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精準醫(yī)療已列入我國“十三五規(guī)劃”的重點內(nèi)容，生/機界面功能化成為精準醫(yī)療的重要課題。精準醫(yī)療器械與軟組織的濕滑接觸中，接觸界面打滑不可避免，有時會引起不必要的麻煩或事故。例如，外科醫(yī)生常采取“寧緊勿松”的夾持策略防止手術夾持滑脫，極易造成夾持過載，引起軟組織損傷；風靡全球的可穿戴柔性傳感器在皮膚冒汗后會出現(xiàn)測試精度下降甚至脫落失效。 為了提升濕滑生/機界面的粘附或摩擦性能，師法自然，人們基于章魚真空吸盤結構、樹蛙腳墊結構等已創(chuàng)新性地提出了許多新方法、新結構，成功應用于精準醫(yī)療生/機界面上。尤其，…

外泌體是指與細胞間信號傳導和物質(zhì)轉(zhuǎn)運密切相關的納米級胞外囊泡。細胞間通訊過程中通常涉及一個細胞釋放新囊泡的分裂過程和另一個細胞吞噬的融合過程，而這兩個過程在活細胞器中通常是可逆和可控的。然而，由于外泌體的復雜組成和細胞環(huán)境，關于融合和分裂過程的膜行為的知識及其調(diào)控因素仍然很少。這一障礙激發(fā)了具有與外泌體相似結構和分裂融合行為的人工囊泡的發(fā)展。 最近，唐本忠院士和深圳大學王東副教授、北京大學閻云研究員在《Angewandte Chemie International Edition》上發(fā)表了題為“…

人體內(nèi)特殊部位的壓力，是監(jiān)測人體各種嚴重甚至致命的醫(yī)學狀態(tài)的關鍵診斷參數(shù)，包括顱內(nèi)、腹腔內(nèi)和肺動脈高壓等。商用的植入式傳感器在測量壓力方面提供了較好的準確性和穩(wěn)定性，但在患者康復后需要手術切除，以避免感染和其他的風險?？扇芙庠谏矬w液環(huán)境中的傳感器（或生物可吸收的傳感器）可避免此類手術的需要，但目前的設計大多涉及硬接線連接，無法在臨床壽命內(nèi)提供定量測量。 日前，美國西北大學Rogers教授帶領的團隊研制了一種基于無源電感電容諧振電路的生物可吸收無線壓力傳感器，其結構布局和材料組合克服了這些缺點?！?/p>

石墨烯氣凝膠是由三維石墨烯網(wǎng)絡構成的海綿狀材料，這種新型多孔材料具有巨大的技術前景。其獨特的潛力是基于將剝落的石墨烯的納米級特性與氣凝膠材料的可調(diào)節(jié)宏觀特性相結合，包括可控的孔隙率、大表面積、靈活的機械性能和超低密度。因此，基于石墨烯的氣凝膠已在一系列技術中成功應用，包括環(huán)境修復、結構復合材料、生物材料、電子、傳感器、能量存儲等領域。另外，將無機納米顆粒復合到石墨烯氣凝膠中有望在現(xiàn)有技術中大幅提高氣凝膠的性能。最近，基于石墨烯的氣凝膠復合類水滑石化合物涌現(xiàn)了許多研究，具有可觀的應用前景。類水滑石…

如果小編問大家：“熱水和冷水哪個結冰更快？”南方的同學可能不約而同的選擇冷水。 北方的同學就笑了，這是生活常識：答案是熱水！但是為什么呢？ 【冰淇淋中發(fā)現(xiàn)的“Mpemba效應”】 1963年的一天，坦桑尼亞的一所中學里一群學生準備做冷凍食品。一名叫埃拉斯托·姆潘巴的學生在熱牛奶里加了糖，準備放進冰箱里做冰淇淋。他覺得等熱牛奶冷了后再放進冰箱，其他同學就會把冰箱裝滿，于是他把熱牛奶直接放進冰箱。等他打開冰箱后，他驚奇的發(fā)現(xiàn)只有自己的杯子里變成了美味的冰淇淋，而其他同學用冷水做的還沒有結冰。于是，姆…

生物體形態(tài)結構與生理功能的維持離不開力學因素。在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中，力學調(diào)控與適應必不可少。腫瘤治療中，除采用小分子、納米藥物調(diào)控病灶部位的生物力之外，在實現(xiàn)腫瘤組織物理性機械殺傷方面，臨床上也借助光聲沖擊波、高強度聚焦超聲，以及磁場等干預方式實施治療，但總體而言，現(xiàn)有的治療手段還十分有限。 近日，中科院理化技術研究所與首都醫(yī)科大學聯(lián)合研究團隊，發(fā)現(xiàn)液態(tài)金屬微顆粒在低溫凍結作用下發(fā)生液固相變時會引發(fā)微型爆破，由此形成鋒利尖銳的刀刃，以致可快速刺穿堅硬冰晶，這一行為應用于腫瘤低溫消融治療時可顯著…

