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前沿热点
  • Advanced Functional Materials:气凝胶遇到仿生学,神奇的事情发生了
    不断发展的工业化和人类活动导致了水质的严重恶化,许多水源受到有害污染物的污染对水生生物和人类健康造成严重威胁。水污染和淡水短缺已经成为全球亟须解决的重要问题。因此,人们致力于水修复技术的开发。为此研究了许多功能化材料,但是,这些材料的效率不足和潜在的污染问题同时阻碍该系统的长期使用和重复使用。近年来,催化反应和分离过程在单一系统中的耦合已经引起了研究人员的极大关注,而渗透通量和催化效率是两个关键因素,因此低能耗、环保的情况下同时实现高催化效率和高水通量,开发多孔结构合适、催化效率高、传质良好、抗生物污染的催化反应器已成为迫切的研究课题。
    发布时间: 2021-11-24阅读次数: 11
  • Nature Materials:神奇的双交联PEG动态水凝胶,促进非降解性体外器官发生
    近几年,三维干细胞培养的飞速发展为基础研究、药物发现和再生医学开辟了广阔的前景。特别是,天然细胞外基质(ECM)的替代品,称为类器官。虽然类器官在基础生物学中是有价值的模型系统,但对它们的翻译潜力的探索才刚刚开始,这主要是因为它们目前依赖于定义不清的动物源性基质。尽管这些系统的非生理力学特性严重阻碍了培养干细胞的形态发生,但是可以合成和定义明确的水凝胶能够克服这一关键的障碍。为类器官培养替换这种定义不明确的基质的努力主要集中在由共价交联的亲水性大分子组成的非适应性水凝胶上。而弹性凝胶中由于组织膨胀而产生的过度力严重限制了类器官的生长和形态发生。化学降解或酶降解方案可以部分缓解这一问题,但由于其不可逆性,长期适用性有限。
    发布时间: 2021-11-21阅读次数: 16
  • CCs Chemistry:让人高攀不起的国产SCI+高大上的超薄碳纳米带合成研究
    低维纳米材料因其独特的性质,在光学、催化、储能等领域得到广泛的研究。 在众多令人着迷的碳材料中,由几层碳原子组成的超薄碳纳米带具有石墨烯的独特优势,也呈现出一维纳米结构的各向异性特征,使其具有非常规的物理和化学性质。迄今为止,碳纳米带的合成方法有机械或化学剥离法、自下而上有机合成法、和电沉积法,但这些方法所制备材料的形貌和组成难以调节,而且这些方法复杂、耗时和低产量,不适合工业生产。因此,建立具有可控形态和功能的廉价和易于实现的方法是非常理想和具有挑战性的。
    发布时间: 2021-11-18阅读次数: 19
  • Nature Nanotechnology:穿上自动降温,夏天再也不怕热的纳米织物!
    在全球范围内,制冷占用电量的15%左右,而被动式个人热管理策略对人类可持续节能发展至关重要。在漫长的文明历史中,各种各样的织物和纺织品被用来给人体带来舒适和魅力,同时保护人体免受温度变化的影响。虽然人们已经提出设计各种冷却纺织品,但尚未实现基于纺织品的日间辐射冷却到低于环境温度。蚕丝以其漂亮的外观和皮肤上的凉爽舒适感而闻名,但蚕丝是一种天然蛋白质织物,蛋白质在紫外线区域的固有吸收阻止天然丝绸在阳光下实现净冷却。如何克服蚕丝的固有缺点就可以实现日间辐射冷却,这就提供了一个极具前景的方向。
    发布时间: 2021-11-16阅读次数: 16
  • Advanced Functional Materials:具有抗菌性能的太阳光敏等离子共振纳米材料
    微生物造成的感染是威胁全球公共健康的重要原因。通过光催化材料产生活性氧(ROS)杀菌是一种非常有吸引力的抗菌策略。二氧化钛(TiO2)是其中一种优良的光催化材料,然而这种半导体较宽的能带隙限制其只能在紫外光谱区发挥作用。因此,新型的能够在更宽光谱内(太阳光、可见光)发挥光催化抗菌性能的材料亟待开发。
    发布时间: 2021-11-14阅读次数: 17
  • Advanced Materials:3秒自愈合、超塑性、300倍的超强拉伸的DNA液晶有机凝胶!
