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MXene是一類(lèi)具有二維層狀結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)化合物，其化學(xué)通式為Mn+1XnTx，其中n=1~3，M代表早期過(guò)渡金屬，如Ti、Zr、V、Mo等；X代表C或N元素；Tx為官能團(tuán)，通常為-OH、-O、-F和-Cl。其最早是在2011年由美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的Yury Gogotsi教授和Michel Barsoum教授共同發(fā)現(xiàn)的，由于其具有類(lèi)似石墨烯（graphene）的二維層狀結(jié)構(gòu)，于是被命名為MXene。近年來(lái)，此類(lèi)材料憑借其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在電池、超級(jí)電容器、催化、光電器件、凈水、生物醫(yī)藥、氣體傳感器…

溶脹是由于高分子與小分子溶劑間擴(kuò)散速率差異懸殊所引起的現(xiàn)象。如果將高分子材料交聯(lián)后再放進(jìn)合適的溶液中，小分子溶劑會(huì)不斷地?cái)U(kuò)散進(jìn)入高分子網(wǎng)絡(luò)中，把網(wǎng)格撐開(kāi)，讓材料的體積變大，直至達(dá)到與高分子網(wǎng)格伸展所產(chǎn)生的彈性能相平衡為止。 溶脹這一現(xiàn)象在生活中和科研中隨處可見(jiàn)。從Flory開(kāi)始，一套用于解釋高分子凝膠在不同濃度鹽溶液中地溶脹行為的理論就被逐漸建立起來(lái)。時(shí)至今日，我們已經(jīng)可以熟練地運(yùn)用熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)來(lái)預(yù)測(cè)這一行為。 就像摩擦納米發(fā)電機(jī)一樣，在簡(jiǎn)單的日?，F(xiàn)象中，其實(shí)蘊(yùn)藏著清潔能量轉(zhuǎn)換的可能性。因?yàn)椤?/p>

木材作為一種古老的材料，由于具有良好的力學(xué)性能、來(lái)源豐富、成本低、可再生等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用到建筑、橋梁、家具以及工具等領(lǐng)域。另外由于木材復(fù)雜的組成成分（纖維素、半纖維素和木質(zhì)素）和獨(dú)特的多孔三維結(jié)構(gòu)吸引了很多關(guān)注，在光學(xué)、儲(chǔ)能、海水淡化、油水分離、電子器件等領(lǐng)域大放異彩。 目前大多數(shù)的木質(zhì)基材料都是基于脫木素木材進(jìn)行研究，脫除的木質(zhì)素都被當(dāng)做廢棄物處理掉，利用率極低。但木質(zhì)素?fù)碛胸S富的芳環(huán)結(jié)構(gòu)和碳元素，是作為碳材料良好的前驅(qū)體。并且基于木質(zhì)素為原料的熒光碳量子點(diǎn)（CQDs）發(fā)展起來(lái)。但大多數(shù)基于木…

機(jī)械感測(cè)是皮膚的重要感覺(jué)能力，例如感測(cè)壓力以控制抓握并檢測(cè)彎曲角度以監(jiān)視身體運(yùn)動(dòng)。具有皮膚機(jī)械感測(cè)能力的電子皮膚（E-skin）被認(rèn)為有希望應(yīng)用于假肢和高級(jí)機(jī)器人。然而，這些電子設(shè)備往往需要外接電源，或者自供電E-skin無(wú)法承受變形和機(jī)械損壞，因?yàn)檫@對(duì)于設(shè)備的剛性具有較高的要求。 受人類(lèi)皮膚的自修復(fù)啟發(fā)，自愈聚合物有希望應(yīng)用于剛性和自供電的E-skin。之前報(bào)道的自供電E-skin的摩擦電層和電極往往由異質(zhì)材料組成，其摩擦電層和電極之間具有不同的模量和高模量失配，這導(dǎo)致在拉伸變形期間電極斷開(kāi)或…

LNG是即液化天然氣（liquefied natural gas）的縮寫(xiě)（具體可以百科查詢）。在LNG儲(chǔ)藏和運(yùn)輸中涉及到低溫項(xiàng)目建設(shè)和深冷保溫運(yùn)輸設(shè)備，一般要求溫度大約在-40℃至-170℃。目前常用的深冷保冷材料主要有PUR/PIR、發(fā)泡玻璃、橡塑、酚醛泡沫等，這些保溫材料相比以前使用的珍珠巖保溫材料，從性能及施工方面，都有了很大的改善。但上述保溫材料在使用過(guò)程中，還出現(xiàn)了如下缺陷： 保溫性能衰減很快，維護(hù)成本高。 保冷效果差，冷損耗大，容易給天然氣或其他壓縮氣體的儲(chǔ)藏運(yùn)輸帶來(lái)危險(xiǎn)。 包裹厚度…

安德烈·海姆（Andre Geim）教授廣為人知的成就莫過(guò)于與康斯坦丁·諾沃肖洛夫首次成功制備單層石墨烯并表征了它的物理性質(zhì)。二人因此分享了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。   其實(shí)，海姆教授在手撕石墨的腦洞之前，早在1997年已報(bào)道了用磁懸浮讓一只活青蛙練就“輕功”。當(dāng)時(shí)這項(xiàng)成果讓同行大吃一驚。據(jù)海姆教授團(tuán)隊(duì)回憶，當(dāng)他們將實(shí)驗(yàn)結(jié)果告知周?chē)聲r(shí)，90%的人表示完全不信。該開(kāi)創(chuàng)性工作于2000年獲得搞笑諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。   搞笑諾貝爾獎(jiǎng)（Ig?Noble?Prizes）由《科學(xué)幽默…

