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超低能耗、超高耐磨的雙網(wǎng)絡(luò)彈性體納米復(fù)合材料
汽車輪胎的主要組成部分是負(fù)載有納米顆粒(NPs)的彈性聚合物鏈,其性能對(duì)車輛的安全運(yùn)輸至關(guān)重要。眾所周知,聚合物鏈之間、聚合物鏈-NP之間以及NP-NP之間的摩擦?xí)?dǎo)致動(dòng)態(tài)磁滯損耗。彈性體-NP復(fù)合材料會(huì)在輪胎定期旋轉(zhuǎn)時(shí)耗散大量能量,從而導(dǎo)致過(guò)多的燃料消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),該損耗占全球能源消耗的6%以上,約占二氧化碳排放總量的5%。研究表明,輪胎動(dòng)態(tài)滯后損失只要降低10%,就能節(jié)省約2%的燃油消耗。因此,大力發(fā)展具有超低動(dòng)態(tài)磁滯損耗的節(jié)能耐磨汽車輪胎是一項(xiàng)緊迫又嚴(yán)峻的任務(wù)。傳統(tǒng)的一些方法,例如制造新型功…
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?康奈爾大學(xué)《Chem》:光電交替作用,聚合機(jī)理隨心切換,輕松合成六嵌段共聚物
嵌段共聚物是由兩種或多種不同單體構(gòu)成的鏈段通過(guò)共價(jià)鍵形成的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大分子。通過(guò)選擇不同的單體、合成不同長(zhǎng)度和數(shù)量的嵌段,嵌段共聚物會(huì)表現(xiàn)出不同的物理和化學(xué)特性,有利于為開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域。 目前,合成二和三嵌段共聚物的方法很多,但是可以精確合成更多嵌段共聚物的方法還很少,比如合成五、六嵌段共聚物難度依然不小。 通過(guò)外部調(diào)控的方式(如熱、化學(xué)、機(jī)械化學(xué)、電化學(xué)和光化學(xué)),不僅可以在增長(zhǎng)的聚合物鏈末端控制單體的選擇性,也可以在兩種聚合機(jī)理之間進(jìn)行切換。但是已有的研究要么需要加入額外的化合物,要么…
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青島大學(xué)龍?jiān)茲山淌?、西拉姆院士團(tuán)隊(duì):在納米止血和殺菌敷料方面取得突破
近日,青島大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院龍?jiān)茲山淌?、西拉姆院士團(tuán)隊(duì)與我校附屬醫(yī)院青年泰山學(xué)者相宏飛醫(yī)生等合作,在便攜式納米止血新裝置、納米止血和殺菌敷料方面再度取得突破。 微創(chuàng)手術(shù)目前已在外科手術(shù)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,但是微創(chuàng)手術(shù)的快速止血依然是一個(gè)棘手的問(wèn)題。該團(tuán)隊(duì)首次將遠(yuǎn)距離原位靜電紡絲與微創(chuàng)手術(shù)相結(jié)合,證實(shí)可以通過(guò)腹腔鏡制備電紡納米纖維并將其直接沉積到活體內(nèi)臟器官傷口上。這種腹腔鏡靜電紡絲噴頭還引入了金屬錐會(huì)聚結(jié)構(gòu),可在創(chuàng)面上更精確地沉積納米纖維并減少納米纖維膜的沉積面積。 在活體豬的微創(chuàng)手術(shù)中,這種…
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上海交通大學(xué)周涵??、范同祥《PNAS》:薄膜一貼,從此降溫不用電!
