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近年來，隨著柔性電子學(xué)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(diǎn)。高靈敏度、快速響應(yīng)、易集成、低能耗的柔性壓力傳感器是人機(jī)交互和可穿戴電子設(shè)備的關(guān)鍵。傳感器在人類活動監(jiān)測，生物醫(yī)學(xué)研究，人工智能交互等方面的具有巨大的應(yīng)用潛力。實(shí)時監(jiān)測和人類活動的信息反饋，例如血壓，脈搏，肢體運(yùn)動等，在生物醫(yī)學(xué)研究，疾病診斷和及時治療中至關(guān)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(quán)威學(xué)術(shù)期刊《ACS?Nano》在線發(fā)…

快速pH響應(yīng)性水凝膠在驅(qū)動、傳感和分離等多領(lǐng)域中具有很高的實(shí)用價值。傳統(tǒng)pH響應(yīng)性水凝膠通常是具有較差的物理強(qiáng)度和韌性，而通過化學(xué)交聯(lián)法制備的水凝膠在pH響應(yīng)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(luò)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或多功能納米材料等引入pH水凝膠結(jié)構(gòu)，制備了多種具有良好pH響應(yīng)性及力學(xué)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(yīng)性水凝膠仍是一大挑戰(zhàn)。實(shí)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(lǐng)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(dāng)環(huán)境溫度高于100?°C時，在高電場下其電學(xué)性能及儲能效率發(fā)生顯著的降低。從能量耗散機(jī)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(jī)粒子引入聚合物基體中，降低復(fù)合材料的漏電流密度，提高其擊穿及儲能性能。但無機(jī)粒子的引入通常會帶來團(tuán)聚以及表…

光固化（甲基）丙烯酸酯復(fù)合材料是一種以樹脂為基體，無機(jī)填料為分散相的高分子復(fù)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(diǎn)，因此應(yīng)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(xué)領(lǐng)域，如牙科材料中的大量應(yīng)用更是推動了這種材料的研究。 目前，大量應(yīng)用的牙科復(fù)合材料，在臨床應(yīng)用時反應(yīng)性基團(tuán)的轉(zhuǎn)化率為55％至75％。反應(yīng)性基團(tuán)的轉(zhuǎn)化率越高，復(fù)合材料的強(qiáng)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(yīng)單體從復(fù)合材料浸入到周…

刺激響應(yīng)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(jìn)而改變結(jié)構(gòu)色。在各種刺激源中，非接觸式的驅(qū)動模式，尤其是近紅外光照，在照射過程中具有穿透性強(qiáng)以及熱量可調(diào)可控等特點(diǎn)，在遠(yuǎn)程驅(qū)動器，精準(zhǔn)醫(yī)療和免疫治療等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。然而，大面積快速制備實(shí)時響應(yīng)光子晶體器件是解決光子晶體在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。 北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院魏杰教授團(tuán)隊在響應(yīng)型光子晶體組裝方面取得了系列研究進(jìn)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(dǎo)致其松弛動力學(xué)發(fā)生顯著的變化。許多研究表明，隨著材料的變形，結(jié)構(gòu)松弛時間和有效粘度會降低，有時這種降低達(dá)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(xué)恢復(fù)至平衡狀態(tài)。雖然有大量的實(shí)驗(yàn)研究報道，但從理論角度闡述聚合物熔體松弛動力學(xué)的變化仍然很困難。 成果介紹 基于以上分析，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所Jack F. Douglas教授課題組基于分子動力學(xué)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(xué)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(shù)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(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注和研究。通常情況下，打印墨水僅能按照X-Y平面中的設(shè)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(jié)構(gòu)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(jìn)行打印，打印結(jié)構(gòu)的分辨率會受限于噴嘴和路徑設(shè)計，打印結(jié)構(gòu)表面不平整。 近日，葡萄牙阿威羅大學(xué)José M.F. Ferreira等人受噴墨打印的按需滴落（DOD）方法啟…

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

高分子材料是高新技術(shù)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(yīng)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(yīng)用于床墊家具、隔熱隔音、汽車、鞋類及建筑材料等領(lǐng)域。 雖然PU具有較強(qiáng)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?qū)⑵淝兴榉纸獬捎糜诘靥旱牡蛢r值纖維，造成了極大的資源浪費(fèi)，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(guān)重要。   亮點(diǎn) 近期，西北大學(xué)的William R. Dic…

高熔點(diǎn)金屬材料的增材制造（3D打?。┓椒ㄔ诤娇蘸教旌蜕镝t(yī)學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，能以中等產(chǎn)量生產(chǎn)高價值且?guī)缀涡螤顝?fù)雜的部件，但操作可靠性尚未達(dá)到最佳。其應(yīng)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(jī)生成的缺陷、可重復(fù)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(fù)雜的粉末和熔池動力學(xué)之間的相互依賴性。 近日，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的Saad A. Khairallah和賴特-帕特森…

一、背景介紹 由于當(dāng)前能源消耗的增加和世界上化石燃料的匱乏，地?zé)崮艿瓤稍偕茉醋鳛榭沙掷m(xù)的電力供應(yīng)備受關(guān)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(fèi)掉了。熱電發(fā)電機(jī)（TEG）可以將廢熱轉(zhuǎn)換成可用電能，進(jìn)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(shè)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(zhuǎn)換效率和輸出功率都與熱源和TEG…

自然界中，光會被光驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成其他能力，如光合作用?？茖W(xué)家們受到自然光驅(qū)動系統(tǒng)的啟發(fā)，開發(fā)了許多可用于催化、功能、感應(yīng)、粘附、生物工程、藥物遞送以及軟機(jī)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(guān)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(guān)注。研究人員已將各種光活性成分（例如光可裂解基團(tuán)，光熱劑和分子光開關(guān)）摻入到水凝膠基質(zhì)中，以調(diào)節(jié)其物理、化學(xué)和生物學(xué)特性。光開關(guān)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…