不可控出血可使病人在幾分鐘內(nèi)因失血過(guò)多而死亡，因而及時(shí)有效的控制出血是全世界創(chuàng)傷中心所面臨的一大重要挑戰(zhàn)。對(duì)于肢體表面出血， 可通過(guò)物理按壓和使用止血紗布等及時(shí)止血。但對(duì)于內(nèi)出血的止血，即使在醫(yī)院中，仍需要手術(shù)或通過(guò)注射血小板或全血等來(lái)控制出血，但是這些血液制品需要極高的存儲(chǔ)條件，無(wú)法由急救人員攜帶。目前，尚無(wú)有效的止血手段在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)控制內(nèi)出血，這導(dǎo)致超過(guò)30%的創(chuàng)傷患者死于可治療的出血。 近日，美國(guó)哈佛大學(xué)Samir Mitragotri教授課題組與其合作者開(kāi)發(fā)了一種可靜脈注射的止血材料，在小…

如今，自下而上的方法是一種使用纖維素納米纖維等各種納米材料作為構(gòu)建基塊的制造策略。但是，該方法存在步驟多且復(fù)雜、制造效率低、成本較高等問(wèn)題。此外，其制備的大多數(shù)材料的機(jī)械性能不能滿足實(shí)際需求。其實(shí)，各向異性結(jié)構(gòu)在生物材料中無(wú)處不在。例如，木材在沿縱向方向上具有大量通道，用于水、營(yíng)養(yǎng)物等的運(yùn)輸。然而，天然木材的結(jié)構(gòu)通常是剛性且不可壓縮的，不能滿足反復(fù)加載-卸載應(yīng)用所需的持久可壓縮的力學(xué)性能。眾所周知，肌肉是驅(qū)動(dòng)動(dòng)物身體運(yùn)動(dòng)的核心驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。肌節(jié)具有液晶各向異性結(jié)構(gòu)，提供了沿肌肉纖維方向的高機(jī)械強(qiáng)度和…

肥胖癥是一種常見(jiàn)的代謝癥群，往往是糖尿病、心血管疾病等疾病的根本原因。僅僅依靠生活方式的干預(yù)不足以與肥胖對(duì)抗；除此之外，手術(shù)干預(yù)和藥物干預(yù)也是肥胖患者的選擇之一，但是因副作用、高成本以及需要長(zhǎng)期治療而效果不佳。 哺乳動(dòng)物體內(nèi)的脂肪組織主要分為白色脂肪組織（WAT）與褐色脂肪組織（BAT），兩者的作用截然相反：在肥胖癥中，WAT過(guò)度積累并釋放各種有害因素，導(dǎo)致代謝問(wèn)題；BAT是抵抗肥胖的負(fù)調(diào)節(jié)因子。研究表明，在一定的刺激條件下（例如藥物），WAT可轉(zhuǎn)化成BAT（稱(chēng)為褐變）。目前的褐變劑或減肥藥是利…

自然界中的某些生物，例如變色龍、火雞等等，會(huì)改變其顏色以適應(yīng)環(huán)境的變化。這些適應(yīng)性顏色是通過(guò)響應(yīng)環(huán)境刺激（例如溫度、濕度等等）而改變細(xì)胞或蛋白質(zhì)軟層的體積或厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如今，在具有多種污染物的現(xiàn)代社會(huì)中，同樣需要視覺(jué)自適應(yīng)來(lái)直觀地進(jìn)行如濕度、光線、溫度、特定分子濃度等方面的傳感，從而實(shí)現(xiàn)例如天氣預(yù)報(bào)、空氣質(zhì)量檢測(cè)等視覺(jué)化響應(yīng)。因此，對(duì)環(huán)境敏感的變色材料可以成為超越人類(lèi)感知的監(jiān)控器。隨著研究的深入，基于光子晶體的結(jié)構(gòu)著色方案展現(xiàn)了比色傳感器應(yīng)用中前所未有的可能性。然而，當(dāng)前的研究存在響應(yīng)慢且色度…

近日，南京理工大學(xué)化工學(xué)院張根教授團(tuán)隊(duì)在質(zhì)子交換隔膜材料方面取得最新研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Perfluoroalkyl-functionalized Covalent Organic Frameworks with Superhydrophobicity for Anhydrous Proton Conduction”為題，發(fā)表在國(guó)際化學(xué)頂級(jí)期刊《J. Am. Chem. Soc.》上。我校為該項(xiàng)工作第一完成單位和通訊單位，青年教師吳曉偉為論文第一作者，張根教授為論文通訊作者，京都大學(xué)Sat…

在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：21621002、91753000）的資助下，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所俞飚課題組完成了迄今線性最長(zhǎng)的128聚糖的化學(xué)合成。在合成中應(yīng)用了該組發(fā)展的金催化糖苷化反應(yīng)（Yu Glycosylation）；意大利和荷蘭的合作者利用核磁和質(zhì)譜確證了合成聚糖的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)該類(lèi)聚糖與人源樹(shù)突狀細(xì)胞C-型凝集素的選擇性識(shí)別。該成果以“Chemical synthesis of glycans up to a 128-mer relevant to the O-antigen …