炎炎夏日,在涼爽的空調(diào)房吃著冰鎮(zhèn)的西瓜無(wú)疑是一件十分令人享受的事情。然而無(wú)論是涼爽的房間還是冰鎮(zhèn)的西瓜,都需要制冷技術(shù)的參與?,F(xiàn)有的制冷技術(shù)大都基于蒸汽壓縮制冷,該技術(shù)需要一方面需要利用具有潛在環(huán)境污染的制冷劑,另一方面也需消耗大量電力。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)建筑能耗約占全國(guó)總能耗的35%,而制冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗又占建筑能耗的50~60%左右,因此制冷技術(shù)已經(jīng)成為能耗大戶,技術(shù)亟需更新?lián)Q代。在自然界中,一些生物具有特殊的表面結(jié)構(gòu),通過(guò)被動(dòng)輻射,表現(xiàn)出驚人的熱調(diào)節(jié)能力。學(xué)習(xí)自然,制備特殊的表面結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)被動(dòng)輻…
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超越天然蛛絲!超高強(qiáng)度、極高韌性的超分子聚合物材料
塑料制品是我們?nèi)粘I畋夭豢缮俚臇|西,然而,大量的廢棄塑料已經(jīng)造成了巨大的環(huán)境問(wèn)題。因此開發(fā)一種可回收、可重復(fù)使用的聚合物材料是迫在眉睫的。由于聚合物材料的機(jī)械強(qiáng)度很大程度上決定了其應(yīng)用性和可靠性,于是,開發(fā)同時(shí)具有高強(qiáng)度和高韌性的材料成為了焦點(diǎn)。雖然說(shuō)動(dòng)態(tài)交聯(lián)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于其中,但是得到的材料往往無(wú)法兼具高強(qiáng)度和高韌性。傳統(tǒng)上,更好的韌性源于高強(qiáng)度和良好延展性的結(jié)合,但這兩種特性均為材料單一的特性。仿生學(xué)策略很好的解決了這一問(wèn)題,但是目前很少報(bào)道大規(guī)模生產(chǎn)具有高強(qiáng)度、高韌性、剛性好的可加工、…
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?王慶團(tuán)隊(duì)《自然·材料》:填補(bǔ)空白!弛豫鐵電體聚合物的手性特性
眾所周知,有機(jī)弛豫鐵電體已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代先進(jìn)電子領(lǐng)域,如電致伸縮器件、儲(chǔ)能電容器、固態(tài)制冷和壓電傳感器等領(lǐng)域。在過(guò)去幾十年里,通常弛豫鐵電聚合物經(jīng)電子輻照獲得,經(jīng)電子輻照獲得的弛豫鐵電聚合物具有較大電致伸縮應(yīng)變(Science 2802101(1998))。隨后發(fā)現(xiàn),鐵電聚合物中出現(xiàn)的弛豫行為可能會(huì)誘導(dǎo)高儲(chǔ)能密度的電介質(zhì)(Science 313,334(2006))、電致熱效應(yīng)(Science 321,821(2008))和強(qiáng)壓電響應(yīng)(Nature 562,96(2018))。新的弛豫行為的發(fā)現(xiàn)…
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聚合物修飾ZnO納米粒子作為聚合物基太陽(yáng)能電池的電子傳輸層
電荷傳輸層材料優(yōu)化是提高聚合物太陽(yáng)能電池性能關(guān)鍵一環(huán),它可以用于保護(hù)活性層,防止空氣中水和氧對(duì)活性層的破壞。由于具有相匹配的功函數(shù)、高電子遷移率、溶液加工特性和高透明度,ZnO廣泛用于制備電子傳輸層(ETL)。目前,ZnO制備的方法主要有溶膠凝膠法、ZnO納米粒子法。ZnO納米粒子法制備的電子傳輸層厚度較大,會(huì)降低電子遷移率,此外,ZnO納米粒子的分散液會(huì)發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象、疏水表面上堆積的親水納米粒子會(huì)造成電子傳輸層薄膜厚度不均勻,導(dǎo)致載流子萃取效率的降低。 為了解決上述問(wèn)題,電子科技大學(xué)于軍勝團(tuán)隊(duì)…
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生物合成蛋白質(zhì)分子影像探針用于腫瘤靶向熒光和磁共振雙模態(tài)成像
近期,天津大學(xué)化工學(xué)院仰大勇教授課題組在生物材料領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《Biomaterials》上發(fā)表生物合成蛋白質(zhì)分子影像探針用于精準(zhǔn)腫瘤成像的最新成果。該研究利用生物合成的策略,開發(fā)了一種腫瘤特異性雙模態(tài)分子影像探針,該探針生物相容性好,在小鼠腦膠質(zhì)瘤模型中,顯示出優(yōu)異的腫瘤靶向和熒光/磁共振成像效果,為分子影像探針的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了生物合成新思路。相關(guān)成果已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利。天津大學(xué)化工學(xué)院講師趙懷鑫博士和碩士研究生趙慧婷為共同第一作者。 合作者包括天津醫(yī)科大學(xué)王銀松教授和澳大利亞新南威爾士大…
