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?目前，世界人口的五分之一生活在缺水地區(qū)。對(duì)于這些地區(qū)的人們來(lái)說(shuō)，尤其是在缺少穩(wěn)定電力的地區(qū)，獲得干凈的飲用水通常是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。因此，迫切需要一種高效，低成本，可持續(xù)和簡(jiǎn)單易得的技術(shù)和設(shè)備來(lái)產(chǎn)生清潔的飲用水。太陽(yáng)能是地球上最豐富和廣泛的資源之一。太陽(yáng)能凈水技術(shù)簡(jiǎn)單有效，可從不可飲用的水源（如湖水，污水或海水）中獲得干凈的飲用水。 近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書(shū)宏院士團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于細(xì)菌纖維素納米復(fù)合材料的高效且可持續(xù)的仿生多層級(jí)太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器（HSSG）。該HSSG是通過(guò)一步氣溶膠輔助生物合…

隨著科技的進(jìn)步和智能終端的快速發(fā)展，高度集成化和智能化的柔性透明電子產(chǎn)品迫切需要開(kāi)發(fā)出與其高度兼容且具有高儲(chǔ)能性質(zhì)的柔性透明儲(chǔ)能器件。超級(jí)電容器因具有高功率密度、大電流快速充放電、長(zhǎng)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)成為國(guó)際研究熱點(diǎn)。但是，在快速充放電過(guò)程中，由于柔性透明電極缺乏低擴(kuò)散電阻和豐富的活性位點(diǎn)，保持高倍率性能仍是目前研究中面臨的重要挑戰(zhàn)。為了解決這一問(wèn)題，開(kāi)發(fā)具有高導(dǎo)電性和高表面積的多孔活性材料具有重要意義。 近日，南京郵電大學(xué)黃維院士、趙強(qiáng)教授研究團(tuán)隊(duì)在利用導(dǎo)電Ni3(HITP)2?MOFs薄膜電極實(shí)…

隨著生活水平的不斷提高、飲食結(jié)構(gòu)的改變、越來(lái)越緊張的生活節(jié)奏以及少動(dòng)多坐的生活方式等諸多因素，全球糖尿病發(fā)病率增長(zhǎng)非常迅速，糖尿病已經(jīng)成為繼腫瘤、心血管病變之后的第三大嚴(yán)重威脅人類健康的慢性疾病。2019年中國(guó)糖尿病患病人數(shù)達(dá)到1.2億，成為世界之最。對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)，良好的血糖控制 可以延緩和阻止并發(fā)癥的發(fā)生，胰島素對(duì)于糖尿病患者血糖的控制至關(guān)重要。然而一些糖尿病患者對(duì)傳統(tǒng)有針胰島素注射方式存在懼怕心理，會(huì)因此延遲了規(guī)范注射胰島素的時(shí)間，甚至漏打胰島素，從而增加并發(fā)癥發(fā)生的幾率。并且長(zhǎng)期有針…

想必大家在學(xué)習(xí)高中化學(xué)的時(shí)候經(jīng)常做關(guān)于化學(xué)鍵相關(guān)的試題，而化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是化學(xué)鍵的形成和斷裂。學(xué)術(shù)界一直對(duì)化學(xué)鍵的美妙形成過(guò)程頗感興趣，但是如何能實(shí)時(shí)“看見(jiàn)”這一過(guò)程就顯得尤為困難。 事實(shí)上，學(xué)者們一直在通過(guò)各種手段對(duì)化學(xué)鍵合過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如通過(guò)理論計(jì)算等對(duì)化學(xué)鍵合進(jìn)行預(yù)測(cè)，然而理論計(jì)算僅僅是在理想情況下對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，與實(shí)際反應(yīng)過(guò)程存在一定差異。因此，我們?cè)鯓硬拍軐?shí)時(shí)觀測(cè)到化學(xué)鍵合這一精妙的過(guò)程呢？ 近日，來(lái)自韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)院的Ihee教授團(tuán)隊(duì)和他們的國(guó)際合作者利用飛秒X射線…

水凝膠是一類通過(guò)化學(xué)或物理交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)高分子材料，高分子網(wǎng)絡(luò)與水分子之間的氫鍵作用將溶劑束縛在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。作為一種準(zhǔn)固態(tài)物質(zhì)，水凝膠能夠在多種外界刺激下改變形狀或體積，因此在軟體機(jī)器人、傳感器和柔性電子皮膚等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。溫敏水凝膠是一種對(duì)溫度具有響應(yīng)性的水凝膠，傳統(tǒng)的溫敏塊狀水凝膠(Thermoresponsive bulk hydrogel)對(duì)溫度刺激響應(yīng)速率慢、機(jī)械性能(強(qiáng)度、韌性和自恢復(fù)等)較差，且不具備多層次、多尺度的仿生微結(jié)構(gòu)，從而限制其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。在自然界的生物軟組織…

木材是能夠次級(jí)生長(zhǎng)的植物，如喬木和灌木，所形成的木質(zhì)化組織。樹(shù)木已經(jīng)在地球上有了上億年的歷史，比人類更早的登上了地球這個(gè)舞臺(tái)。然而目前木材的應(yīng)用還局限在一個(gè)較低的水平，大多應(yīng)用于建筑，家具，燃料等領(lǐng)域，僅僅是對(duì)木材進(jìn)行了物理加工，很少有對(duì)其進(jìn)行深加工，賦予其功能化。馬里蘭大學(xué)的胡良兵教授就對(duì)木材的功能化，進(jìn)行了深入的研究，并取得了一些研究成果，實(shí)現(xiàn)了超強(qiáng)木頭（Nature, 2018, 554, 224）；會(huì)呼吸的木頭（Adv. Energy Mater.?2017, 1701203）；納米隔熱…

