纖維素

提起凝膠一詞，首先你腦海中浮現(xiàn)的是什么呢？啫喱？果凍？蘆薈膠？隱形眼鏡？凝膠是溶膠或溶液中的膠體粒子在分散介質(zhì)作用下形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性固體，其中，以氣體為分散介質(zhì)的，我們稱(chēng)之為氣凝膠；以水為分散介質(zhì)的，則叫水凝膠。 氣凝膠其內(nèi)部98%以上是空氣，因此其密度極小，是世界上密度最小的固體。2015年?yáng)|華大學(xué)的納米纖維研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的最新論文中提到：該團(tuán)隊(duì)利用普通纖維膜材料開(kāi)發(fā)出了一種超輕、超彈的纖維氣凝膠，經(jīng)中國(guó)計(jì)量認(rèn)證結(jié)果顯示，這種纖維氣凝膠的固態(tài)材料密度僅為0.12毫克每立方厘米，成功刷新了此…

具有從大壓縮應(yīng)變中快速恢復(fù)形狀的超彈性氣凝膠對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是非常需要的，例如服裝隔熱、高靈敏度傳感器和油污染物去除。超彈性纖維素納米纖維 (CNF) 氣凝膠的制造具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)?CNF 可以組裝成非彈性片狀細(xì)胞壁。最近，加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出了一種雙冰模板組裝 (DITA) 策略，該策略可以通過(guò)極低溫冷凍 (–196 °C) 控制 CNF 組裝成亞微米纖維，進(jìn)而組裝成具有相互連接的亞微米纖維的彈性氣凝膠。 圖1 a) 常規(guī)和 b) 超彈性纖維素納米纖絲氣凝膠的組裝過(guò)程示意圖。在–2…

碳?xì)饽z具有壓縮性、彈性、線(xiàn)性靈敏度高、功能多等特點(diǎn)，已成為人們研究的熱點(diǎn)。碳?xì)饽z由相互連接的三維網(wǎng)絡(luò)組成，具有密度低、重量輕、孔隙率高、比表面積大、電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好等突出的物理特性，廣泛應(yīng)用于吸附劑、催化劑、人造肌肉、傳感器等領(lǐng)域。特別是具有超輕可壓縮特性的碳?xì)饽z，由于其潛在的多功能特性而更具吸引力。 近日，廈門(mén)大學(xué)能源學(xué)院劉健教授級(jí)高工及曾憲海教授聯(lián)合物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的葉美丹副教授開(kāi)發(fā)了一種新型生物基碳?xì)饽z，在較寬的壓力范圍內(nèi)具有超高的線(xiàn)性靈敏度，有希望成為柔性可穿戴設(shè)備監(jiān)測(cè)生…

地球上有多少棵大樹(shù)？這個(gè)問(wèn)題似乎很難回答，就好像問(wèn)你天上有多少顆星星一樣。2015年耶魯大學(xué)的科研人員收集了除南極洲以外其它大洲的數(shù)據(jù)得出了一個(gè)結(jié)論，地球上有3.04萬(wàn)億棵大樹(shù)，人均400棵。 400棵大樹(shù)一個(gè)人是無(wú)論如何扛不起來(lái)的。有研究表明，地球上有的樹(shù)種生長(zhǎng)高度可以超過(guò)120 m，1991年在加利福尼亞的洪堡雷德伍德斯州立公園，一棵高113 m的海岸紅木樹(shù)轟然倒下，導(dǎo)致的振動(dòng)居然被附近的地震儀感知到了。那是什么支撐起了如此一棵參天大樹(shù)粗壯的樹(shù)干以及巨大的樹(shù)冠的？ 答案可能出乎人們的意料，支…

眾所周知，纖維素是一種自然儲(chǔ)存量豐富、機(jī)械性能優(yōu)良、可持續(xù)且廉價(jià)的材料。近年來(lái)，利用纖維素來(lái)設(shè)計(jì)具備優(yōu)異力學(xué)性能的功能材料取得了許多進(jìn)展。在這些應(yīng)用中，理解纖維素的分子結(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能的耦合至關(guān)重要?；诖?，美國(guó)馬里蘭大學(xué)李騰教授和浙江大學(xué)朱書(shū)澤教授等人總結(jié)了這個(gè)不斷發(fā)展的研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展。論文討論了纖維素的多尺度力學(xué)理解，包括氫鍵的關(guān)鍵作用，結(jié)構(gòu)界面對(duì)空間氫鍵密度的依賴(lài)性，納米纖維尺寸和取向?qū)嗔秧g性的影響。論文也總結(jié)了最近的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)展，例如結(jié)構(gòu)修飾、均質(zhì)化、界面拓?fù)淇刂?。這些方面的進(jìn)展使…