自然界的基本定律是，如果沒有外力作功，孤立系統(tǒng)的總熵是不斷增加的。因此，任何系統(tǒng)都有混沌和無序的傾向。然而，生命過程違背了這一永恒的規(guī)律，它本身就是一個負熵，它從環(huán)境中汲取能量，從混沌中構建高階復雜性。在這些高度有序結構和自然分子運動的啟發(fā)下，科學家們投入了巨大的努力進入分子世界，并破譯其內(nèi)在機制。在這些努力中，最大的突破是對人工分子機器的探索，而人工分子機器主要是指溶液中的分子運動。人們認識到，精確控制溶液狀態(tài)的分子運動是十分困難的，這是由于分子的高流動性和來自環(huán)境因素如溶劑分子的相互作用。因…

現(xiàn)代科技的快速發(fā)展給人類生活帶來了極大的便捷，但同時也帶來了巨大的環(huán)境和健康問題。比如，近年來研究者們在人類的糞便中發(fā)現(xiàn)了塑料微粒，不可預知這些塑料微粒是否會給人類的健康和發(fā)展帶來災難性的后果。因此，為解決塑料的過度使用帶來的問題，迫切需要尋找環(huán)境友好的替代材料。纖維素是自然界中大量存在、價廉且可降解的材料，近年來受到人們的廣泛關注，在隔熱、導熱等領域都表現(xiàn)出了良好的應用前景。近日，瑞典斯德哥爾摩大學的Lennart Bergstr?m教授從導熱機理出發(fā)，對近期納米纖維素基隔熱材料的研究進展進行…

隨著科技的發(fā)展與文明的進步，人類的活動越來越依賴于信息，因此產(chǎn)生的信息量正在呈指數(shù)級增長，信息的種類也變得紛繁多雜，并且信息存儲的條件也越來越苛刻，當前的半導體存儲技術越來越難滿足日益增長的信息存儲需求。而生命科學與半導體技術的融合，給信息存儲帶來了新思路，各種基于生物介質(zhì)的存儲技術應運而生，如高容量DNA存儲技術、寡肽存儲技術等。   中科院上海微系統(tǒng)所陶虎研究員、周志濤助理研究員聯(lián)合美國紐約州立大學石溪分校劉夢昆教授和德州大學奧斯汀分校Li Wei，研發(fā)出全球首款天然生物蛋白硬盤存…

8月6日，清華大學電機系李琦副教授、何金良教授等在《自然·通訊》（Nature Communications）期刊上發(fā)表了題為“基于聚合物-分子半導體全有機復合材料的高溫電容薄膜”（Polymer/molecular semiconductor all-organic composites for high-temperature dielectric energy storage）的研究論文，首次研制出200攝氏度高效介電儲能的全有機復合薄膜。這類全有機復合介電材料在200攝氏度高溫條件下的介…

生物質(zhì)材料由于其環(huán)保、安全、可再生以及相對廉價等優(yōu)點，在近年來受到越來越多不同領域研究人員的青睞。多種多樣的生物質(zhì)材料，例如多糖類的纖維素、淀粉，蛋白質(zhì)或多肽類的膠原、明膠、蠶絲等材料都在諸如生物材料、仿生材料、能源材料、軟機器人與驅(qū)動器材料中得到了開發(fā)和應用。本次我們將為大家介紹近年來生物質(zhì)材料在各個領域的代表性研究進展和應用。 明膠，相信大家都不陌生，它時常被作為食品和添加劑出現(xiàn)在我們的餐桌上，屬于蛋白質(zhì)。通常來說，明膠由動物膠原（如豬皮）部分水解而制成，加熱至35℃及更高時會逐漸軟化或溶解…

能夠吸收光能并將其轉(zhuǎn)化為熱量的光熱納米纖維，廣泛應用于太陽能蒸汽發(fā)電、智能服裝、熱管理和癌癥治療等領域。然而，這一領域的最新發(fā)展并不能滿足實際應用的需要，主要是由于所開發(fā)的纖維的光熱效率不足，其根本原因在于光熱分子工作機理與纖維性質(zhì)的不相容性。已經(jīng)證明，分子運動可以通過非輻射衰變途徑促進能量耗散，從而促進光吸收時的熱膨脹。然而，在固體纖維中加入光熱分子后，分子運動不可避免地在一定程度上受到大分子間空間位阻的限制，從而降低了光熱效應。因此，放大纖維中的分子運動以提高其光熱效率是一項重要而富有挑戰(zhàn)性…