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近年來，隨著柔性電子學的發(fā)展，輕、薄、柔的低成本、可穿戴、大規(guī)模制備的柔性傳感器逐漸成為了一大研究熱點。高靈敏度、快速響應、易集成、低能耗的柔性壓力傳感器是人機交互和可穿戴電子設備的關鍵。傳感器在人類活動監(jiān)測，生物醫(yī)學研究，人工智能交互等方面的具有巨大的應用潛力。實時監(jiān)測和人類活動的信息反饋，例如血壓，脈搏，肢體運動等，在生物醫(yī)學研究，疾病診斷和及時治療中至關重要。然而，在低成本、高靈敏度、大規(guī)模制備的壓阻傳感器上仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 2020年2月10日，國際權威學術期刊《ACS?Nano》在線發(fā)…

快速pH響應性水凝膠在驅動、傳感和分離等多領域中具有很高的實用價值。傳統(tǒng)pH響應性水凝膠通常是具有較差的物理強度和韌性，而通過化學交聯(lián)法制備的水凝膠在pH響應速率和可逆性方面表現(xiàn)不佳。近年來，研究人員將互穿網(wǎng)絡、拓撲結構或多功能納米材料等引入pH水凝膠結構，制備了多種具有良好pH響應性及力學性能的水凝膠。但大多需要昂貴的原料或繁瑣的制備過程。至今，制備低成本、高性能的pH響應性水凝膠仍是一大挑戰(zhàn)。實際上，木質(zhì)素作為自然界中最豐富的可再生芳香聚合物，不僅成本低廉而且在酸堿環(huán)境中會發(fā)生質(zhì)子化和離子化…

一、研究背景 薄膜電容器具有超高充放電速率、耐高壓、低成本以及質(zhì)輕等優(yōu)勢，在現(xiàn)代電子電氣領域發(fā)揮著重要的作用。商業(yè)化雙軸拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)作為目前最為常用的柔性儲能材料，在常溫下具有優(yōu)異的儲能效率，但當環(huán)境溫度高于100?°C時，在高電場下其電學性能及儲能效率發(fā)生顯著的降低。從能量耗散機制來講，對于線性電介質(zhì)而言，高電場下產(chǎn)生的漏電流是能量損失的重要途徑。為此，有研究將一些高絕緣無機粒子引入聚合物基體中，降低復合材料的漏電流密度，提高其擊穿及儲能性能。但無機粒子的引入通常會帶來團聚以及表…

光固化（甲基）丙烯酸酯復合材料是一種以樹脂為基體，無機填料為分散相的高分子復合材料，可以通過光引發(fā)劑的原位自由基聚合現(xiàn)場固化，具有操作簡便的優(yōu)點，因此應用十分廣泛，可以用作粘合劑、涂料、3D打印材料、航空航天材料，在生物醫(yī)學領域，如牙科材料中的大量應用更是推動了這種材料的研究。 目前，大量應用的牙科復合材料，在臨床應用時反應性基團的轉化率為55％至75％。反應性基團的轉化率越高，復合材料的強度、表面硬度、撓曲和彈性模量也越大，性能越好，而且殘留單體的數(shù)量少了，可以降低未反應單體從復合材料浸入到周…

刺激響應型光子晶體能夠在外場激勵如溫度、電場、磁場pH、溶劑和藥物等作用下改變光子晶體晶格間距進而改變結構色。在各種刺激源中，非接觸式的驅動模式，尤其是近紅外光照，在照射過程中具有穿透性強以及熱量可調(diào)可控等特點，在遠程驅動器，精準醫(yī)療和免疫治療等領域具有潛在的應用前景。然而，大面積快速制備實時響應光子晶體器件是解決光子晶體在實際應用中的關鍵問題。 北京化工大學材料科學與工程學院魏杰教授團隊在響應型光子晶體組裝方面取得了系列研究進展（Sens. Actuators, B, 2018, 273: 1…

聚合物熔體在加工過程中會發(fā)生剪切變形和流動，從而導致其松弛動力學發(fā)生顯著的變化。許多研究表明，隨著材料的變形，結構松弛時間和有效粘度會降低，有時這種降低達到幾個數(shù)量級。經(jīng)過長時間的“老化”后，變形流體的松弛動力學恢復至平衡狀態(tài)。雖然有大量的實驗研究報道，但從理論角度闡述聚合物熔體松弛動力學的變化仍然很困難。 成果介紹 基于以上分析，美國國家標準技術研究所Jack F. Douglas教授課題組基于分子動力學模擬，提出了一種穩(wěn)態(tài)剪切下粗粒聚合物熔體的α松弛動力學模型。發(fā)現(xiàn)剪切力會逐漸抑制聚合物熔體…