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華南理工大學(xué)寧成云教授團(tuán)隊(duì)《Nano letters》:“魔”法神器—油水分離新突破
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及頻繁發(fā)生的石油泄漏事對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成了災(zāi)難性難題,這與人類構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)趨勢(shì)背道而馳。因此開發(fā)一種從混合物中選擇性分離大量有機(jī)污染物或水的方法迫在眉睫。傳統(tǒng)的油水分離技術(shù)存在分離效率低、裝置復(fù)雜和成本高等缺點(diǎn)。近些年特殊超潤(rùn)濕性的膜在油水分離中的應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注,但分離材料的可逆性、機(jī)械強(qiáng)度以及實(shí)際應(yīng)用前景存在有待優(yōu)化之處。 為了解決以上難題,華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院寧成云教授團(tuán)隊(duì)和中科院理化研究所周亞紅團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種具有導(dǎo)電聚合物納米尖端陣列修飾的新型微/納…
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網(wǎng)傳曬被子“太陽(yáng)味”是螨蟲烤焦味道?科學(xué)家揭露真相
曬過(guò)的被子或毛巾等棉纖維織物上會(huì)有一種獨(dú)特的“太陽(yáng)味”,聞之令人愉悅。關(guān)于這種太陽(yáng)味的來(lái)源卻是眾說(shuō)紛紜。 【以往觀點(diǎn)】 較早的說(shuō)法是太陽(yáng)味來(lái)自螨蟲被烤焦后尸體散發(fā)的氣味。然而這種說(shuō)法缺乏確切實(shí)驗(yàn)證據(jù)。烤焦螨蟲的氣味應(yīng)類似于蛋白質(zhì)焦化后的焦臭味,與太陽(yáng)味相去甚遠(yuǎn)。又有說(shuō)法稱太陽(yáng)味是陽(yáng)光中紫外線殺死細(xì)菌等微生物后留下的氣味。但實(shí)驗(yàn)證明,將紫外燈照射在非纖維織物表面,雖然也能殺死被照射表面上的微生物,但聞不到明顯的太陽(yáng)味。還有觀點(diǎn)認(rèn)為太陽(yáng)味來(lái)自氧氣經(jīng)紫外線照射后產(chǎn)生的臭氧。這種說(shuō)法的問(wèn)題在于產(chǎn)生臭氧的…
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姚建年院士:中國(guó)化工新材料產(chǎn)業(yè)的命脈,要掌握在自己手上
化工新材料擁有技術(shù)含量高、附加值高、與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門配套性強(qiáng)等特點(diǎn),直接關(guān)系著我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)能否高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。 目前,我國(guó)化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體處于爬坡過(guò)坎的關(guān)鍵階段,關(guān)鍵材料“卡脖子”問(wèn)題廣泛存在。這與世界第一原材料工業(yè)大國(guó)的地位不匹配,也不能很好支撐我國(guó)門類齊全的工業(yè)體系。 同時(shí),化工新材料領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的基礎(chǔ)研究不夠、企業(yè)融通不夠、產(chǎn)用結(jié)合不夠、要素聯(lián)動(dòng)不夠等問(wèn)題,使得化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后,已成為制約我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突出短板。 當(dāng)前,…
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復(fù)旦大學(xué)俞燕蕾團(tuán)隊(duì)《AFM》:81%!可釋放應(yīng)變儲(chǔ)能的液晶聚合物纖維創(chuàng)造光致一維收縮率的新紀(jì)錄
刺激響應(yīng)性可一維收縮材料在軟體機(jī)器人和仿生肌肉制備等領(lǐng)域具有重要作用。例如,自然界中的蜘蛛絲材料能夠在高濕度條件下收縮至原長(zhǎng)度的50%。發(fā)展具有超大一維收縮率的刺激響應(yīng)性材料是目前的一個(gè)研究難點(diǎn)。 液晶聚合物材料結(jié)合了液晶材料的各向異性和聚合物材料的彈性,在光、熱等刺激下,液晶聚合物能夠發(fā)生相變,在這個(gè)過(guò)程中,由于液晶基元的有序度降低,液晶聚合物材料能夠產(chǎn)生各向異性的收縮。然而,目前報(bào)道的熱響應(yīng)液晶聚合物的最大收縮率為46%,光響應(yīng)液晶聚合物的最大收縮率僅為20%。液晶聚合物材料的超大幅度一維收…