行業(yè)動態(tài)

刺激響應材料在過去的幾十年中引起了極大關注。已經有多種基于內源和外源性刺激的高分子藥物載體被設計出來。其中，對于pH、氧化還原和酶等生理內源性刺激源具有響應能力的高分子納米體系在藥物和基因遞送等方面具有較高的應用價值，成為近年來材料學、生物醫(yī)學和藥學領域的研究熱點。然而，這些生物響應型高分子材料在生物體內的應用效果面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，內源性刺激源在不同個體、組織器官中呈異質分布，并隨著病情的發(fā)展而不斷變化，導致刺激響應的特異性不理想。其次，由于生物體的復雜性，不同細胞和細胞器中的刺激因子水平不平…

類橡皮泥材料由于其可調的機械性能、獨特的粘彈性行為和可重復塑形的特性，在仿生機器人、能源存儲與轉換和智能傳感設備等新興領域有著潛在應用。在類橡皮泥材料的功能化過程中往往會添加額外的納米填料，比如金屬納米線、碳納米材料或者導電聚合物等。但是這些額外添加的納米填料在類橡皮泥材料中會發(fā)生非均相聚集和相分離現象，從而損害了材料的宏觀力學性能和穩(wěn)定性。 為了解決這一問題，哈爾濱工程大學海洋先進材料研究所的團隊通過對水凝膠進行結構設計，結合原位氧化聚合并利用動態(tài)配位鍵和氫鍵制備了一種具有較好的自修復特性、導…

日益增長的塑料制品引用導致了愈來愈嚴重的環(huán)境污染問題。塑料吸管引起的環(huán)境問題尤其突出。其一，塑料吸管的使用量巨大，例如美國每天的塑料吸管消耗量就超過5億只。其二，絕大多數的塑料吸管都是一次性的，而且由于塑料吸管通常體積小，重量輕，導致無法被回收。為了解決塑料吸管帶來的潛在環(huán)境問題，越來越多的地方政府和大型企業(yè)都在推行“限塑令”。例如，星巴克公司計劃在2020年所有咖啡連鎖店告別塑料吸管，預計可以每年減少10億多根塑料吸管的使用。因此市場上急需一種可以代替塑料吸管的可降解吸管。用涂有防水蠟表層的紙…

傳統(tǒng)的無機材料通常硬而脆，限制了其在某些領域的應用。人們一直期望賦予無機材料以高柔性的特點，但目前為止還沒有一種十分有效的方法。由于亞納米材料的特征尺寸在1nm以下，因而它與較大尺寸的納米材料相比具有一些獨特的性質，其中十分重要的一個特性就是類高分子性。因此，亞納米材料可以視為打破無機材料和高分子材料之間壁壘的一個切入點，對功能亞納米材料進行合理組裝和加工將為微納器件的構筑和無機納米材料的應用帶來巨大的機遇。鑒于此，清華大學王訓教授課題組就亞納米材料的類高分子特性及進一步組裝加工進行了深入且系統(tǒng)…

動態(tài)生物材料是一類能夠進行構象變化的可以模擬人造組織結構形態(tài)學轉變的材料，其能被利用制作成能夠對環(huán)境做出反應并發(fā)生變化的模擬軟體機器人。當前最常見的形狀可變形材料是基于高分子聚合物材料交聯的，并且需要在硬和軟的硬度之間切換。這些材料通常依賴于兩個或多個網絡骨架，共享相同的三維（3D）空間，或對小離子具有化學反應。但是這一類材料的初始形狀恢復是需要從硬相到軟相的轉換，并且這種轉化需要通過損害次級網絡的完整性、通過改變溫度、酸堿度或溶劑類型或光調控催化聚合物網絡二次交聯來實現。 基于蛋白質的水凝膠在…

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一種中樞神經系統(tǒng)變性病，是老年癡呆最常見的一種類型，主要表現為漸進性記憶障礙、認知功能障礙及語言障礙等神經精神癥狀，其典型的病理特征是細胞外β淀粉樣蛋白(amyloid-β, Aβ斑)沉積形成的老年斑、細胞內神經元纖維纏結和腦萎縮。由于血腦屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)阻礙了大多數藥物到達大腦，有效的腦部藥物遞送一直是AD和其他腦部疾病的一個重大挑戰(zhàn)。為了提高血腦屏障的通透性，科學家們開發(fā)了如BBB穿透肽(…

由于日常生活中的電子產品，以及工業(yè)領域中電氣，工業(yè)設備和軍事領域中武器裝備的應用規(guī)模不和范圍不斷擴大，電磁輻射可以說是無處不在，因此，如何有效防止電磁輻射對人類的身體健康和設備的正常運行造成危害，這已經成為一個丞待解決的重要問題。為了有效解決電磁輻射的危害，研究和開發(fā)不同組成，結構和形貌的電磁波吸收材料是目前最有效和研究最廣的解決措施之一。理想的吸波材料需要具備厚度薄，質量輕，吸波頻帶寬，吸收性能強等特點。為了滿足吸波材料“薄輕寬強”的需要，許多輕質結構的吸波材料，如碳納米管，石墨烯，Mxene…

結構材料在人們的日常生活中扮演者不可或缺的作用，然而常見的金屬、陶瓷和聚合物基結構材料都有明顯的優(yōu)勢和缺點。為了制備各方面性能都很優(yōu)異的結構材料，研究人員通常采取的方法是將這三種基本材料進行復合來制備復合結構材料。不過，很多的研究結果顯示復合材料的每一項性能(如強度、密度、韌性和熱尺寸穩(wěn)定性)很難超越其組成材料中的最高指標，所以多組分復合只能算是一種折中的方法。因此，開發(fā)一種各種性能均很優(yōu)異的廉價本體結構材料仍是行業(yè)內面臨的一大難題。 近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊開發(fā)了一種以細菌纖維素凝…

聚電解質水凝膠具有許多獨特的特性，包括高吸水能力，離子導電性等。當聚電解質水凝膠浸入在鹽水中時，聚合物鏈上的帶電基團由于束縛在凝膠網絡上而無法移動，而較小的離子則可以在周圍的介質中自由移動。在熱力學平衡下，為了滿足體系的電中性，這些小的離子在凝膠-溶液界面上會形成不均勻的分布。此時，這種平衡被稱為唐南平衡，凝膠和溶液之間的相對電勢稱為唐南電勢。在該體系內，具有與聚合物帶電基團相同電荷的小離子稱為共離子，帶有相反電荷的小離子稱為抗衡離子（圖1）。 在水溶液中，盡管離子對傾向于解離，但仍有一部分抗衡…

天然骨由60-65wt%的無機成分（主要為羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA））鑲嵌在膠原（有機成分）中組成，因此，有機/無機復合材料被廣泛用作仿生人工骨支架。然而，傳統(tǒng)的有機/無機復合材料由于有機相與無機相相容性差，易導致相分離，機械性能降低，以及骨整合和骨再生效果差。通過在HA表面接枝一定量的有機聚合物（如聚乳酸（PLA）、聚氨基酸）能改善有機相和無機相的相容性。然而，這些表面修飾策略很大程度上受到無機粒子表面特性的限制且通常需要對無機物進行必要的預處理。開發(fā)一種普適的連接無機粒…