• 100年來(lái),科學(xué)家首次直接觀測(cè)到光如何激發(fā)電子,開(kāi)啟化學(xué)反應(yīng)!

    評(píng)論:光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)是人類視覺(jué),光合作用和太陽(yáng)能發(fā)電的核心。這是科學(xué)家們第一次看到了一個(gè)電子云是如何在光的作用下膨脹的。這是原子核在分子中運(yùn)動(dòng)的前奏,原子核運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鍵的形成和斷裂。如此詳細(xì)地研究化學(xué)的內(nèi)部工作,為理解和控制化學(xué)反應(yīng)開(kāi)辟了新的可能性。 背景介紹 光激發(fā)是所有光化學(xué)和光物理過(guò)程的第一步,包括光伏、光合作用、發(fā)光二極管、光動(dòng)力療法、光催化和人類視覺(jué)中的主要事件。這第一步導(dǎo)致電子密度的變化,啟動(dòng)隨后的動(dòng)力學(xué),并最終決定反應(yīng)的結(jié)果。但是目前,激發(fā)態(tài)的性質(zhì)只能從態(tài)躍遷的光譜測(cè)量中間接推斷出來(lái)的…

  • 《Science》子刊:跨界融合!使用機(jī)器學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)氣體分離聚合物膜

    聚合物膜被用于各種氣體分離,聚合物氣體分離膜的滲透性和選擇性通常呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。聚合物膜的設(shè)計(jì)主要基于經(jīng)驗(yàn)觀察,這對(duì)發(fā)現(xiàn)能夠分離特定氣體對(duì)的新材料是一種限制。因此,合成新一代聚合物氣體分離膜的挑戰(zhàn)在于設(shè)計(jì)同時(shí)具有高滲透性和選擇性的材料。使用化學(xué)合成方法并測(cè)試可能的聚合物結(jié)構(gòu)及其潛在的化學(xué)修飾非常昂貴且耗時(shí)。人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了幾種理論方法和模型來(lái)理解聚合物材料中擴(kuò)散和溶解度,其可以對(duì)新一代材料進(jìn)行更合理的設(shè)計(jì)。 近日,哥倫比亞大學(xué)的Sanat K. Kumar教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南卡大學(xué),馬普所等研究人員在《S…

  • 重慶大學(xué)孫寬團(tuán)隊(duì):規(guī)模化原位沉積聚噻吩薄膜

    聚噻吩是一種具有共軛長(zhǎng)鏈的導(dǎo)電高分子材料,具有導(dǎo)電性、環(huán)境穩(wěn)定性、非線性光學(xué)性質(zhì)等優(yōu)異,可廣泛運(yùn)用于太陽(yáng)能電池、熱電器件、電致變色器件等。但由于聚噻吩在溶劑中溶解度極低,極大地限制了其成膜工藝的發(fā)展及在器件中的應(yīng)用。 原位聚合聚噻吩薄膜是制備聚噻吩薄膜的一種重要方式,但由于噻吩單體氧化電位高(>1.65 V vs Ag/AgCl),合成聚噻吩薄膜的難度加大。目前原位合成噻吩薄膜常用的方法是電化學(xué)合成,通過(guò)施加足夠的電壓使得單體聚合得到聚噻吩薄膜。由于噻吩的聚合電位高于過(guò)氧化電位,產(chǎn)物往往含…

  • 糖尿病患者的福音:南京大學(xué)開(kāi)發(fā)出治療慢性傷口的微藻凝膠貼片

    糖尿病是威脅人類健康和生命安全的重大疾病之一,并且糖尿病在全世界的患病率有逐年增高的趨勢(shì)。目前,多達(dá)25%的糖尿病患者因傷口血液循環(huán)不良和其他并發(fā)癥而出現(xiàn)慢性難愈合傷口,例如糖尿病足潰瘍(DFU),嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致患者截肢。 研究證明,糖尿病慢性傷口的延遲愈合是缺氧引起的新生血管受損的結(jié)果,因此,減少慢性傷口治療中的缺氧是糖尿病治療中迫切的臨床問(wèn)題。但是,當(dāng)前的氧氣療法,包括高壓氧(HBO)和局部氣態(tài)氧(TGO),主要采用氣態(tài)氧輸送,但只有少量氧氣能夠穿透皮膚,因而在糖尿病治療的臨床應(yīng)用中效果較差。…

  • 重磅:世界首塊10層3D打印PCB電路板誕生

    2020年5月19日,德國(guó)慕尼黑和佛羅里達(dá)州博卡拉頓(GLOBE NEWSWIRE),傳感器解決方案供應(yīng)商HENSOLDT與領(lǐng)先的3D打印電子(AME)/印刷電子(PE)供應(yīng)商N(yùn)ano Dimension合作,在利用3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)高性能電子元件的過(guò)程中取得了重大突破。利用Nano Dimension公司新開(kāi)發(fā)的介電聚合物油墨和導(dǎo)電油墨,HENSOLDT公司成功地組裝出了世界上第一塊10層3D打印電路板(PCB),電路板的兩面都焊接了高性能的電子結(jié)構(gòu)。在此之前,3D打印電路板無(wú)法承受元件雙面口的…

