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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(xué)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(xué)家們對低溫下水的性質(zhì)依然知之甚少。 1976年，Speedy和Angell的實(shí)驗(yàn)揭示了水在過冷時(shí)的獨(dú)特行為變得更加明顯：冷卻時(shí)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?。┘眲≡黾?，這意味著相應(yīng)的漲落增強(qiáng)（分別是密度、焓和熵體積協(xié)方差）。從那時(shí)起，為這些觀察提供一個可實(shí)驗(yàn)測試的熱力學(xué)一致性解釋成為研究人員的一個主要目標(biāo)，…

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(jìn)行定性，那可真是大材小用。做XRD的意義遠(yuǎn)不止如此，將XRD的數(shù)據(jù)進(jìn)行精修，我們就會發(fā)現(xiàn)XRD有多么強(qiáng)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(shí)，也啟發(fā)了人類對地球生命、甚至宇宙起源的新認(rèn)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(xué)行業(yè)（2001年度獲諾貝爾化學(xué)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(rèn)為是世界最堅(jiān)固材料之一、氧化石墨烯（GO）膜在分離科學(xué)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(xué)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(xué)家們致力解決的關(guān)鍵問題。究其原因，由于腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性和可塑性，部分腫瘤細(xì)胞在給藥一段時(shí)間后，通過耐藥基因的過表達(dá)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(bào)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(xì)胞，更不能對耐藥細(xì)胞比例、耐藥程度進(jìn)行全面評估，其精準(zhǔn)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(xì)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(xì)胞的滲透。同時(shí)，隨著抗生素的使用，許多病原體進(jìn)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(xì)菌的傳播，但不妨礙它成為替代/替補(bǔ)抗生素治療的新策略，因?yàn)橐坏┓稚⒃谘貉h(huán)中，懸浮的細(xì)菌比在生物膜上生長的細(xì)菌更容易受到宿主免疫細(xì)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(xué)物理科學(xué)學(xué)院青年教師李強(qiáng)、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(xué)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(shí)驗(yàn)室開始做實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室自然也就關(guān)閉了。趁這一段不用做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，趕快上來冒個泡，把到德國以來進(jìn)入課題組的見聞碼點(diǎn)字。 化學(xué)系的有機(jī)研究所里是個大課題組，總共編制人數(shù)在30多人，包括導(dǎo)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(fù)責(zé)日常運(yùn)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(fèi)品中發(fā)現(xiàn)了幾十年。但在過去的10年里，科學(xué)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(xì)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(xué)家表示，將會有更多的研究對這一問題進(jìn)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(xué)強(qiáng)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(xué)張美云教授團(tuán)隊(duì)將力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)異的Kevlar納米纖維（ANFs）和導(dǎo)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(fù)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?zé)崮芴崛?、二氧化碳封存、甚至行星探測中的地外資源利用（水提?。┑葢?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(xué)特性如表面潤濕性也比較復(fù)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(fù)現(xiàn)這種復(fù)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(qiáng)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(xì)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(qiáng)度和模量，同時(shí)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(fù)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(fù)雜且精確控制結(jié)構(gòu)的合成納米復(fù)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(xué)（University of Bristol）的 Hermes Gadelha 博士、墨西哥國立自治大學(xué)（Universidad Nacional Autonoma de Mexico）的?Gabriel Corkidi 博士和 Alberto Darszon 博士采用最先進(jìn)的 3D 顯微鏡和數(shù)學(xué)技術(shù)，率先重建了精子尾部的 3D 真實(shí)運(yùn)動。 他們使用了一架每秒拍攝超過 55 000 幀的高速相機(jī)，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…