近十年来，材料科学与工程学院在微波功能材料、有机-无机功能复合材料、高分子材料和金属腐蚀与防护等研究领域，承担了国防重大基础研究（973）项目、重点预研基金和预研项目、民口配套项目等46项，获总经费5000多万元。主要涉及如武器装备专用特种涂料、特种胶粘剂及其制品、特种电子陶瓷材料及器件、特种玻璃及制品、专用电子化工材料及其制品、专用高分子树脂材料及其制品等国防新材料研发，并取得了国防科工委武器装备科研生产许可证。研究成果在航空航天、兵器、舰船等国防领域和电子等民用领域得到应用广泛。通过参与国防**项目研究，学院先后与我省14所、55所、772厂、贵州省4326厂、湖北省航宇救生装备有限公司等数十家单位建立了良好的科研、产品协作关系，在培育了高水平的学术团队、提高了学术水平的基础上，与企业建立了产学研研究基地，使研究成果在国防建设和军品民用等方面得到了推广应用，为提高江苏科技强省地位做出了积极的贡献。

主要涉及如武器装备专用特种涂料、特种胶粘剂及其制品、特种电子陶瓷材料及器件、特种玻璃及制品、专用电子化工材料及其制品、专用高分子树脂材料及其制品等国防新材料研发，并取得了国防科工局武器装备科研生产许可证。研究成果在航空航天、兵器、舰船等国防领域和电子等民用领域得到应用广泛。

 衡量热电材料能量转化效率的最重要的指标是其品质因子ZT(=S2σT/κ)， 而降低材料的热导率κ是一种确实有效的提高功率因子的手段。虽然材料所经历的退火过程可以通过影响材料的微观结构从而决定材料的热导率，但是这些唯象的分析并未得到热动力学的理论支撑因而仅仅浮于表象。         在这篇论文中，作者首先观测到一个非常有意思的现象：随着PbTe中CdTe成分的增加，其晶格热导率在快冷和慢冷的退火条件下表现出截然相反的趋势。为此，经过细致的透射电镜观测发现，在不同的退火条件下，其CdTe相析出物随着CdTe成分的增加呈现出迥异的微观形貌。为探究其原理，作者先是利用热动力学理论计算模拟析出相的成核和生长过程，得出CdTe作为第二相从母体PbTe中析出的分布函数，然后考察析出相的尺寸和数密度对声子散射的不同作用，最终结合Callaway模型做出了和实验数值符合非常好的模拟结果，从而为实验观测的晶格热导率提供了热动力学依据。该研究对热电材料中利用优化退火条件实现晶格热导率的调控提供了很好的理论指导和启发。

由材料科学与工程学院姚晓教授主持承担的国家“863”计划项目——“油田固井用水泥基多功能复合材料”，在油田固井用水泥基多功能复合材料的制备技术、生产工艺、过程控制方法和应用技术方面取得了突破性的创新成果，所开发的油井水泥晶体膨胀剂（发明专利申请号：200510094587.8）和油井水泥防漏增韧剂（发明专利申请号：200510094588.2），拥有自主知识产权。产品具有晶体双膨胀、增韧、低滤失和防漏等多种功能，可提高油气井的防窜能力和水泥环的抗裂性能，整体技术处于国际领先水平。研究成果打破了国内油田固井材料的传统观念和产品格局，成为油田固井材料的更新换代产品，成功地在大庆、胜利、大港、中原、吉林、长庆、江苏、青海、河南、吐哈、玉门、华北、冀东、塔里木和延长油矿等十多个油田的近600口天然气井、地质勘探井、调整井、水平井、小间隙侧钻井、欠平衡井和开发井等不同类型的油气井中得到推广应用，解决了老油田调整井和国家发改委“十五”重点建设项目（西气东输）青海涩北气田（西气东输气源区）长期存在的固井窜、漏技术难题，固井质量显著提高，有效地减少了油气资源散失，延长了油气井开发寿命，提高了油气资源利用率。为油田创造直接经济效益2000多万元，间接经济效益5亿多元，其经济效益和社会效益显著。

发现当涡旋线的端点处在具有费米弧的表面时，涡旋线的两端可实现马约拉纳零模。而且，三位研究人员发现对这两类拓扑半金属，伴随涡旋产生的塞曼劈裂效应可非常显著地增大保护马约拉纳零模稳定性的拓扑能隙，而对拓扑绝缘体，塞曼劈裂效应对拓扑能隙的作用则始终是负面的压制。此项工作极大地拓展了实现和研究马约拉纳零模的材料。

提出引入活性客体来调控金属有机框架（MOF）体系自旋转换性能的策略，并成功地通过特定活性客体的可逆化学变化得到验证；通过引入双吡啶三氮唑阴离子配体设计组装出自旋转换温度创纪录的自旋交叉材料该研究团队最近通过精心设计，将氨基官能团引入到霍夫曼型MOF材料中，合成了首例具有HS0.0LS1.0↔HS0.25LS0.75↔HS0.5LS0.5↔HS0.75LS0.25↔HS1.0LS0.0五种自旋状态的四步自旋转变MOF材料，并通过磁性、差示扫描量热法和单晶衍射法进行了表征确认。对于HS0.25LS0.75自旋态，我们从结构上捕捉到首例具有LS-LS-LS-HS三维有序交替排列特征的磁结构。更加令人惊奇的是，通过对主客体间超分子作用的调控可以实现四步、两步和一步自旋交叉性质之间的可逆转变，为设计具有多步自旋转变的多稳态磁性材料提供了新的思路。

