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柔性傳感器以及可穿戴式設(shè)備已經(jīng)成為了近期的研究熱點(diǎn)，生物電信號、溫度、以及汗液傳感器已經(jīng)被研究人員廣泛研究。而與柔性可穿戴氣體傳感器相關(guān)的研究還較少，主要的阻礙包含氣敏材料對工作溫度的要求，氣體響應(yīng)信號與應(yīng)變產(chǎn)生噪音的剝離，以及對氣體檢測的快速響應(yīng)與恢復(fù)。目前大部分電阻式氣體傳感器的工作溫度較高，能耗較大，且制備的工藝較復(fù)雜。 針對這些問題，來自美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的程寰宇課題組和來自美國東北大學(xué)的祝紅麗課題組近期通過在還原氧化石墨烯上可控生長二硫化鉬（MoS2@rGO）形成敏感材料，利用蛇形…

從臨床和社會經(jīng)濟(jì)的角度來看，骨缺損的治療是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。自體或異體骨的局限性刺激了許多不同骨替代物的發(fā)展。骨折的愈合是一個復(fù)雜的生理過程，依賴于涉及成骨干細(xì)胞，細(xì)胞因子和基質(zhì)相互作用的協(xié)同，并且該過程通常被細(xì)菌毒素和炎性反應(yīng)破壞。此外，缺陷修復(fù)過程中活性氧（ROS）的水平升高可導(dǎo)致氧化應(yīng)激和細(xì)胞損傷，從而抑制間充質(zhì)細(xì)胞成骨分化，同時促進(jìn)脂肪形成。因此理想的材料應(yīng)具有促進(jìn)骨缺損愈合的合適性能，例如生物相容性，骨傳導(dǎo)性，骨誘導(dǎo)性，機(jī)械完整性，易用性和可承重性，以及抗菌抗氧化能力。 近日，加利福尼亞大…

近日，比利時科學(xué)家開發(fā)了一種從金屬絲和廢汽車催化劑中回收貴金屬的簡單而環(huán)保的方法。使用高度濃縮的硝酸鋁和氯化鋁溶液，他們能夠溶解金和鉑族金屬，然后沉淀出純金屬，使它們有可能被回收和再利用。 黃金、鉑和鈀等金屬十分昂貴，在化工、醫(yī)藥、航空航天、汽車技術(shù)和珠寶等領(lǐng)域都具有極高的價值。然而，這些貴金屬產(chǎn)量稀少，而且難以提純，這意味著獲得貴金屬的最佳方法之一是從廢棄產(chǎn)品(如催化和電子垃圾)中回收它們。 從其他材料中提取貴金屬的常用方法是將該材料溶解在溶液中。然而，由于貴金屬的反應(yīng)惰性，制備溶解液是一個巨…

肌肉、軟骨和肌腱等軟支撐組織表現(xiàn)出高彈性、高韌性和回復(fù)速度快的機(jī)械性能。然而，很難合成同時具有這些機(jī)械性能的生物材料。這主要是由于具有高強(qiáng)度和高韌性的水凝膠要求交聯(lián)劑的解離速度慢和應(yīng)力下活性勢磊高，而水凝膠的快速回復(fù)性能則要求交聯(lián)劑是動態(tài)的，且解離和締合速率快。這種矛盾使得很難合成同時具有高強(qiáng)度、高韌性和快速回復(fù)的水凝膠。 南京大學(xué)的曹毅和王煒，浙江大學(xué)的陳彬（共同通訊作者）等人一方面利用金屬配合物具有快速的結(jié)合和解離速率，另一方面利用串聯(lián)結(jié)合位點(diǎn)，形成協(xié)同作用，提高金屬配合物的穩(wěn)定性，獲得具有…

隨著柔性電子領(lǐng)域的快速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，能夠用來監(jiān)測人類生理指標(biāo)（如心跳、脈搏、運(yùn)動周期、血壓等）和機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)（如主軸跳動、機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)感知等）信號的可穿戴電子器件逐漸應(yīng)用到社會生活中。 可穿戴電子器件的共形設(shè)計(jì)和制造使其在電子皮膚、柔性傳感和人工智能中具有潛在的應(yīng)用前景。當(dāng)前，大多數(shù)電子器件是利用光刻、壓印技術(shù)和電子束在硅表面進(jìn)行制備。然而由于缺乏彎曲表面的加工工藝，要制備與復(fù)雜曲線表面（例如人體關(guān)節(jié)）共形的電子器件尤為困難。 面投影微立體光刻3D打印技術(shù)（PμSL）可快速制造并成型…

材料的水下粘附問題近年來越來越受到人們的關(guān)注。然而，目前的水下粘附材料主要是為在水中附著非生物材料而設(shè)計(jì)的，在水環(huán)境中如何特異性地附著在生物表面仍然是一個挑戰(zhàn)。櫛水母能夠選擇性地捕獲它們的水下獵物，但不粘附如沙子的非生物材料，受此啟發(fā)，北京大學(xué)工學(xué)院黃建永研究員設(shè)計(jì)了一種水凝膠，通過靜電相互作用和動態(tài)鄰苯二酚化學(xué)的協(xié)同作用，使其在水下對生物表面具有特定的黏附性。在水凝膠中精心設(shè)計(jì)的多重相互作用，有效地保護(hù)了高含量的鄰苯二酚基團(tuán)不被氧化，促進(jìn)了凝膠化，并保持了良好的粘附性。與現(xiàn)有的水下黏合劑對非生…