  • 哈工大冷勁松團(tuán)隊(duì):在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)基于形狀記憶聚合物智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的柔性太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的在軌可控展開(kāi)

    哈工大冷勁松教授課題組研制的“基于形狀記憶聚合物智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的可展開(kāi)柔性太陽(yáng)能電池系統(tǒng)”,2019年12月27日搭載中國(guó)空間技術(shù)研究院研制的實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星在海南文昌隨長(zhǎng)征五號(hào)火箭成功飛天。作為衛(wèi)星的主要任務(wù)之一,該系統(tǒng)于2020年1月5日成功完成了關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn),在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了基于形狀記憶聚合物復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的柔性太陽(yáng)能電池的在軌可控展開(kāi),總體單位認(rèn)為:解決了柔性太陽(yáng)能電池的地面卷曲鎖緊-在軌可控展開(kāi)-展開(kāi)后高剛度可承載的難題。 太陽(yáng)能電池作為航天飛行器的關(guān)鍵部件之一,通常需要經(jīng)歷“地面制造…

  • 碳納米管過(guò)氣了?北大/哈佛一口氣發(fā)3篇《Science》,在碳納米管研究領(lǐng)域取得重大突破

    具有一維結(jié)構(gòu)特性的碳納米管(CNT)自從上世紀(jì)90年代初被首次制備和報(bào)道出來(lái)就一直是納米材料界的明星材料,經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展和研究,目前在很多領(lǐng)域顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。同時(shí),隨著高尖端科技的進(jìn)步和發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)高密度、高性能和高能量效率的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FETs)的需求也越來(lái)越緊迫。然而目前使用的基于金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOS)FETs很難順應(yīng)未來(lái)集成電路(IC)高集成化和微型化的發(fā)展趨勢(shì),因此亟需開(kāi)發(fā)出新的FETs。2020年5月22日,最新的一期Science雜志連續(xù)刊登了三篇關(guān)…

  • ?南方醫(yī)科大學(xué)魯峰團(tuán)隊(duì)等《AFM》:相變蛋清水凝膠—朝著透明、無(wú)滯后的可穿戴電子產(chǎn)品發(fā)展

    可穿戴的軟電子設(shè)備最近已成為新興的研究領(lǐng)域,它擴(kuò)展了傳統(tǒng)剛性電子設(shè)備在醫(yī)療記錄、人機(jī)界面和能量收集中的功能;同時(shí),機(jī)械上的相似性有助于將對(duì)人體組織的刺激降到最低,并能夠持續(xù)進(jìn)行醫(yī)療保健監(jiān)測(cè)。導(dǎo)電聚合物,碳質(zhì)或金屬納米材料以其卓越的性能在導(dǎo)體、顯示器、可穿戴電子設(shè)備和綠色能源等方面廣泛應(yīng)用。但其透明度、延展性不足(<90%),制造成本、潛在毒性限制進(jìn)一步應(yīng)用;聚合物-彈性體雜化體滲流網(wǎng)絡(luò)具有明顯的滯后、連接損耗和疲勞失效。液態(tài)金屬(LM)的模量比彈性體低幾個(gè)數(shù)量級(jí),所以流體LM對(duì)彈性體的載荷…

  • 上海交通大學(xué)王新靈教授《ACS AMI》:有機(jī)溶劑可致變色的表面疏水纖維素納米晶薄膜

    結(jié)構(gòu)色(Structural Color)有別于顏料色(Pigment Color),廣泛存在于甲蟲(chóng)的殼、飛蛾的翅膀、鳥(niǎo)的羽毛等自然界生物中?;诜律脑?,如今科研工作者開(kāi)展了大量有關(guān)結(jié)構(gòu)色的研究工作。在眾多材料中,纖維素納米晶(Cellulose Nanocrystals,CNCs)由于其獨(dú)特的光學(xué)特性、原料來(lái)源廣泛、制備條件簡(jiǎn)單等特點(diǎn),逐漸被人們視為制備結(jié)構(gòu)色的最佳材料之一。 CNCs顯示出結(jié)構(gòu)色的原因在于其內(nèi)部存在手性多層三維有序結(jié)構(gòu)。由于CNCs固有的親水特性,其內(nèi)部有序結(jié)構(gòu)易受水的侵…

  • 化氣泡為神奇:從聲控聚合物泡沫到三維超疏水孔隙材料的魔力制造

    鑒于超高強(qiáng)度密度比、超強(qiáng)回彈性,大孔體積和能量吸收能力等優(yōu)異的機(jī)械性能,三維(3D)孔隙材料目前已廣泛用于催化,氣體分離,傳感,組織工程等領(lǐng)域,在電池,離子交換,微電子,醫(yī)學(xué)診斷和采油等許多技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。最近,西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院蔣莊德院士和韋學(xué)勇教授提出了一種基于聚焦聲表面波的聲控聚合物氣泡制備方法,并將制備的聚乙烯醇(PVA)泡沫作為模板,通過(guò)冷凍-融化循環(huán),化氣泡為神奇,最終制成了具有親油性和超疏水性的聚乙烯醇(PVA)孔隙凝膠材料。   基于聲表面波的微氣泡制備…

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