仿生学是探索生物系统的优秀特征，包括结构、特性、功能、能量转换和信息控制，并有效地应用于技术系统和工程的一门学科。柔性仿生传感器 (FBSs)作为一种传感平台，可以弯曲、拉伸、变形形状，在轻微的机械变形或特征变化下检测外部物理或化学刺激，如声音、压力、位移、温度或气味等。人类神经网络中多感官刺激的集成和交互促进了高级认知功能。其中，听觉系统可以检测、处理和存储环境中传输的动态声学信号，使通信高效而直接，并促进了人工听觉传感器的发展。人耳可以听到的声音频率的频率为20 – 20000 Hz，而低于该范围的是次声波。一些动物(水母和大象等)可借助于次声波进行信息交流和危险感知。在人类社会中，次声波广泛应用于医学、军事、工业和农业，以及海啸和地震等自然灾害预测。生物嗅觉系统是另一个重要的感官平台，能够对大量气味分子进行关键识别，赋予人类感知周围环境、评估和识别潜在危险的能力，这推动了光学鼻的出现。虽然有一些通过模仿听觉或嗅觉系统的电听觉或嗅觉传感器见诸报道，但目前在一个光学设备上集成对声音和气味的双峰响应仍然面临很大的困难。光响应双峰FBSs具有高精度、高稳定性、高灵敏度和易于制备的优点。开发用于听觉和嗅觉传感的光响应双峰FBSs在促进环境监测、灾害预警和医疗保健等方面非常有前景。

       日前，我院闫冰教授团队巧妙地将仿生学思想融合于氢键有机框架光激活器件设计之中，制备出超灵敏的听觉-嗅觉光响应柔性仿生传感器，并能同时应用于物理刺激次声波与化学刺激挥发性气体的监测和双峰信息集成，相关研究成果以“Biomimetic Eu@HOF photoactivated sponge as ultrasensitive auditory and olfactory sensor for infrasound wave monitoring and bimodal information integration”为题在线发表于国际知名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials, 2024, 34, 2401395.)。
         研究人员受嗅觉和听觉感知系统的启发，通过高效便捷的浸涂工艺，将氢键有机框架和三聚氰胺海绵融为一体，制备了一例听觉-嗅觉双峰FBS(Eu@HOF-BPTC@MS)。团队详细分析了Eu@HOF-BPTC@MS的听觉响应机制，该听觉传感器对声音具有超高灵敏度(41335.995 cps·Pa−1·cm−2)、超高精密度(RSD<0.20%)、超快响应时间(20 ms)、超低检测限(1.1039 Hz和0.1083 dB)和良好的可回收性(148次循环)。同时它可实时监测4 – 20 Hz内的次声波，并且通过有限元分析，研究人员模拟了其对声音的响应过程。此外，基于人工智能技术，团队研究了Eu@HOF-BPTC@MS嗅觉传感性能。作为嗅觉FBS，该传感器表现出优异的灵敏度，具有ppm水平的响应极限和对四种气味分子的理想选择性，并实现了可穿戴的现场实时检测。最后，通过人机交互，完成听觉和嗅觉信号的集成和互操作。总之，该双峰听觉-嗅觉FBS在实现双模态交互、模拟复杂的生物经系统以及促进环境监测、灾害预警和医疗保健等方面非常有前景。
        闫冰教授为论文的独立通讯作者，我院博士研究生朱凯为论文的第一作者，该研究工作得到国家自然科学基金项目的支持。
        论文连接：https://doi.org/10.1002/adfm.202401395

众所周知，能源和环境是人类社会发展的两大永恒主题。核能因其运行成本低、运输方便、环保性好等诸多优势近年来引起人们的广泛关注。铀作为主要的核原料，其海水中的含量是远远高于陆地上的含量，因此从海水中提取铀是必不可少的。此外，核工业产生的含铀废水也对生态环境造成严重的威胁。我院闫冰教授长期致力于金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)的合成与应用研究。日前，闫冰教授课题组在国际著名期刊《配位化学综述(Coordination Chemistry Reviews)》发文，系统总结了MOFs和COFs在海水提铀和废水除铀方面的应用，论文题目为：Adsorption of uranium (VI) by metal-organic frameworks and covalent-organic frameworks from water。

       综述首先总结了MOFs和COFs的不同合成方法，如溶剂热法、蒸汽扩散法、微波法、超声法、机械研磨法等。接着，分别考察了各种因素（pH值、初始铀浓度、吸附剂的量、温度、时间、离子强度和共存离子等）对铀吸附的影响，对MOFs和COFs在铀吸附领域的实际应用潜力进行了评估。进而，从热力学、动力学、配位环境和DFT理论计算等角度对 MOFs/COFs与UO22+ 的键合机理分析。最后，比较了MOFs/COFs与其它材料对铀的吸附性能，结果表明MOFs/COFs是一类有前途的铀吸附剂。
        在此基础上，作者创造性地提出将RNN模型应用于MOFs/COFs材料对U(VI)的检测和吸附。该深度学习算法能够代替传统的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)的使用，即通过荧光强度的变化就可以计算出溶液中铀酰离子的浓度，这为未来MOFs和COFs材料在铀吸附领域的应用提供了借鉴意义。
我院2022级博士生梅斗超为论文的第一作者，闫冰教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
        论文链接: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214917

