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滲透能是一種以不同濃度的溶液之間的水壓差而產(chǎn)生的能量發(fā)電的可再生能源，其產(chǎn)出的能量不僅可預(yù)測，而且產(chǎn)量穩(wěn)定。作為收集流體中現(xiàn)有能量的可持續(xù)方法，有兩個(gè)主要過程：反向電滲析（RED）和壓力延遲滲透（PRO）。其中，離子交換膜（IEM）是RED系統(tǒng)的關(guān)鍵要素，所以最新的IEM開發(fā)和應(yīng)用至關(guān)重要。然而，要使RED成為具有商業(yè)競爭力的可再生能源，其輸出功率密度至少達(dá)到5.0 W m-2的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足海/河水系的工業(yè)發(fā)展要求。因此，組裝高性能、應(yīng)用廣泛的薄膜材料，從鹽度梯度中提取動(dòng)力，是很有必要的。在天然…

生物集成電子產(chǎn)品包括電子皮膚、可穿戴電子產(chǎn)品和植入式電子產(chǎn)品在過去的幾年里得到了迅速的發(fā)展。目前的電子學(xué)通常使用脆性和剛性的襯底，這會(huì)導(dǎo)致與柔軟和經(jīng)常變形的組織的機(jī)械不匹配?；趶椥泽w的可伸縮生物集成電子器件已經(jīng)顯示出了解決上述挑戰(zhàn)的巨大希望。然而，由于應(yīng)用環(huán)境的動(dòng)態(tài)性，彈性體承受連續(xù)的機(jī)械載荷，可能發(fā)生機(jī)械破壞和微裂紋。解決這個(gè)問題的一個(gè)潛在方法是賦予彈性體自愈性。大多數(shù)自愈彈性體的愈合過程需要外界刺激，如熱和光，這對人體不友好。此外，自愈彈性體通常具有緩慢的愈合速度（通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天），…

隨著納米技術(shù)、微電子學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的最新發(fā)展，對智能電子系統(tǒng)和無線電力的需求正在迅速增長。納米技術(shù)、微電子學(xué)和生物醫(yī)學(xué)之間的協(xié)同效應(yīng)可能非常強(qiáng)大，并在一系列應(yīng)用中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。例如，體內(nèi)的可植入生物醫(yī)學(xué)微系統(tǒng)最近在改善生命質(zhì)量和延長患者壽命方面帶來了許多醫(yī)學(xué)進(jìn)步。植入式生物醫(yī)學(xué)裝置（IBDs）目前已作為治療手段應(yīng)用于人體的各個(gè)部位，包括心臟復(fù)律除顫器、心臟起搏器、人造視網(wǎng)膜和深部腦刺激器等。這些生物醫(yī)學(xué)電子產(chǎn)品可以針對與腦、心臟和感覺器官有關(guān)的多種疾病提供實(shí)時(shí)診斷和治療。電池技術(shù)的進(jìn)步為I…

7月14日，世界頂尖科學(xué)家論壇（WLF）獨(dú)家視頻采訪了2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主弗雷澤·斯托達(dá)特（Fraser Stoddart）。 現(xiàn)年78歲的斯托達(dá)特依然多產(chǎn)，并不斷探索全新領(lǐng)域。 同時(shí)，斯托達(dá)特也是一位桃李滿天下的導(dǎo)師，他尤其贊賞所遇到的中國青年科學(xué)家勇于創(chuàng)新、充滿想法、極富才智的特質(zhì)，但是也指出了他們中的很多人都存在著嚴(yán)重的問題：他們將成功定義為發(fā)表論文，而忽略了科學(xué)本身的意義。 01、學(xué)高為師 6月12日，斯托達(dá)特作為通訊作者，在科學(xué)頂刊Science上發(fā)表標(biāo)題為《A precise …

聒噪夏日的傍晚，實(shí)驗(yàn)室外的一只日本艾蛛正在加緊織網(wǎng)，爭取趕在天黑前布下“天羅地網(wǎng)”，坐等食物上鉤。和往常一樣，艾蛛在堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)線上紡出粘合的、可拉伸的半透明捕捉線，用作框架。蜘蛛想要捕食，就必須在短時(shí)間內(nèi)一擊必殺，而捕捉線上的粘合劑涂層，就是它最可靠的絕招。半透明的捕捉線，方便其隱藏在任何的背景中，可伸縮性能幫助它應(yīng)付于各種環(huán)境。然而，粘合劑“傷人”的同時(shí)，也不可避免地造成了蛛網(wǎng)的污染，進(jìn)而降低蛛網(wǎng)的捕捉能力。因此，聰明的蜘蛛會(huì)織出最小的網(wǎng)，降低污染，一旦感知到接觸引起的蛛網(wǎng)振動(dòng)后，蜘蛛會(huì)以迅雷…

在共軛聚合物有機(jī)太陽能電池（OSC）領(lǐng)域，小分子有機(jī)半導(dǎo)體的分子設(shè)計(jì)向來是研究的重點(diǎn)。研究人員通過有效調(diào)整材料的光電性能和形態(tài)特性，在轉(zhuǎn)化效率（PCE）上接連取得進(jìn)展。然而，這一系列的研究也使得材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，從而使其合成成本過高而無法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。因此，通過采用低成本材料來實(shí)現(xiàn)高效OSC的研究成為了當(dāng)前該領(lǐng)域的難題和挑戰(zhàn)。聚（3-己基噻吩）（P3HT）由于其成本低、可大規(guī)模合成以及穩(wěn)定性良好，一直被視為商業(yè)有機(jī)太陽能電池應(yīng)用中最有吸引力的聚合物供體材料。然而，目前基于P3HT的O…