最近，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，在生物醫(yī)學(xué)、微流體和微電子等領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。直接墨水書(shū)寫(xiě)(DIW)作為一種基于擠出的3D打印(3DP)技術(shù)，可以不斷堆疊墨水，從而快速、自由地制造物體。結(jié)合不同的DIW墨水選擇，可以制造出許多具有獨(dú)特特征的物體，例如4D打印、機(jī)電特性、生物過(guò)程強(qiáng)化、多孔材料、聚合物泡沫和形狀記憶。然而，因?yàn)橘M(fèi)時(shí)的后處理，純熱固化墨水限制了DIW實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維幾何和功能結(jié)構(gòu)的嘗試。此外，由于不良的機(jī)械性能，未固化DIW打印物體的尺寸也受到限制。因此，迫切需要改變墨水和加工設(shè)計(jì)來(lái)提高3…

導(dǎo)電高分子作為柔性熱電材料在智能可穿戴領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。將不同的導(dǎo)電高分子共混，可設(shè)計(jì)出具有本征柔性的熱電材料。然而，對(duì)于共混導(dǎo)電高分子如何獲得高熱電性能，其性能提升的機(jī)理尚不清晰，仍處于初級(jí)探索階段。明晰共混導(dǎo)電高分子內(nèi)的載流子輸運(yùn)機(jī)理，對(duì)開(kāi)發(fā)高熱電性能的共混高分子材料有著重要意義。 近期，東華大學(xué)張坤研究員課題組發(fā)現(xiàn)在聚乙撐二氧噻吩（PEDOT）基質(zhì)中加入FeCl3處理過(guò)的聚吡咯（PPy）納米線能有效提高有機(jī)薄膜的熱電性能。并結(jié)合各類表征手段和第一性原理模擬，論證了界面處能量相關(guān)的載流…

養(yǎng)蠶繅絲在我國(guó)歷史悠久。作為一種古老的天然動(dòng)物纖維，蠶絲包含纖維狀蛋白質(zhì)絲纖蛋白、無(wú)機(jī)物等成分，以其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)量輕、質(zhì)感柔、易翻新等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于家紡、醫(yī)療、美容等諸多領(lǐng)域。如今，科研人員嘗試將常見(jiàn)的蠶絲制作成生物AI芯片植入人體內(nèi)，讓人工智能與大健康相結(jié)合。日前，發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)功能材料》上的一項(xiàng)成果，讓這一夢(mèng)想更近了一步。 這項(xiàng)成果來(lái)自國(guó)家特聘教授劉向陽(yáng)的廈門(mén)大學(xué)團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)際上制備出具有革命性的絲素蛋白介觀雜化材料，構(gòu)建出高性能、高穩(wěn)定性、低能耗的可實(shí)用的蠶絲雜化…

每每寒冬將至，各大服裝品牌都在挖空心思研發(fā)保暖性能好的面料，以便在冬季服裝市場(chǎng)上占得先機(jī)。一種超薄的新型材料，只要幾豪米厚度就能抵擋“冰”與“火”，乍一聽(tīng)還以為是科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景，而現(xiàn)在，一種新型氣凝膠材料將其變成了現(xiàn)實(shí)。把新鮮的花朵放在隔著氣凝膠材料的幾百度火焰上炙烤，花朵依然絲毫無(wú)損。 氣凝膠最早是由美國(guó)科學(xué)工作者Kistler在1931年制得的一種低密度、高孔隙率的納米多孔材料，早在1993年美國(guó)宇航局NASA就將其應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域。氣凝膠中80%以上都是空氣，因此具有很好的隔熱效果，一…

極端環(huán)境下的防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)需要考慮到多種外界潛在的威脅。例如，為了應(yīng)對(duì)太空垃圾和太陽(yáng)能輻射等問(wèn)題，阿波羅時(shí)代的宇航服設(shè)計(jì)就運(yùn)用了Kevlar（聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺）和Nomex（聚間二苯甲酰間苯二胺）兩種高分子材料。其中，Kelvar的強(qiáng)機(jī)械韌性源于其剛性的對(duì)位芳香聚酰胺骨架由有序的液晶溶液在纖維紡絲的應(yīng)力作用下自發(fā)排列并結(jié)晶。Nomex的隔熱性能源于其間位方向聚酰胺骨架，扭結(jié)的聚合物主鏈會(huì)抑制高分子堆積，從而熱量在無(wú)序的高分子鏈上緩慢傳遞。眾所周知，多層結(jié)構(gòu)常用于多功能材料的設(shè)計(jì)，但是實(shí)際上，…

蜘蛛是地球上的一種古老生物，體長(zhǎng)從0.05毫米到60毫米不等，截至2010年底，全球已知的蜘蛛共100科5420屬42055種，我國(guó)有67科約3800種。 作為知名的“紡織小能手”，蜘蛛通過(guò)紡器紡出的蜘蛛絲性能絕對(duì)優(yōu)異，完全“碾壓”人類合成的各種纖維。研究發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的拉伸強(qiáng)度高達(dá)717.5~1490 mN/m2，彈性模量2175~3725 mN/m2，斷裂功93.3~298 MJ/cm2。蜘蛛絲的強(qiáng)度大約是同等質(zhì)量鋼絲的5倍，鉛筆芯粗細(xì)的蜘蛛絲足以拉動(dòng)一艘萬(wàn)噸級(jí)的遠(yuǎn)洋貨輪，韌性是鋼的10倍。難怪…