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水幾乎影響著我們生活的方方面面，塑造著我們所居住的自然環(huán)境。在我們所知的生命所必需的主要物理和化學過程中，水是一個關(guān)鍵因素。盡管水大概是我們最為熟知的物質(zhì)之一，但科學家們對低溫下水的性質(zhì)依然知之甚少。 1976年，Speedy和Angell的實驗揭示了水在過冷時的獨特行為變得更加明顯：冷卻時液態(tài)水的響應(yīng)函數(shù)（等溫壓縮性、等壓熱容和熱膨脹系數(shù)的大小）急劇增加，這意味著相應(yīng)的漲落增強（分別是密度、焓和熵體積協(xié)方差）。從那時起，為這些觀察提供一個可實驗測試的熱力學一致性解釋成為研究人員的一個主要目標，…

XRD，是X射線衍射的簡稱，作為材料人，無論我們做的是什么材料，XRD都是最常用、最基本的表征手段。它可以告訴我們是否成功地合成出了自己想要的材料，因此可以說XRD是所有后續(xù)表征的基礎(chǔ)。但是，盡管我們經(jīng)常用到XRD，我們真的發(fā)揮出XRD的全部能量了嗎？如果我們只用XRD的數(shù)據(jù)來對自己的材料進行定性，那可真是大材小用。做XRD的意義遠不止如此，將XRD的數(shù)據(jù)進行精修，我們就會發(fā)現(xiàn)XRD有多么強大，它可以讓我們深入了解自己材料的晶體結(jié)構(gòu)信息，為我們打開自己研究領(lǐng)域的新世界的大門。 既然XRD精修這么…

手性是自然界的基本屬性，其本意為一個物體不能與其鏡像相重合，如同我們的雙手，左手與互成鏡像的右手不重合。對手性的研究，在造就工業(yè)奇跡的同時，也啟發(fā)了人類對地球生命、甚至宇宙起源的新認知。由于手性廣泛地存在于自然界中，其不僅可用于制藥、香精和甜味劑等化學行業(yè)（2001年度獲諾貝爾化學獎），還可以神奇地與各種新材料結(jié)合，在高分子薄膜材料的合成制備中起到意想不到的妙用。 雖然石墨烯材料被公認為是世界最堅固材料之一、氧化石墨烯（GO）膜在分離科學與技術(shù)中也顯示了巨大潛力，但其遇水等介質(zhì)后，由于靜電排斥作…

化學藥物治療(即化療)在腫瘤的一線治療中占比約60%，是腫瘤的三大治療手段之一。但自其應(yīng)用至今，化療的耐藥性一直是科學家們致力解決的關(guān)鍵問題。究其原因，由于腫瘤細胞的異質(zhì)性和可塑性，部分腫瘤細胞在給藥一段時間后，通過耐藥基因的過表達而對治療藥物產(chǎn)生耐藥性，使得治療效果變差乃至完全無效。目前已報道的方法無法從根本上區(qū)分、分選出具有耐藥性的腫瘤細胞，更不能對耐藥細胞比例、耐藥程度進行全面評估，其精準度和適用范圍也受到制約，腫瘤耐藥性的診斷和治療很大程度上仍處于“盲人摸象”的狀態(tài)，從而無法對化療用藥給…

細菌會黏附在表面，形成一層生物膜，阻礙抗菌劑和宿主免疫細胞的滲透。同時，隨著抗生素的使用，許多病原體進化出耐藥性，給公共健康帶來了更大的威脅。而新藥發(fā)展的速度跟不上病原體產(chǎn)生耐藥性的速度，因此，很有必要在原有抗生素的基礎(chǔ)上開發(fā)新策略對抗病原體。 雖然生物膜在宿主體內(nèi)的傳播會造成感染性細菌的傳播，但不妨礙它成為替代/替補抗生素治療的新策略，因為一旦分散在血液循環(huán)中，懸浮的細菌比在生物膜上生長的細菌更容易受到宿主免疫細胞的影響，對抗生素的敏感性也提升好幾倍。 生物膜上胞外聚合物基質(zhì)（extracel…

近日，青島大學物理科學學院青年教師李強、李洪森以共同一作兼共同通訊作者身份在國際頂尖期刊《Nature Materials》（《自然.材料》）在線發(fā)表了題為“Extra storage capacity in transition metal oxide lithium-ion batteries revealed byin situmagnetometry”的原創(chuàng)研究成果。這是青島大學首次以第一署名單位和通訊單位在《Nature Materials》發(fā)表科研論文?！禢ature Materia…

