Cell Reports Physical Science是Cell Press細胞出版社旗下一本高定位的開放獲取期刊，致力於報導高質量的物質科學研究成果。小編挑選了2020年12月CRPS閱讀量最高的5篇文章與大家分享。後續，小編將定期每月為大家總結上一個月閱讀量最高的5篇CRPS論文，敬請關注！
以下中文內容翻譯自原文，請以英文原文為準。
輻射冷卻是一種被動冷卻技術，通過在天窗處反射太陽光並發射輻射來起作用。雖然該方法非常理想，但在商用單層顆粒基質塗料中，還沒有實現全天亞環境輻射冷卻。因此本文通過採用大的帶間隙填料、高的顆粒濃度（60%）和廣泛的粒徑分布，演示了在CaCO3 -丙烯酸塗料中全天的亞環境輻射冷卻。塗料顯示出95.5%的高太陽反射率和0.94的高發射率。現場測試顯示，中午時分，冷卻功率超過37W/m2，其表面溫度比周圍環境低1.7℃以下。RC值用於比較不同天氣條件下的冷卻性能，普渡大學機械工程學院/納米技術中心的Xiulin Ruan教授團隊的塗料標準RC為0.49，是輻射冷卻性能最好的塗料之一，且便於成型、成本低、與商業塗料製造工藝兼容。
到2030年，由商品技術提供的工業規模太陽能氫的成本是否具有競爭力?
電力行業以外的其他行業是否能夠採用脫碳工藝，取決於能源載體（如氫氣，其生命周期碳排放量幾乎為零）的成本效益。本文通過整合太陽能光伏、電解和儲能的商品技術，評估了2030年工業規模（100t/天）連續氫氣供應（95%可用性）的平準化成本。按照成本最低的電廠設計和運行進行建模，優化組件尺寸，同時考慮每小時太陽能利用率、生產要求和組件跨時間運行約束等因素。並將該模型應用於研究橫跨美國大陸的氫氣生產成本，並通過廣泛的敏感性分析，探索能夠在高輻照度地區實現2.5美元/kg或更低水平成本的系統配置。值得注意的是，麻省理工學院能源倡議的Dharik Sanchan Mallapragada教授團隊的這篇文章確定了光伏電解氫氣可以替代天然氣衍生的氫氣的潛在地點和系統配置，避免了二氧化碳成本(≤120美元/噸)，與碳捕集與封存成本類似。
一種用最小的實驗信息進行自適應優化化學反應的計算工具
優化反應條件依賴於專家的化學知識和對反應參數的艱苦探索。為了實現優化反應條件的自動化並增強化學直覺，本文提出一種用於導航搜索的計算工具。該工具（LabMate.ML）將所有搜索空間的0.03%–0.04%的隨機抽樣作為輸入數據，採用可說明的自適應機器學習算法。LabMate.ML可以同時優化多個實值和分類反應，且佔用最小的計算空間和時間。在九個追求不同目標的前瞻性概念驗證研究中，劍橋大學化學系、裡斯本大學醫學院分子醫學研究所 的Gonçalo J.L. Bernardes 、Tiago Rodrigues教授團隊的這篇文章展示了 LabMate.ML是如何實現為幾種不同的化學物質和底物確定最佳的目標導向條件。雙盲比賽和專家調查結果表明，它的表現可以與人類專家相媲美。LabMate.ML不需要專門的硬體，能夠提供定量和可解釋的反應活性觀點，並形成自發的化學直覺，從而為知情的、自動化的實驗選擇提供了一個創新框架。
通過聚合物表面屈曲剝離2D金屬納米片，實現低成本可擴展生產
二維材料的可擴展生產是其廣泛工程應用的關鍵。然而，與石墨烯、h-BN和MoS2不同的是，我們仍然缺乏一種2D金屬可擴展的生產方法，雖然2D金屬是2D材料家族的新成員，但在各種重要應用中顯示出巨大的潛力。因此，香港城市大學工程學院機械工程系、材料科學與工程系的Yong Yang等人提出開發了一種低成本，高產量的可擴展生產方法，通過聚合物表面屈曲剝離（PSBEE）2D金屬。與傳統的2D金屬合成方法相比，PSBEE具有高收率（30%-100%）、高產率（101-103mg/h）和低能耗（107-109J/g）等優點。最重要的是，PSBEE能夠製造具有熱力學穩定或亞穩原子結構、大平面內尺寸和不受限制的化學組成（從單質金屬到化學複合合金）的獨立2D金屬納米片，這在2D材料領域非常罕見。
上海交通大學鄭平院士團隊和麻省理工學院Evelyn Wang教授團隊合作採用一種全新的相位增強環境掃描電子顯微技術(P-ESEM)，首次實現了微納尺度冷凝液滴成核點分布的直接探測。這一顯微技術通過重構電子在界面散射過程中的相位變化，使電子在氣體環境中的成像解析度和對比度大幅提升。基於統計物理學相關理論，該研究進一步揭示了成核點空間分布規律，並表明該規律在電化學析氣反應、固體材料沉積生長等領域具有普適性。由於成核過程廣泛存在於冷凝、沸騰、凝固、結晶、腐蝕、電解、氣體沉降等自然現象以及工業過程中，研究所揭示的基本成核分布規律將為高效傳熱、制氫、碳中和、熱電輸運材料設計等領域的研究提供新的契機。
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