土遗址是指人类活动遗留下的由土和以土为主的遗迹和遗物。我国土遗址很多，遍布全国各地，由于自然环境恶劣，许多土遗址的状况较差急待保护。 国内外对于土遗址的保护，可采取的措施包括改善环境、防止地下水的影响、防止生物的破坏，以及本体的化学加固等手段。其中土体的化学加固是解决土遗迹本身强度低，不耐水，容易崩散而采取的有效措施。 对于土体的化学加固，国内外经常使用的材料有：有机硅材料、无机的硅酸钾材料（PS材料），非水分散体材料等。 其中有机硅材料在西亚和南美的一些土遗址的保护中得到应用，但是由于毒性和固化容易受环境影响，在国内没有得到应用。 硅酸钾材料（PS） 是敦煌研究院开发的加固材料，在西部地区的土遗址加固中效果良好，可增加土体的抗雨水冲蚀和风沙磨蚀能力。使用的案例有吐鲁番的交河古城，高昌古城，酒泉的破城子古城，宁夏的西夏王陵等遗址。 对于中国东部的土遗址加固和保护，需要开发新有效的保护材料，满足目前大量遗址需要原地展示的需求。因此自1998年起，北京大学考古文博学院不可移动文物保护课题组，以此为研究任务，开发了有机硅改性的丙烯酸树脂非水分散体材料，成功的用于东部地区的土遗址保护工程，取得了良好的保护效果。这种材料处理的土样在重量增加很少的情况下就有较好的加固效果。加固后颜色变化不大，孔隙率变化小；透气性降低小，土样的抗压强度提高。经过处理的土样在耐水能力上表现优异，1%以上浓度加固剂的土样可在水中长期浸泡，非常稳定。应用案例 近年来，课题组负责的项目多以遗址类的本体保护为主，自2003年的湖南里耶遗址保护开始，分别应用到了很多的考古遗址保护。主要有晋侯墓地车马坑本体保护工程（2013）、哈民忙哈遗址本体保护（2013）、临淄战国车马坑遗址本体保护（2014）、内丘邢窑遗址本体保护工程（2018）等，均采用非水分散体材料对遗址进行加固。 晋侯墓地1992年发现，K1车马坑清理后发现殉车总数48辆，这是目前国内已发掘的商周时期车马坑殉葬车子最多者。晋侯墓地车马坑遗址状况基本完好，但是仍有很多的病害，最严重的病害是开裂和附属文物的错位和无依托。因此，北京大学考古文博学院和敦煌研究院合作进行了车马坑遗址本体保护方案的编写，并与河北文物保护中心实施了晋侯墓地车马坑本体保护工程。哈民忙哈遗址，迄今为止在内蒙古乃至东北地区发现面积最大的一处大型史前聚落遗址，具有重要的考古和历史价值。北京大学考古文博学院编写了哈民忙哈遗址本体保护方案，并与河北文物保护中心实施了哈民忙哈遗址本体保护工程。本次保护的对象包括13个房基遗址，合计面积500平方米。遗址保护土体和人骨部分，使用SD-528乳液制作的非水分散材料，环己酮作溶剂对土体进行整体加固，加固深度10厘米，提高强度和耐水能力；对于人骨的保护，采用SD528溶液混合土作为人骨的修补材料，人骨及周围土体均采用从低到高浓度的PVB溶液进行加固。合作方式 非水分散体加固材料经过多年的研究和应用，证明是合适有效的土遗址加固材料，可以进行技术咨询与技术服务，并可以参与遗址本体保护项目。

考虑到血液循环中的表达PD-1的T细胞（PD-1+T细胞）可以靶向结合aPD-1抗体，然后通过趋化因子的作用主动向炎症或者肿瘤部位聚集，他们设计了一种新的纳米药物递送策略（如上图），不仅可以利用纳米载体递送aPD-1抗体用于免疫检查点的阻断，而且还可以利用T细胞来递送NF-κB信号通路抑制剂用于抗肿瘤T淋巴细胞的募集。由于纳米载体pH的敏感性，肿瘤浸润的PD-1+ T细胞结合的纳米药物在酸性的肿瘤微环境中释放，留下aPD-1封闭抗肿瘤T细胞上的PD-1/PD-L1免疫检查点，新产生的负载NF-κB信号通路抑制剂的纳米药物被肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞摄取，从而抑制肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞的NF-κB信号通路，进一步增加抗肿瘤T淋巴细胞的募集，这些募集来的T细胞又可以再次作为纳米药物输送的工具输送纳米药物，这种良性的药物递送循环可以显著提升肿瘤内药物的聚集，改善肿瘤中T细胞的浸润，协同提升肿瘤免疫治疗的效果，为一些不响应免疫检查点治疗的肿瘤提供了一个新的方向。

聚合物热电材料因其低毒性、质轻、柔性和可大面积加工等优势在可穿戴自供电器件方面具备很好的应用前景。 一个高性能的热电器件同时需要 p 型与 n 型两种材料。聚合物在掺杂之后的电导率 对 聚合物材料的热电性能起到了关键 的 决定 作用。 目前 ， P 型聚合物的电导率已经超过 1000 S cm -1 ，相比之下，仅有几例 n 型聚合物的电导率超过 1 S cm -1 。

开发了多种结构的纳米复合催化材料，用于高性能的电解水制氢电极材料。