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隨著人類生活水平不斷提高，為滿足人體日常生活舒適性需要，利用空調(diào)等溫控設(shè)備實現(xiàn)涼爽和保暖已成為當(dāng)下能源消耗的主力軍之一。但空調(diào)系統(tǒng)需要消耗大量電力，調(diào)控對象為整個建筑空間而非個人，能源利用效率較低。日間輻射致冷（passive daytime radiative cooling, PDRC）作為一種無耗能的致冷技術(shù)，在改善人體熱舒適和降低能耗方面具有潛在應(yīng)用價值，近年來受到關(guān)注。然而，PDRC材料的實際應(yīng)用還面臨著制備工藝、成本以及滿足人體舒適性的難題。 近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研…

氣凝膠是一種具有三維連通網(wǎng)絡(luò)的納米多孔固體，具有超大比表面積、超低密度、高孔隙率等特點，在汽車和航空航天組件的隔熱/隔音、環(huán)境處理、儲能器件和醫(yī)療設(shè)備等方面有著重要應(yīng)用。氣凝膠的應(yīng)用場景，無論是作為設(shè)備的功能組件還是作為單個使用對象，通常都具有不規(guī)則的外觀。因此在各種應(yīng)用中，氣凝膠不僅需要展示其功能，還需要具有任意形狀的外觀結(jié)構(gòu)。 鑒于此，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張學(xué)同團隊開發(fā)了一種通用的微凝膠輔助懸浮打印（MSP）策略，用于按需構(gòu)筑各種具有任意立體結(jié)構(gòu)的介孔氣凝膠。作為概念…

可再生材料制成的柔性超級電容器和應(yīng)變傳感器在智能機器人、電子皮膚和健康監(jiān)測等先進領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。特別是具有優(yōu)異壓縮性和電化學(xué)性能的多功能超級電容器逐漸走進人們的視野。碳氣凝膠(Carbon aerogels)具有低密度、高孔隙率、高比表面積和優(yōu)良的導(dǎo)電性，是制造可壓縮超級電容器的理想材料。然而，從綠色生物聚合物中制備具有可壓縮性、親水性和抗疲勞性的碳氣凝膠仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。 近日，天津科技大學(xué)司傳領(lǐng)教授、徐婷博士與德國哥廷根大學(xué)張凱教師、美國奧本大學(xué)杜海順等人合作，基于有序排列的層狀多孔…

氣凝膠具有低密度、高孔隙率和獨特的微納米結(jié)構(gòu)，具有廣泛的應(yīng)用前景。但與此同時，然而，毛細管力在干燥過程中不可避免的體積收縮和/或開裂，以及氣凝膠本身的脆性，一直是長期以來難以解決的問題。為了制備性能理想的整體氣凝膠，通常需要采用超臨界干燥和冷凍干燥等能夠減少或消除毛細力的特殊干燥方法，但隨之而來的是專用干燥設(shè)備造成的低產(chǎn)量和高成本。 近日，上海交通大學(xué)顏徐州和美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校張偉等人引入動態(tài)共價聚合物化學(xué)的概念來生產(chǎn)一類新型氣凝膠，稱為DCPAs。所制備的輕質(zhì)DCPAs具有制備規(guī)模大、…

本文，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所王金清研究員、楊生榮研究員團隊等在《Carbon》期刊發(fā)表名為“Super durable graphene aerogel inspired by deep-sea glass sponge skeleton”的論文，研究受深海玻璃海綿啟發(fā)，采用一種簡便的水熱自組裝策略制備了具有多尺度分層細胞結(jié)構(gòu)的還原氧化石墨烯（rGO）氣凝膠。rGO氣凝膠的這種分層細胞結(jié)構(gòu)是通過將碳壁變?yōu)榧毎Y(jié)構(gòu)而獲得的，可以從納米到宏觀分解為六個層次。值得注意的是，經(jīng)過多步縮減的rGO …

這次對幾款氣凝膠氈進行火焰直燒的實驗對比： 進行對比的幾款氣凝膠氈分別是 某款國標(biāo)氣凝膠氈、某款某企標(biāo)氣凝膠氈、以及巖拓氣凝膠氈，厚度均為10mm； 火焰是燃燒可燃燃丁烷氣體，外焰溫度在1200℃左右，使用該火焰對氣凝膠氈進行直燒。 首先對該某企標(biāo)氣凝膠氈進行實驗，如左視頻1所示，在直燒53秒左右時氣凝膠氈被燒穿； 再對國標(biāo)氣凝膠氈進行實驗，如右視頻2所示，在直燒65秒左右時氣凝膠氈被燒穿； 最后對巖拓氣凝膠氈進行實驗：如視頻3所示燃燒14分鐘后依然未被燒穿； 對比燃燒后迎火面情況，從左至右依次…

