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納米粒子-高分子復(fù)合材料常常能結(jié)合二者優(yōu)勢具備優(yōu)異的光、電、磁性能，在存儲器、傳感器和微電子等領(lǐng)域具有很大的潛在應(yīng)用。在納米粒子-高分子符合材料中，高分子基質(zhì)的結(jié)構(gòu)常常影響著材料的性能，甚至賦予材料新的功能，例如刺激響應(yīng)或者手性響應(yīng)等。此前，僅有嵌段共聚物作為高分子基質(zhì)引導(dǎo)納米粒子在復(fù)合材料中有序排列。雖然嵌段共聚物是一種不錯的復(fù)合材料高分子基質(zhì)，依然具備三點(diǎn)局限性：第一，層狀組裝結(jié)構(gòu)對于兩個個嵌段的體積分?jǐn)?shù)有一定的限制，通常在40-60%；第二，難以精確控制納米粒子在復(fù)合材料中的位置；第三，對…

高分子鍍層在能源、催化、微電子等諸多領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。測量高分子鍍層與基板間的粘附能不僅可以讓學(xué)術(shù)界進(jìn)一步研究界面物理，也能讓工業(yè)界定量評估這些鍍層的壽命與穩(wěn)定性。盡管“粘合”現(xiàn)象已有百年的研究歷史，但當(dāng)尺度變小的時候，對粘附能進(jìn)行測量依然存在難度。 從實(shí)用性的角度出發(fā)，隨著近些年納米技術(shù)的發(fā)展，器件尺寸變小，因此在小尺度下進(jìn)行粘附能的測量變得愈加重要。從學(xué)術(shù)研究的角度出發(fā)，這樣的測量能用以研究界面的微觀性質(zhì)和性能。目前常用的方法盡管相對復(fù)雜，卻依然存在較大誤差。常規(guī)的機(jī)械剝離法會造成大量無…

新冠肺炎（COVID-19）疫情仍在全球范圍內(nèi)蔓延，世界衛(wèi)生組織（WHO）已將其列為全球性大流行?。≒andemic），這也是冠狀病毒感染首次被評估為全球大流行病，即便是2003年的SARS也未曾達(dá)到此級別。 截至目前（2020年5月5日），全世界累計確診病例超過360萬例，累計死亡病例達(dá)25萬例，已有9個國家累計確診超10萬人，美國甚至已超過120萬人，全球范圍內(nèi)疫情形勢仍非常嚴(yán)峻。 新冠肺炎正在全球肆虐，因此，預(yù)防新冠病毒的疫苗，以及治療新冠病毒的特效藥，就顯得尤為重要，這兩類研究都需要獲取…

隨著科技不斷發(fā)展，各國軍事實(shí)力不斷增強(qiáng)?，F(xiàn)如今，遠(yuǎn)程超視距作戰(zhàn)已經(jīng)成為主流。遠(yuǎn)程偵察測量技術(shù)和各類隱身技術(shù)越來越重要，其中紅外隱身技術(shù)是一種使對象發(fā)出的紅外輻射與周圍背景輻射盡可能相似的技術(shù)，從而使紅外檢測傳感器無法區(qū)分目標(biāo)對象。 用于紅外屏蔽涂層的材料包括金屬粉末，導(dǎo)電聚合物，有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料和半導(dǎo)體。綜合考慮材料重量、紅外屏蔽能力和機(jī)械性能等方面，通過多種技術(shù)合成的銻氧化錫（ATO）納米顆粒被廣泛用于紅外和熱輻射屏蔽涂料。目前未解決的問題是當(dāng)ATO納米顆粒與聚合物基質(zhì)混合時，纖維的機(jī)械性能…

浮名誤人不得脫，黑發(fā)減來那得加。應(yīng)得丹砂力，春來黑發(fā)新。鬢似烏云發(fā)委地，手如尖筍肉凝脂。每個人都渴望年輕，渴望美麗，擁有一頭亮麗的黑發(fā)自古以來就是無數(shù)人的心之所愿。 人發(fā)主要由蛋白質(zhì)組成，賦予頭發(fā)彈性和柔軟性。黑色素是天然色素，主要分布在發(fā)干或皮層的中間層，賦予了頭發(fā)自然美麗的顏色。然而隨著年齡的增長，黑色素會從頭發(fā)纖維中減少甚至消失，從而導(dǎo)致顏色損失和泛白。 為了讓頭發(fā)保持烏黑亮麗，染發(fā)劑逐漸得到了人們的青睞，近年來，染發(fā)行業(yè)已經(jīng)成為化妝品行業(yè)中利潤最高的行業(yè)之一。然而，某些常規(guī)染發(fā)劑成分卻具…