近日，北京理工大學(xué)材料學(xué)院羅運(yùn)軍課題組提出了一種利用有機(jī)物簡單、快速、高濃度、大規(guī)模、無損剝離蒙脫土（MTM）的新方法。相關(guān)成果以“Rapid and high-concentration exfoliation of montmorillonite into high-quality and mono-layered nanosheets”為題，發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Nanoscale上。北理工材料學(xué)院博士生丁政茂為該論文的第一作者。 盡管公元前400年瑪雅人就已經(jīng)利用粘土來制造染料，但直到1980s…

超分子手性聚集體由手性構(gòu)筑基元藉由分子間非共價作用形成，或非手性構(gòu)筑基元在手性模板分子誘導(dǎo)下組裝形成，已在不對稱催化、手性識別和分離、手性發(fā)光材料、光伏器件等領(lǐng)域展現(xiàn)應(yīng)用價值。超分子手性是超分子手性聚集體的重要性質(zhì)，其特征可由CD-ee關(guān)系曲線來描述，即表達(dá)超分子手性的圓二色?(CD)?光譜信號與手性構(gòu)筑單體或手性模板分子的對映體過量值?(ee)?的關(guān)聯(lián)。CD-ee關(guān)系曲線以線型最為常見，S-型相關(guān)亦有諸多實(shí)例，而反S-型相關(guān)則鮮有報道?(圖1a)。近年來廈門大學(xué)江云寶教授課題組致力于超分子手性…

TiO2作為一種重要的原料，已被廣泛應(yīng)用于與人類生活息息相關(guān)的行業(yè)，如涂料、防曬霜、食品添加劑等。2019年全球市場規(guī)模達(dá)166.4億美元，未來五年的復(fù)合增長率預(yù)期高達(dá)7.6%。然而，這些TiO2材料在宏觀上主要以粉末的形式存在，易通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體，從而引發(fā)健康風(fēng)險。因此，歐盟已于2020年2月18日正式將“mixtures in powder form containing 1% or more of titanium dioxide which is in the form of or …

木材擁有天然的多級尺度結(jié)構(gòu)，纖維素微纖（Cellulose Microfibrils）在木材的次生細(xì)胞壁S2層具有高度取向。因此，木材一直以來都是功能材料制備的優(yōu)良模板。近年來，木材納米技術(shù)（Wood Nanotechnology）正成為研究熱點(diǎn)，引起越來越多的關(guān)注。透明木材、超強(qiáng)壓縮木材、木材氣凝膠、木材電容器等一系列功能材料陸續(xù)獲得報道。 木質(zhì)素的脫除或改性是木材功能化的關(guān)鍵一步。在這一過程中，木質(zhì)素和部分半纖維素被從主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素構(gòu)成的細(xì)胞壁中移除。通過在木質(zhì)素脫除所留下的…

光-熱電微型游泳器件助力靶向給藥 近日，德克薩斯大學(xué)的鄭躍兵教授課題組根據(jù)大腸桿菌的運(yùn)動行為，開發(fā)了仿生光-熱電微型游泳器件。器件由聚苯乙烯/金（PS/Au）雙面PS/Au微粒構(gòu)成，這些PS/Au微粒由光熱反應(yīng)產(chǎn)生的自維持的電場驅(qū)動。當(dāng)他們用激光束照射PS/Au微粒時，PS/Au微粒的表面產(chǎn)生了光致溫度梯度，形成一個光-熱電場來推動它們前進(jìn)。   研究小組根據(jù)PS/Au微粒的方向發(fā)現(xiàn)了微型游泳器件的游動方向。他們提出了一種新的光力學(xué)方法來理解微型游泳器件的游動方向，該方向依賴于因聚焦激…

這么多年來，美國科技實(shí)力為何能引領(lǐng)全球？中美之間，最根本的差距在哪里？是什么阻礙了中國的科技創(chuàng)新？政府、教育、科學(xué)界以及全社會需要做出哪些改變？以下是清華大學(xué)科學(xué)史系主任吳國盛教授的觀點(diǎn)。在當(dāng)下的大轉(zhuǎn)折時期，他的觀點(diǎn)犀利而又警醒。 中美之間真正的差距是什么？ 對于中美兩國的科技實(shí)力，我認(rèn)為國人應(yīng)該要有一個清醒的認(rèn)識。 現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，是一個立體架構(gòu)，包含著三方面： 1. 基礎(chǔ)研究 2. 應(yīng)用研究 3. 面向市場的開發(fā)研究 一個國家的綜合科技實(shí)力，也是由這三個方面所決定的。但凡有一項(xiàng)存在短板，那么…