    高分子软材料因其迷人的功能特性引起人们的极大兴趣,而DNA的凝胶结合分子识别能力和可编程性,可用于刺激响应材料和生物医学应用,成为具有吸引力的材料。虽然这些属性促进软物质DNA材料的许多功能,但它们相对较差的力学性能仍然是一个重大挑战,阻碍了它们在需要机械完整性和可调性的领域的实际应用。因此具有高度可拉伸、热塑性和自愈特性的刺激响应DNA凝胶材料显示出巨大的潜力。
    发布时间: 2021-11-12阅读次数: 25
  • Advanced Materials:堪比蜘蛛侠蜘蛛丝的超强聚合物材料
    与传统金属及其合金相比,轻质高分子材料具有高强度、良好的抗缺陷性和高延展性等特点,在许多领域逐渐取代传统金属材料。聚合物的高韧性、大延展性和高强度的结合对其实际应用至关重要。然而,由于强度和模量之间相互排斥的控制机制,使得现有的增强和/或增韧策略未能实现理想的聚合物的力学组合。此外,自愈能力也是损伤后延长其寿命的另一个理想的关键因素,而良好的生物相容性是其作为人工组织实际应用的先决条件。除此之外,现有的人工韧带材料通常比天然材料的延展性和/或韧性更低。到目前为止,创造出既坚固、坚韧、延展性又具有可愈合性和生物相容性的高分子材料是非常有吸引力的,依旧是一个巨大的挑战。
    发布时间: 2021-11-10阅读次数: 24
  • Applied Materials Today:当液态金属邂逅3D打印,美丽材料就出现了
    众所周知,3D打印被认为是进入下一个工业革命的重要标志,非常适合3D电子的发展。传统的3D打印材料主要基于塑料、聚合物类,打印出的物件一般并不具备电子功能,经典的金属3D打印面临着高熔点金属粉末或线材,由于巨大熔点差别,很难与非金属进行复合打印。近几年来,液态金属因其独特的性能有望解决这一问题,在三维立体电路制备中有巨大的应用前景。但是目前大多数研究采用流道灌注的方式,仅使用液态金属作为三维通道的填充材料,大大削弱了液态金属的界面功能。无法展示出液态金属在三维立体电路中独特的界面性能的应用价值。因此降低3D电子产品的制造成本和制造时间仍然是其广泛应用面临的最大挑战之一。
    发布时间: 2021-11-07阅读次数: 16
  • Advanced Science:重磅推出工业废水高效零排放技术
    水是生命不可或缺的物质,它不仅影响公民的健康,还影响生态系统的健康。事实上,水污染是世界范围内导致死亡和疾病的主要原因之一,并可能对自然动植物群及其总体生物生态系统造成损害。在众多的污染水的来源中,影响最大的要数工业废水。为了达到净化水的目的,需要将这些污染物以高水平的安全性,较低的成本和有效性进行处理,但目前废水处理的价格非常高,预计到 2026 年全球将达到近4560亿美元。因此,亟须开发一种高效、低成本和可扩展的废水处理的技术。
    发布时间: 2021-11-05阅读次数: 19
  • Advanced Science:价廉的日间辐射冷却神器-聚二甲基硅氧烷海绵
    据报道,2020年,全球消耗高达3920亿千瓦时的电力来冷却商业和住宅建筑。由于城市化进程的加快,温室效应和城市热岛效应对城市中心造成非常严重的后果,因此亟须更可持续和更有效的新冷却技术。被动辐射冷却是一种用于夜间运行的无电冷却技术,因其被动性质和白天运行的潜力而重新受到关注。通过利用地球物体和外层空间之间辐射热流的平衡,它被认为是传统冷却技术的可持续替代方案。这种被动冷却能力代表了未来建筑围护结构材料的一个有吸引力的新候选者。由于设计的材料涉及的许多关键气相溶剂或微米级颗粒对人体有害,或对环境有害,使得该技术的发展受限制。
    发布时间: 2021-11-02阅读次数: 22
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