彈性體的力學(xué)性能決定了其工業(yè)適用性和應(yīng)用前景，機(jī)械強(qiáng)度和延展性一直是高分子彈性體的權(quán)衡所在，其挑戰(zhàn)在于如何用最微量的改性劑來大幅度提高傳統(tǒng)彈性體材料的機(jī)械性能。近年來由于機(jī)械鍵化學(xué)的興起，超分子化學(xué)家發(fā)展了一種將機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)引入聚合物網(wǎng)絡(luò)以提高其機(jī)械延展性的策略，稱之為“分子滑輪”（Sci. Adv.?2018, 4, eaat7629；Science?2017, 357, 279），即利用大環(huán)主體和聚合物鏈之間的機(jī)械鍵維持彈性體材料在拉伸過程中的交聯(lián)。然而，如何同時提高機(jī)械強(qiáng)度和可拉伸性的挑戰(zhàn)…

聚乳酸（PLA）作為最有前景的可生物降解聚合物之一，因其較差的韌性、延展性和抗熱變形能力而在大規(guī)模應(yīng)用中受到了極大的限制。制備同時具有韌性高，延展性好，強(qiáng)度大，模量高和抗熱變形能力出色的PLA仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。然而，自然界的生物利用有限的資源通過精密的結(jié)構(gòu)建筑，構(gòu)建出復(fù)雜的多層次結(jié)構(gòu)，從而具有優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性。但是，通過人為合成和加工工藝調(diào)控材料微觀結(jié)構(gòu)并完全重現(xiàn)天然結(jié)構(gòu)材料的多層次微觀結(jié)構(gòu)是很困難的。 華南理工大學(xué)瞿金平院士團(tuán)隊開發(fā)了一種全新的加工設(shè)備——偏心轉(zhuǎn)子體積拉伸流變擠出機(jī)（Ecc…

刺激響應(yīng)材料在過去的幾十年中引起了極大關(guān)注。已經(jīng)有多種基于內(nèi)源和外源性刺激的高分子藥物載體被設(shè)計出來。其中，對于pH、氧化還原和酶等生理內(nèi)源性刺激源具有響應(yīng)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(yīng)用價值，成為近年來材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，這些生物響應(yīng)型高分子材料在生物體內(nèi)的應(yīng)用效果面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，內(nèi)源性刺激源在不同個體、組織器官中呈異質(zhì)分布，并隨著病情的發(fā)展而不斷變化，導(dǎo)致刺激響應(yīng)的特異性不理想。其次，由于生物體的復(fù)雜性，不同細(xì)胞和細(xì)胞器中的刺激因子水平不平…

類橡皮泥材料由于其可調(diào)的機(jī)械性能、獨(dú)特的粘彈性行為和可重復(fù)塑形的特性，在仿生機(jī)器人、能源存儲與轉(zhuǎn)換和智能傳感設(shè)備等新興領(lǐng)域有著潛在應(yīng)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(dǎo)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(xiàn)象，從而損害了材料的宏觀力學(xué)性能和穩(wěn)定性。 為了解決這一問題，哈爾濱工程大學(xué)海洋先進(jìn)材料研究所的團(tuán)隊通過對水凝膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)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(fù)特性、導(dǎo)…

日益增長的塑料制品引用導(dǎo)致了愈來愈嚴(yán)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(shù)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(dǎo)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(yù)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(jī)材料通常硬而脆，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。人們一直期望賦予無機(jī)材料以高柔性的特點(diǎn)，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(dú)特的性質(zhì)，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(jī)材料和高分子材料之間壁壘的一個切入點(diǎn)，對功能亞納米材料進(jìn)行合理組裝和加工將為微納器件的構(gòu)筑和無機(jī)納米材料的應(yīng)用帶來巨大的機(jī)遇。鑒于此，清華大學(xué)王訓(xùn)教授課題組就亞納米材料的類高分子特性及進(jìn)一步組裝加工進(jìn)行了深入且系統(tǒng)…

動態(tài)生物材料是一類能夠進(jìn)行構(gòu)象變化的可以模擬人造組織結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)變的材料，其能被利用制作成能夠?qū)Νh(huán)境做出反應(yīng)并發(fā)生變化的模擬軟體機(jī)器人。當(dāng)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(lián)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(wǎng)絡(luò)骨架，共享相同的三維（3D）空間，或?qū)π‰x子具有化學(xué)反應(yīng)。但是這一類材料的初始形狀恢復(fù)是需要從硬相到軟相的轉(zhuǎn)換，并且這種轉(zhuǎn)化需要通過損害次級網(wǎng)絡(luò)的完整性、通過改變溫度、酸堿度或溶劑類型或光調(diào)控催化聚合物網(wǎng)絡(luò)二次交聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。 基于蛋白質(zhì)的水凝膠在…