2025 Regeneron ISEF大奖-MATS材料科学获奖作品汇总-1

最新官方消息！全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴，将于2026年5月9日至15日，在美国亚利桑那州凤凰城会议中心（Phoenix Convention Center, Arizona）璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛，特别整理了ISEF-MATS材料科学2025获奖作品方便学习

MATS材料科学获奖作品集合

MATS012 - 开发新型磁流变乳液

磁流变液 (MRF) 是一种智能材料，在磁场作用下能够实现快速、可控的粘度变化。当磁化后，悬浮在载体流体中的铁磁颗粒会排列成链状结构，MRF 便会从液态转变为半固态。可调节的粘度性能使其能够应用于适应性强的减震系统，包括康复假肢和减震器。当前的研究表明，当水性 MRF 体系与乳液结合时，其粘度调节性能会得到增强，从而推动了新型磁流变乳液 (MREm) 的开发。然而，水性体系在易生锈的金属中存在着巨大的挑战，例如不稳定性和耐久性降低。本研究旨在 (1) 配制稳定的非水性乳液体系以开发非水性 MREm；(2) 将开发的 MREm 与传统 MRF 的性能进行比较。我们采用在甘油中乳化的有机硅基聚二甲基硅氧烷，并以气相二氧化硅作为皮克林乳化剂进行稳定，成功配制出了一种乳液。通过控制关键特性——铁浓度、液滴尺寸、磁化浸泡时间和磁通量——发现MREm在特定应力下表现出增强的粘度变化。值得注意的是，在延长磁化浸泡时间和增加磁通量的情况下，MREm的表现优于传统的MRF粘度行为。本研究表明，非水相MREm可以实现卓越的性能，并成为水相MREm和非水相MRF的更稳健的替代方案。未来的研究应改进MREm的配方，并探索其在工业能量阻尼领域高冲击应用的潜力。

MATS014 - 用于砷生物修复的可重复使用茶包

地下水中的砷污染是一个全球性的公共卫生问题，全球许多地区的砷含量都超过了世界卫生组织规定的最大允许限值10 μg/L。与地下水中砷相关的健康问题影响着全球超过2.3亿人，并且砷与儿童的癌症、心脏病和发育问题直接相关。我们需要开发新的、经济有效的方法来检测和去除水中的高浓度砷。目前，水中砷含量的测量通常使用昂贵而复杂的仪器，例如电感耦合等离子体质谱仪 (ICPMS)。我利用偏亚砷酸钠 (NaAsO2) 的解离反应生成{AsI3}，该反应后生成的黄色很容易通过光学方法观察到，也可以通过紫外可见光谱法观察到。传统的除砷方法主要集中在废水处理上，少数专注于饮用水的方法是反渗透，但这种方法只能回收20-30%的水。我开发了一种可重复使用的“茶包”，这是一种经济高效且可扩展的方法，可以有效地从高浓度（>1 毫克/升）的水中去除砷。该茶包采用一种新颖的工艺生产，将氧化铁纳米颗粒嵌入 Bemliese 茶包中，并填充 10 毫克/升机械研磨的未烧焦蛋壳。结合使用，可从 100 毫升浓度高达 35 毫克/升的加标溶液中去除超过 98% 的砷。总而言之，这种新的检测和去除方法的结合，为饮用水砷污染带来的全球健康挑战提供了可扩展且经济高效的解决方案。

MATS017T - 监测女性生殖健康的生态卫生巾

根据联合国儿童基金会 (2021) 的数据，全球有 5 亿女性缺乏月经用品、清洁水源、卫生设施和个人卫生设施。发展中国家的女性由于经济和可获得性障碍难以获得一次性月经用品。这是一个亟待解决的问题，因为缺乏卫生用品可能导致女性诉诸不安全的替代品。因此，本研究旨在设计一种可重复使用的月经垫，用于监测女性健康状况。\n\n为此，我们采用了以下方法。首先，我们用氢氧化钠和过氧化氢处理香蕉纤维。接下来，我们使用牧豆树提取物对处理过的纤维进行媒染。最后，我们使用牙买加提取物对媒染后的纤维进行染色。另一方面，我们将处理和染色的香蕉纤维放入棉质月经垫中，使其充当吸收剂，从而制成环保卫生垫。我们使用比色计进行了颜色和 pH 值分析。\n\n结果表明，设计的环保卫生垫的着色一致性达到 90%。色牢度测试还表明，经过8次连续洗涤后，卫生巾未出现任何染色。计算出的R2值为0.9415，这非常显著。最后，在进行pH值分析后，我们绘制了pH值追踪图表，图表显示深棕色到灰色表示女性pH值失衡。\n\n \n\n关键词：环保卫生巾、女性pH值、香蕉纤维、生物媒染剂。

MATS018 - 下一代3D打印智能聚合物凝胶

利用海藻酸盐-对-NIPAM（聚-N-异丙基丙烯酰胺）和生物相容性导电片段，开发出智能温敏聚合物凝胶组合物。这些水性配方的流变性和流动特性经过全面表征，并经过优化，使其能够使用低成本注射器-挤出机打印机进行3D打印。这消除了对昂贵、难以维护且便携性欠佳的复杂打印机的需求。使用超导电特级石墨烯使聚合物配方具有导电性，然后评估其电性能。各种复杂的结构均采用3D打印，并通过氯化钙等安全化学品进行后处理进行交联，以优化材料特性，例如硬度、柔韧性和性能。这种方法允许在3D打印中使用活细胞，而不会受到其他交联方法（例如紫外线照射或有毒交联剂）的损害。所开发的导电凝胶已被评估为一种用于记录高质量脑电图 (EEG) 测试的低阻抗介质。这种针对流变学进行了优化的智能凝胶也使用 Hyrel 打印机进行 3D 打印，以生成类似人体组织的模型。

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