在德國已經(jīng)不知不覺過了一個半月，在實驗室開始做實驗也已經(jīng)有一個月整了?，F(xiàn)在是德國的圣誕假期，德國人都回家過圣誕和新年去了，實驗室自然也就關(guān)閉了。趁這一段不用做實驗的時間，趕快上來冒個泡，把到德國以來進入課題組的見聞碼點字。 化學系的有機研究所里是個大課題組，總共編制人數(shù)在30多人，包括導師1人，秘書1人（是系里的秘書，主要為這個組服務(wù)），固定工作人員4人（負責日常運行管理，如采購，管理公共儀器，網(wǎng)絡(luò)等；也做一些研究），研究生20人（包括博士生和碩士生），博士后5人。另外，還有2個小老板這個組內(nèi)做…

隨著COVID-19大流行在全球肆虐，更多人依賴消毒劑、洗手液和消毒濕巾來遏制新型冠狀病毒。這些產(chǎn)品通常含有季銨鹽化合物或季銨鹽。這些現(xiàn)代消毒工具已經(jīng)在消費品中發(fā)現(xiàn)了幾十年。但在過去的10年里，科學家們將季銨鹽與動物的生殖和發(fā)育問題聯(lián)系起來，并發(fā)現(xiàn)它們可以破壞關(guān)鍵的細胞過程。到目前為止，還沒有數(shù)據(jù)表明這種化合物對人體的毒性，但一些科學家表示，將會有更多的研究對這一問題進行說明。 左圖是正常的小鼠胚胎，右圖是暴露于季銨鹽消毒劑的母鼠體內(nèi)胚胎，存在神經(jīng)管缺陷。這些10天大的胚胎通常1- 2mm寬。 …

隨著人工智能領(lǐng)域的快速發(fā)展，可穿戴傳感器在仿生義肢、健康監(jiān)測和醫(yī)用領(lǐng)域的研究呈現(xiàn)出爆發(fā)式的發(fā)展。其中，壓力傳感器是可穿戴傳感器中的重要組成部分。但是，目前的壓力傳感器還存在力學強度低、靈敏度不高、耐溫性能差的問題。未解決這一問題，陜西科技大學張美云教授團隊將力學強度優(yōu)異的Kevlar納米纖維（ANFs）和導電性高的MXene納米片結(jié)合制備出高回彈性、耐高溫、靈敏度高的復合氣凝膠傳感器，該傳感器可以感知形變量為2-80%的壓縮應(yīng)變，極高的靈敏度（能夠感知100 Pa的壓力）和循環(huán)穩(wěn)定性（1000次…

  多孔材料(如巖石)及其與流體的相互作用廣泛存在于油氣資源開采、地熱能提取、二氧化碳封存、甚至行星探測中的地外資源利用（水提取）等應(yīng)用中，然而，大多數(shù)巖石內(nèi)部孔喉形態(tài)不規(guī)則，表面物理化學特性如表面潤濕性也比較復雜。因此，探索巖石內(nèi)部液體的流動過程，尤其是微尺度下的流固交互作用，仍然具有挑戰(zhàn)性。近年來，高精度3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展使得復現(xiàn)這種復雜的多孔結(jié)構(gòu)變得可能。借助流動可視化手段，3D打印的微流控模型可以用于直接觀察流體流動的動態(tài)過程。但是，目前打印材料僅限于光固化聚合物及其衍生物…

天然木材的分層和各向異性結(jié)構(gòu)，使得其具有輕質(zhì)、高強度和柔韌性。其中，纖維素納米原纖維螺旋多層纏繞在木質(zhì)細胞壁周圍，而納米級和微米級的纖維素纖維可以最大程度地減少重量，并在最需要的地方最大化其拉伸強度和模量，同時保持垂直于紋理方向的柔韌性為木材提供柔韌性。雖然自然界可將納米纖維素等各向異性納米物體組織成復雜的上層建筑，但是由于缺乏合適的制備方法，很難開發(fā)出具有復雜且精確控制結(jié)構(gòu)的合成納米復合材料。   目前，基于納米纖維素衍生物（纖維素納米晶體（CNC）、纖維素納米原纖維（CNF）等）的…

2020年7月31日，布里斯托大學（University of Bristol）的 Hermes Gadelha 博士、墨西哥國立自治大學（Universidad Nacional Autonoma de Mexico）的?Gabriel Corkidi 博士和 Alberto Darszon 博士采用最先進的 3D 顯微鏡和數(shù)學技術(shù)，率先重建了精子尾部的 3D 真實運動。 他們使用了一架每秒拍攝超過 55 000 幀的高速相機，配合帶有壓電裝置的顯微鏡載物臺，以極高的速率上下移動樣品，拍攝了精…