近年來，各種各樣的增材制造技術日漸成熟，在制造業(yè)中開始發(fā)揮重要作用。其中，直接墨水書寫（DIW）由于其簡單普適性，在材料和組織工程等領域引起了廣泛的關注和研究。通常情況下，打印墨水僅能按照X-Y平面中的設定路徑在Z方向上逐層堆積成型，這種方法適用于大多數(shù)結構的打印。但是，對于極端情況（如柱狀陣列），如果仍采用切片和逐層堆積的方式進行打印，打印結構的分辨率會受限于噴嘴和路徑設計，打印結構表面不平整。 近日，葡萄牙阿威羅大學José M.F. Ferreira等人受噴墨打印的按需滴落（DOD）方法啟…

金屬有機納米膠囊（MONC）、金屬有機框架（MOF）、金屬有機籠（MOC）和金屬有機多面體（MOP）是近期金屬有機材料領域的熱門研究話題。MONC獨特的幾何形狀和較大的內(nèi)部空隙使其可以應用于分離、催化、能量存儲和生物醫(yī)學等相關的領域。然而，大多數(shù)MONC為多分散結晶粉末，是不連續(xù)的脆性材料，這限制了它們的應用。現(xiàn)在越來越多的研究將聚合物整合到超分子金屬-有機結構以構建雜化材料，這種雜化材料不僅保留了納米結構的剛性框架，又具有聚合物的柔韌性、可機械加工性和其他特性。盡管相關的著作已有報道，但配體的…

高分子材料是高新技術發(fā)展的產(chǎn)物，高分子材料以其特有的功能和優(yōu)越性逐漸應用于人們生產(chǎn)、生活的方方面面，聚氨酯（PU）作為一種高分子材料，被用作熱固性泡沫廣泛應用于床墊家具、隔熱隔音、汽車、鞋類及建筑材料等領域。 雖然PU具有較強的耐用性，但由于磨損及產(chǎn)品更新?lián)Q代仍然產(chǎn)生大量廢料，而目前對PU廢料的處理大多是填埋和焚燒或將其切碎分解成用于地毯的低價值纖維，造成了極大的資源浪費，因此開發(fā)再處理方法以回收PU廢料對資源的持續(xù)利用至關重要。   亮點 近期，西北大學的William R. Dic…

高熔點金屬材料的增材制造（3D打印）方法在航空航天和生物醫(yī)學領域中已經(jīng)得到了廣泛的應用，能以中等產(chǎn)量生產(chǎn)高價值且?guī)缀涡螤顝碗s的部件，但操作可靠性尚未達到最佳。其應用所面臨的一個障礙是理解在光束加熱粉末的熔化逐層堆積過程中所發(fā)生的現(xiàn)象。例如在僅幾個顆粒厚的粉末層中的能量吸收問題。為了解決在打印過程中隨機生成的缺陷、可重復地生產(chǎn)高質(zhì)量部件，迫切需要了解和控制激光工藝參數(shù)與復雜的粉末和熔池動力學之間的相互依賴性。 近日，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的Saad A. Khairallah和賴特-帕特森…

一、背景介紹 由于當前能源消耗的增加和世界上化石燃料的匱乏，地熱能等可再生能源作為可持續(xù)的電力供應備受關注，此外工業(yè)生產(chǎn)及人體產(chǎn)生的大部分熱量都被浪費掉了。熱電發(fā)電機（TEG）可以將廢熱轉換成可用電能，進而通過廢熱回收幫助提高能源效率。此外，熱能收集可以為低功率的生物可植入和可穿戴設備提供基本的能源解決方案。 目前最廣泛使用的熱電（TE）材料是金屬氧化物和高摻雜金屬合金。制作TEG的傳統(tǒng)方法是區(qū)域熔化和熱壓，這兩種方法都會產(chǎn)生較高的品質(zhì)因數(shù)（ZT）值。但是，能量轉換效率和輸出功率都與熱源和TEG…

自然界中，光會被光驅動系統(tǒng)轉換成其他能力，如光合作用?？茖W家們受到自然光驅動系統(tǒng)的啟發(fā)，開發(fā)了許多可用于催化、功能、感應、粘附、生物工程、藥物遞送以及軟機器人的光敏材料。與其他刺激相比，光更具有優(yōu)越性，包括即時打開或關閉信號，改變波長，無需與物質(zhì)直接接觸等。光敏性水凝膠作為生物材料備受關注。研究人員已將各種光活性成分（例如光可裂解基團，光熱劑和分子光開關）摻入到水凝膠基質(zhì)中，以調(diào)節(jié)其物理、化學和生物學特性。光開關分子，例如偶氮苯，二芳烴，苯乙烯，螺吡喃及其衍生物在光處理后可以選擇性地和可逆地重新…