隨著各種環(huán)境和能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，汽車行業(yè)目前正經(jīng)歷著一場由燃油驅(qū)動(dòng)向電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變的變革。在這一變革中，先進(jìn)電池技術(shù)的發(fā)展是更多更合理的利用可再生能源的關(guān)鍵。而且，大量電池的使用將不可避免的帶來另一個(gè)不可忽視的環(huán)境問題：即大量廢舊電池的回收處理。所以將電池材料的可持續(xù)發(fā)展納入到新一代電池的研究開發(fā)中是非常有必要的。 由于硫元素具有自然界豐度高，價(jià)格便宜，且鋰硫電池與傳統(tǒng)鋰離子電池相比具有很高的比容量和能量密度，使其非常有望成為下一代鋰離子電池正極材料。然而，鋰硫電池的實(shí)際應(yīng)用仍然受制于很多問題， …

化療在腫瘤治療中有著舉足輕重的地位，但是化療缺乏特異性，容易對正常細(xì)胞及組織造成傷害，引起嚴(yán)重的副作用；而且腫瘤會(huì)在化療后“進(jìn)化”出耐藥性，使化療效果降低甚至消失。將化療藥物用聚合物、脂質(zhì)體等載體進(jìn)行負(fù)載能解決這些問題。近期，研究人員發(fā)現(xiàn)，聚合物除了能對藥物進(jìn)行負(fù)載和遞送外，其中一些聚合物本身也具備一定的抗腫瘤性能，但是目前并沒有關(guān)于構(gòu)建這些具有廣譜抗腫瘤活性聚合物的通用策略。 宿主防御肽在針對細(xì)菌、真菌及病毒的非特異性防御過程中起到重要作用，在抗腫瘤領(lǐng)域也有較大的潛力。與正常細(xì)胞相比，腫瘤外層…

石油基合成高分子已廣泛用于生產(chǎn)日用品如織物、包裝膜、購物袋、一次性餐具等，成為人類生活的必需物質(zhì)。然而，這些材料難以生物降解，廢棄后造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。 此外，不可再生的石油、煤炭等資源總有一天會(huì)枯竭。因此，開發(fā)利用可再生的生物質(zhì)資源已成為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。 纖維素是自然界儲(chǔ)量最豐富的天然聚多糖，具有來源廣、可再生、可生物降解、安全無毒等優(yōu)點(diǎn)，可作為制備環(huán)境友好型功能材料的理想原料。 纖維素的開發(fā)利用主要有兩種方式： 一種是“自上而下”，即直接利用它自身的納米纖維結(jié)構(gòu)，采用不同新技術(shù)制備納…

John A. Rogers教授是國際著名材料學(xué)家、物理學(xué)家及化學(xué)家，現(xiàn)為美國國家科學(xué)院、美國國家工程院、美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院三院院士。John A. Rogers教授的主要研究方向?yàn)榉浅Ｒ?guī)電子器件材料及制造。近十年來在仿生電子器件的設(shè)計(jì)與制造、可穿戴生物醫(yī)學(xué)電子器件等領(lǐng)域始終走在最前端，取得眾多研究成果，成為業(yè)界領(lǐng)軍人物。作為全球柔性電子技術(shù)研究的開創(chuàng)性領(lǐng)軍人物，John A. Rogers教授開創(chuàng)的柔性電子技術(shù)研究開啟了傳統(tǒng)硬質(zhì)無機(jī)電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)從”硬”到”柔”的跨越，對…

近期，我國將用“長征五號(hào)”大型運(yùn)載火箭發(fā)射首枚火星探測器“天問一號(hào)”，舉世矚目。 一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)“繞著巡” “天問一號(hào)”火星探測任務(wù)的最大亮點(diǎn)是通過一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視三項(xiàng)任務(wù)，即一次完成“繞著巡”。這在人類火星探測史上是前所未有的。 采用這種“一舉三得”的探火方式，起點(diǎn)高、效益高，但挑戰(zhàn)大，目前只有美國完成過“一舉兩得”的探火方式。如果成功了，我國將在深空探測能力上實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為世界上第三個(gè)在火星著陸、第二個(gè)在火星巡視的國家。 至今，人類共實(shí)施了44次探火活動(dòng)，其中完全成功的探…

五環(huán)作為現(xiàn)代奧林匹克標(biāo)志象征著五大洲的團(tuán)結(jié)友誼。精美的五環(huán)由于其獨(dú)特的互鎖結(jié)構(gòu)引起了學(xué)者們的關(guān)注，如何通過化學(xué)方式構(gòu)建結(jié)構(gòu)精美的互鎖組裝體是現(xiàn)代合成化學(xué)領(lǐng)域的巨大的挑戰(zhàn)。 日本千葉大學(xué)ShikiYagai教授研究團(tuán)隊(duì)基于前期偶氮苯官能化的超分子玫瑰花結(jié)(rosette，氫鍵鍵合的六聚體)合成的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同超分子聚合物，得到環(huán)形和螺旋折疊的納米纖維的工作(Angew. Chem. Int. Ed.,2019,58, 3764-3768)。近日，ShikiYagai教授研究團(tuán)隊(duì)通過前期的超分子玫…