利用熱整流器件對熱量進行控制，使其按需、有序傳輸，這對提高能源利用率、實現(xiàn)高精度溫度控制具有重要意義。熱二極管是給定溫差條件下正方向熱流大于反方向熱流的整流器件。熱二極管可通過非對稱納米結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，或通過“Junction”結(jié)構(gòu)構(gòu)筑而成，前者需要精細的納米結(jié)構(gòu)，通常涉及復(fù)雜合成/制備過程，且整流性能有限；后者需要兩種熱導(dǎo)率隨溫度變化趨勢不同材料構(gòu)建異質(zhì)結(jié)。相變材料相轉(zhuǎn)變過程通常涉及熱導(dǎo)率突變，利用相變材料構(gòu)筑熱二極管可獲得良好熱整流性能。然而，已報道的相變熱二極管均為剛性，不適用于曲面，即使為適應(yīng)…

2021，塵埃落定。動力電池市場經(jīng)歷了狂飆的一年。前幾天，動力電池創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布了2021年12月動力電池月度數(shù)據(jù)： 12月：產(chǎn)量31.6GWh、銷量35.5GWh，裝機量為26.2GWh 2021年：產(chǎn)量219.7GWh、銷量 186.0GWh，裝機量為154.5GWh 下面這個圖，能讓大家直觀看出——2020年和2019年，動力電池還處在橫盤的狀態(tài)，2021年，動力電池的需求一下子爆發(fā)了。 2021年，動力電池產(chǎn)量突破了219.7GWh，同比增長163.4%。其中三元沒有突破100GWh，但也…

新興的便攜式電子和電動汽車的快速發(fā)展伴隨著可再生能源的廣泛利用，加速了廉價、可持續(xù)和大規(guī)模儲能系統(tǒng)的發(fā)展。然而，考慮到鋰的高成本和有限的儲量，商業(yè)鋰離子電池（LIBs）的大規(guī)模應(yīng)用受到很大限制。鈉離子電池（SIBs）和鉀離子電池（PIBs）因其豐富的資源而成為大規(guī)模儲能系統(tǒng)的潛在候選者。然而，由于鈉/鉀離子的大尺寸，碳基負極的不令人滿意的倍率和循環(huán)性能成為SIBs/PIBs應(yīng)用的瓶頸。 鑒于此，布里斯托爾大學(xué)Stephen J. Eichhorn教授通過可控的單向冰模板技術(shù)合成了具有分層定制通道…

纖維素是地球上最為古老和儲量最豐富的可再生資源，取之不盡，用之不竭，可完全生物降解，是制備環(huán)境友好型高分子材料的理想對象。結(jié)合墨水直寫3D打印技術(shù)，可以實現(xiàn)纖維素基溶液的微納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計與精度的控制，具有極大的應(yīng)用前景。然而，纖維素墨水在實際的3D打印過程中存在儲能模量低、粘度小，通過直接油墨印刷很難滿足直接打印的要求，調(diào)配具有最佳流變特性的粘彈性油墨、在噴頭內(nèi)容易地擠出并形成自我支撐框架是墨水直寫3D打印的關(guān)鍵。 近日，中國科學(xué)院金屬研究所聚合物復(fù)合材料團隊張陽博士、隋國鑫研究員與嘉興學(xué)院-中…

吸附法由于其操作簡單、成本低、效率高等優(yōu)點，在水中抗生素去除中的應(yīng)用越來越受到重視。目前的吸附劑常忽略吸附劑孔徑與抗生素分子尺寸之間的匹配關(guān)系，對吸附能力造成限制。 近期，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所研發(fā)出一種孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)的3D多孔碳納米纖維/氧化石墨烯復(fù)合氣凝膠（PCNF/GOA），應(yīng)用于高效去除水中抗生素。該凝膠添加聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作為成孔劑，3D PCNF/GOA在0.8-2 nm（與四環(huán)素分子匹配的尺寸）范圍的孔體積增加了12倍，從而將其對四環(huán)素的吸附容量增加了9倍（最大吸附容量…

隨著全球溫室效應(yīng)和水污染的加劇，開發(fā)用于污水凈化和綠色建筑的輕質(zhì)、多孔、多功能材料具有重要的意義。由于其低密度、高孔隙率和低導(dǎo)熱性等特性，氣凝膠在科學(xué)研究和工程應(yīng)用方面都引起了廣泛關(guān)注。然而，盡管近年來開發(fā)具有綜合性能的新型氣凝膠有了不少進展，但目前其機械性能、熱穩(wěn)定性以及不同組分間的相容性仍是限制其大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。 復(fù)旦大學(xué)游波教授等人受丹參葉強疏水特性的啟發(fā)，制備了一種具有丹參葉狀結(jié)構(gòu)的新型超疏水性多功能芳綸-聚酰亞胺納米復(fù)合氣凝膠。作者通過原位硅氧烷縮聚方法在氣凝膠表面覆蓋了許多球形…