2025 Regeneron ISEF大奖-MATS材料科学获奖作品汇总-2

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

MATS024 - 生物聚合物水凝胶鱼饵

软塑料鱼饵经常会从钓鱼者的鱼钩上脱落，沉入水底，随着时间的推移降解成微塑料。该项目的目标是开发一种完全可生物降解且可食用的鱼饵，其物理特性和消费者吸引力与传统塑料鱼饵相似，同时减少与钓鱼相关的生态足迹。为此，我们开发了一种新的生物聚合物水凝胶配方，该配方仅使用海藻酸钠、乳酸钙、明胶、植物甘油、玉米淀粉、蒸馏水和天然色素（用于化妆品）来制造可生物降解的鱼饵。为了确保实用性和可用性，我们对这些鱼饵进行了机械性能（断裂点和下沉时间）、视觉特性和降解速率的实验。这些测试发现，这些可生物降解鱼饵在降解、视觉特性和下沉时间方面具有统计学上的相似性，并且耐久性有所提高。这种鱼饵/生物聚合物水凝胶的另一个优点是它对鱼类和人类来说都是完全可食用的。该项目还探讨了可生物降解鱼饵的商业可行性，包括成本分析和市场可行性。市面上其他可生物降解鱼饵的一大缺点是性能下降或价格大幅上涨。我们一包10个鱼饵的生产成本约为1.70美元（包括可生物降解包装，不包括批量采购）。作为传统塑料鱼饵的环保替代品，该产品在减少水体塑料污染的同时，又不失传统鱼饵的性能和对垂钓者的经济吸引力。

MATS025 - LuminaSand：SiO₂ 中的激光诱导光电流

通信、传感和显示技术对光电器件的日益依赖，推动了人们对经济高效、可扩展且高效的替代材料的探索。传统的光电材料，例如砷化镓和氧化铟锡，面临着资源稀缺、生产成本高昂和环境问题等挑战。本研究探索了一种简单的替代方法，通过激光引发的快速退火和淬火，制备用于光电应用的硅碳纳米管 (SiCNT) 基复合材料。这种位点特异性激光处理工艺可在紫外激发下诱导局部悬浮的 SiCNT 结构和青色荧光。通过比较常温激光处理和真空激光处理，发现氧缺陷可能是导致观察到青色荧光的原因。这种激光转化的复合材料的电导率与原始状态相比提高了约 82,000 倍。器件测试进一步阐明了其有效产生光电流的能力，尤其是在 532 nm 单色激光下。这项工作凸显了 SiCNT 复合材料快速激光引发转变作为经济且可扩展的光电材料的潜力，为未来的技术应用提供了一种有希望的替代方案。

MATS026 - 虾卷：增强壳聚糖生物塑料

每年产生的塑料超过3.6亿吨，塑料污染已成为一个关键问题，因为塑料在我们的环境中和体内不断积累；微塑料甚至已知能够穿过血脑屏障。生物塑料已成为替代一次性塑料的潜在解决方案。大多数生物塑料可由可再生资源制成，并降解为无害的副产品。近年来备受关注的一种生物聚合物是壳聚糖，它是一种源自几丁质的材料，而几丁质是海鲜产业中丰富的废弃物。壳聚糖因其成膜性和抗菌特性而有望成为一种包装材料，但与传统塑料相比，由于其机械性能较弱、透水性强且制造方法难以扩展，因此尚未得到广泛应用。本研究开发了一种咖啡滤纸和壳聚糖（重量比约为1:2）的复合材料，并使用甘油作为环保增塑剂。咖啡滤纸被选为理想的基材，因为它的多孔性使最终材料保持半透明和轻质，并且具有相对良好的强度和较低的成本。我们定制了一台拉伸测试装置来表征这些薄膜。添加滤纸基显著提高了材料的拉伸强度和杨氏模量。结果表明，水透过薄膜的渗透性有所降低，降解测试和包装演示也显示出良好的效果。添加滤纸基将有助于提高壳聚糖薄膜的工业化生产可行性。总而言之，这种复合材料作为一种环保且可生物降解的包装材料，在替代一次性塑料并解决塑料污染问题方面展现出巨大的潜力。

MATS034 - 用于软传感器的化学改性硅胶

用于个性化健康监测的生物医学设备对于疾病的早期检测和治疗至关重要，但目前的设备僵硬且佩戴不舒适，导致长期佩戴存在问题。类似于皮肤的柔软传感器和柔性机器人肌肉，被称为介电弹性体换能器 (DET)，通常由聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 制成，由于 PDMS 的介电性能和刚度不佳，性能低下、不稳定且能量效率低下。现有的使用外加填料改性 PDMS 的方法面临着介电常数和柔软度之间长期存在的权衡问题。在此，我提出了一种新颖的化学改性方法，将极性基团官能化到弹性体主链上，并原位生成有机填料。该新方法首次克服了介电常数和柔软度之间的权衡问题，制备出一种新型氯丙基官能化的二氧化硅填充 PDMS 复合材料 (CS-PDMS)，其介电常数比 PDMS 高 151%，柔软度比 PDMS 高 74.2%。这超越了目前最先进的改性方法，无需添加有毒填料，这使得该方法对于保持材料的生物相容性非常有价值。接下来，DET 优化策略表明 CS-PDMS 增强了 DET 性能，读取范围提高了 88.28%，信噪比提高了 26.86%，灵敏度提高了 277.6%。最后，CS-PDMS 提高了用于监测步态、触觉和语音分析的关节运动的生物传感器的精度，并将人造肌肉的工作电压降低了 67%。除了 DET 之外，新型 CS-PDMS 弹性体在用作软介电材料或基板材料时可以增强可拉伸晶体管、电路和天线的性能，从而为未来的精准医疗提供个性化健康监测和治疗。

ISEF历年获奖作品集&解析&资料免费下载⬇️