日前，我院闫冰教授独立撰写的英文学术专著《Rare Earth Metal-Organic Framework Hybrid Materials for Luminescence Responsive Chemical Sensors》在Elsevier出版社正式出版。这是继2017年独立撰写英文专著《Photofunctional Rare Earth Hyrid Materials》在Springer出版社出版之后，闫冰教授的又一本学术力作！

        该书系统概括和总结了稀土金属有机框架杂化材料在光响应化学传感领域的研究进展，全书共538页，含6部分15章。第一部分简介稀土金属有机框架杂化材料，包括：第一章《金属有机框架、稀土金属有机框架和稀土金属有机框架杂化材料》和第二章《稀土发光、金属有机框架发光、稀土金属有机杂化材料发光与光响应及化学传感》。第二部分介绍稀土金属有机框架杂化材料的光响应模式与传感机制，包括：第三章《稀土金属有机杂化材料的单光响应模式化学传感》、第四章《稀土金属有机杂化材料的单光响应模式比率型化学传感》和第五章《稀土金属有机框架杂化材料的光响应化学传感机制》。第三部分介绍稀土金属有机框架杂化材料对典型离子物种分析物的光响应化学传感，包括：第六章《稀土金属有机框架杂化材料对金属离子物种的光响应化学传感(I)》、第七章《稀土金属有机框架杂化材料对金属离子物种的光响应化学传感(II)》和第八章《稀土金属有机框架杂化材料对阴离子物种的光响应化学传感》。第四部分介绍稀土金属有机框架杂化材料对典型分子物种分析物的光响应化学传感，包括：第九章《稀土金属有机框架杂化材料对一般分子物种的光响应化学传感》、第十章《稀土金属有机框架杂化材料对特殊分子物种的光响应化学传感》和第十一章《稀土金属有机框架杂化材料对生物标志物的光响应化学传感》。第五部分介绍稀土金属有机框架杂化材料在其它方面的光响应化学传感及其应用，包括：第十二章《稀土金属有机框架杂化材料对温度与pH值的光响应化学传感》、第十三章《稀土金属有机框架杂化材料光响应化学传感的分子逻辑门运算操作》和第十四章《稀土金属有机框架杂化材料对生物分析物及标志物的光响应化学传感成像》。第六部分即第十五章，概括稀土金属有机框架杂化材料光响应化学传感的结论和展望。
        该专著所引文献近1000篇，除该领域的基础性介绍文献外，与稀土金属有机框架杂化材料的光响应化学传感直接相关的文献近500篇，其中闫冰教授课题组的研究论文130余篇，超过四分之一，特别是占稀土功能化金属有机框架杂化材料光响应化学传感研究发表论文的三分之二。
         闫冰教授自2001年11月任同济大学教授以来，一直从事光功能稀土杂化材料与微纳固体的研究工作。2012年后，闫冰教授专注于稀土功能化晶态有机框架杂化材料的组装及光响应化学领域，经过10年的研究，取得了系统普适的创造性研究成果。作为通讯作者，闫冰教授课题组在国际主流期刊发表该方向研究论文180余篇，系国际上该领域的代表性学者之一。该专著着重总结了闫冰教授课题组近10年来在该领域的研究成果，该书的出版对于相关领域的研究有一定的指导和前瞻作用。

    5月7日，爱思唯尔正式发布“ 2019年中国高被引学者”榜单 。本次中国高被引学者榜单中化学学科上榜180人，化学工程学科上榜101人，材料科学学科上榜190人。我院闫冰教授再次入选材料科学学科榜单。因为长期在功能材料科学领域研究的重要影响，闫冰教授已经连续多年入选该榜单。 据悉，2019年同济大学共有40人入选，位列全国高校排名并列第八。

        这是自2015年开始，爱思唯尔第六次正式发布“中国高被引学者”榜单。随着中国在国际科研领域的影响力和地位不断提高，引领全球学术进步的各领域杰出学者也不断涌现。爱思唯尔“中国高被引学者榜单” 以Scopus数据库 （全球领先的同行评议文摘引文索引库）作为中国学者的科研成果统计来源，采用了上海软科教育信息咨询有限公司开发的方法。

        Scopus是爱思唯尔公司推出的，全球领先的同行评议摘要引文数据库，收录了全球5,000多家出版商的超过24,000种期刊（其中中国大陆期刊超过730本），980多万篇学术会议论文，22万本书以及全球5大专利机构4400万条专利信息。覆盖自然科学、技术、工程、医学、社会科学、艺术与人文等学科。最早可追溯到1823年。

1月17日，爱思唯尔(Elsevier)正式发布了2018年中国高被引学者(Chinese Most Cited Researchers)榜单，本次国内共有来自229个高校/科研单位/企业的1899位学者入选。我院闫冰教授再次入选其中。因为长期在功能材料科学领域研究的重要影响，闫冰教授已经连续多年入选该榜单。 据悉，2018年同济大学共有33人入选，位列全国高校排名第八名（并列）。
  2018中国高被引学者榜单采用上海软科教育信息咨询有限公司开发的方法和标准，基于客观引用数据对中国研究者在世界范围内的影响力进行系统的分析而得出结果。爱思唯尔的Scopus数据库为该榜单研究提供了数据支持和技术实现。Scopus作为全球最大的文献摘要与引用数据库，收录了2万多种同行评议期刊，其中中文期刊500余种。Scopus数据库中收录文献中，作者地址包括中国（大陆）机构的有300多万份，作者名称达400多万条。