現(xiàn)代科技的快速發(fā)展給人類(lèi)生活帶來(lái)了極大的便捷，但同時(shí)也帶來(lái)了巨大的環(huán)境和健康問(wèn)題。比如，近年來(lái)研究者們?cè)谌祟?lèi)的糞便中發(fā)現(xiàn)了塑料微粒，不可預(yù)知這些塑料微粒是否會(huì)給人類(lèi)的健康和發(fā)展帶來(lái)災(zāi)難性的后果。因此，為解決塑料的過(guò)度使用帶來(lái)的問(wèn)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(jià)廉且可降解的材料，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注，在隔熱、導(dǎo)熱等領(lǐng)域都表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。近日，瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的Lennart Bergstr?m教授從導(dǎo)熱機(jī)理出發(fā)，對(duì)近期納米纖維素基隔熱材料的研究進(jìn)展進(jìn)行…

隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和對(duì)人機(jī)界面需求的不斷提高，柔性離子導(dǎo)體以其高彈性、透明性、機(jī)械性能可調(diào)、導(dǎo)電相一致等特點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。水凝膠由聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和超過(guò)90％的水組成，與電解質(zhì)鹽混合后可以用作理想的離子導(dǎo)體。然而通過(guò)簡(jiǎn)單的方法制備高機(jī)械性能和高導(dǎo)電性兼得、耐凍性好的離子導(dǎo)電水凝膠仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。 亮點(diǎn) 近期，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)Feng Jiang團(tuán)隊(duì)通過(guò)聚乙烯醇（PVA）和纖維素納米纖維（CNFs）在二甲基亞砜-水溶劑體系中的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變制備了一種新型的高彈性（高達(dá)660%）、高強(qiáng)度（高…

如今，自下而上的方法是一種使用纖維素納米纖維等各種納米材料作為構(gòu)建基塊的制造策略。但是，該方法存在步驟多且復(fù)雜、制造效率低、成本較高等問(wèn)題。此外，其制備的大多數(shù)材料的機(jī)械性能不能滿(mǎn)足實(shí)際需求。其實(shí)，各向異性結(jié)構(gòu)在生物材料中無(wú)處不在。例如，木材在沿縱向方向上具有大量通道，用于水、營(yíng)養(yǎng)物等的運(yùn)輸。然而，天然木材的結(jié)構(gòu)通常是剛性且不可壓縮的，不能滿(mǎn)足反復(fù)加載-卸載應(yīng)用所需的持久可壓縮的力學(xué)性能。眾所周知，肌肉是驅(qū)動(dòng)動(dòng)物身體運(yùn)動(dòng)的核心驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。肌節(jié)具有液晶各向異性結(jié)構(gòu)，提供了沿肌肉纖維方向的高機(jī)械強(qiáng)度和…

纖維素是自然界中廣泛分布、含量豐富的天然高分子材料，在制漿造紙產(chǎn)業(yè)中作為重要的材料，其應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅用于生產(chǎn)紙張、功能紙, 也可以開(kāi)發(fā)納米纖維素及其深度應(yīng)用。近年來(lái)，來(lái)源于纖維素的納米纖維素作為一種可再生及環(huán)境友好的納米材料受到了眾多科研人員的關(guān)注，不僅擁有纖維素的基本特征，還具備了納米材料的典型的特征，如質(zhì)輕、較高的表面活性、比表面積大、楊氏模量高、吸附能力強(qiáng)和反應(yīng)活性高等，賦予了納米纖維素獨(dú)特的光學(xué)性能、流變性能和機(jī)械性能，在制漿造紙中具有廣闊的應(yīng)用前景，如紙漿的增強(qiáng)、細(xì)小纖維和填料的助留等…

曬過(guò)的被子或毛巾等棉纖維織物上會(huì)有一種獨(dú)特的“太陽(yáng)味”，聞之令人愉悅。關(guān)于這種太陽(yáng)味的來(lái)源卻是眾說(shuō)紛紜。 【以往觀點(diǎn)】 較早的說(shuō)法是太陽(yáng)味來(lái)自螨蟲(chóng)被烤焦后尸體散發(fā)的氣味。然而這種說(shuō)法缺乏確切實(shí)驗(yàn)證據(jù)?？窘跪x(chóng)的氣味應(yīng)類(lèi)似于蛋白質(zhì)焦化后的焦臭味，與太陽(yáng)味相去甚遠(yuǎn)。又有說(shuō)法稱(chēng)太陽(yáng)味是陽(yáng)光中紫外線(xiàn)殺死細(xì)菌等微生物后留下的氣味。但實(shí)驗(yàn)證明，將紫外燈照射在非纖維織物表面，雖然也能殺死被照射表面上的微生物，但聞不到明顯的太陽(yáng)味。還有觀點(diǎn)認(rèn)為太陽(yáng)味來(lái)自氧氣經(jīng)紫外線(xiàn)照射后產(chǎn)生的臭氧。這種說(shuō)法的問(wèn)題在于產(chǎn)生臭氧的…