• 超潤(rùn)濕性界面的定向液體動(dòng)力學(xué)

    自然界中,蜘蛛絲親水性的仿錘結(jié)和仙人掌圓錐形結(jié)構(gòu)的刺可以將空中的微小霧滴定向收集,這種獨(dú)特而有趣的動(dòng)態(tài)行為(包括不對(duì)稱擴(kuò)散,穩(wěn)定滾動(dòng),全彈和定向傳輸),為界面的定向液體動(dòng)力學(xué)打開了靈感大門,推動(dòng)了一系列液體在超濕界面的創(chuàng)新和革命,可以在農(nóng)業(yè)灌溉,潤(rùn)滑,除霧,微流體操作等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。為了提高可控性,研究人員已嘗試使用諸如熱,光,磁場(chǎng)和電場(chǎng)之類的外部場(chǎng)來(lái)輔助或?qū)崿F(xiàn)可控的液體動(dòng)力學(xué)。近年來(lái),新興的定向液體運(yùn)輸應(yīng)用取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,但仍然存在一些挑戰(zhàn)。在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,有必要總結(jié)和整理關(guān)于超潤(rùn)濕界面的定…

  • 英國(guó)科學(xué)家發(fā)明蜘蛛絲膠水,粘附強(qiáng)度可達(dá)6.28MPa

    在合成粘合劑開發(fā)之前,天然蛋白質(zhì)通常被用作膠水。在我們開發(fā)出用原油制造粘合劑的化學(xué)合成方法之前,膠原蛋白(來(lái)自動(dòng)物蹄)、酪蛋白(來(lái)自奶酪)和面筋(來(lái)自谷物)都被用作膠水。許多生物體產(chǎn)生專門用于粘附的蛋白質(zhì)。貽貝能產(chǎn)生一種很強(qiáng)的蛋白膠,使它們能夠在粗糙的潮間帶粘在滑滑的巖石上。蜘蛛也能產(chǎn)生堅(jiān)韌的絲基膠水,用來(lái)捕捉蜘蛛網(wǎng)中快速移動(dòng)的昆蟲。今天,蛋白質(zhì)基膠水幾乎完全被合成替代品取代,2010年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)410億美元。 石油的這一工業(yè)過(guò)程大大增加了全球溫室氣體和揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的排放量。隨…

  • 驚嘆,蜘蛛絕對(duì)是頂級(jí)紡絲高手!《Nature》子刊:科學(xué)家揭秘蜘蛛絲的形成過(guò)程,并成功模仿!

    蜘蛛是地球上的一種古老生物,體長(zhǎng)從0.05毫米到60毫米不等,截至2010年底,全球已知的蜘蛛共100科5420屬42055種,我國(guó)有67科約3800種。 作為知名的“紡織小能手”,蜘蛛通過(guò)紡器紡出的蜘蛛絲性能絕對(duì)優(yōu)異,完全“碾壓”人類合成的各種纖維。研究發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的拉伸強(qiáng)度高達(dá)717.5~1490 mN/m2,彈性模量2175~3725 mN/m2,斷裂功93.3~298 MJ/cm2。蜘蛛絲的強(qiáng)度大約是同等質(zhì)量鋼絲的5倍,鉛筆芯粗細(xì)的蜘蛛絲足以拉動(dòng)一艘萬(wàn)噸級(jí)的遠(yuǎn)洋貨輪,韌性是鋼的10倍。難怪…

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