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?《自然·材料》用低聚物探索玻璃的千年之謎
玻璃是像水晶一樣堅(jiān)硬的物質(zhì),但卻像液體一樣由無序的分子組成,這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與性能令許多科學(xué)家為之著迷。如果玻璃放置很長(zhǎng)時(shí)間,會(huì)發(fā)生什么奇特的現(xiàn)象?也許,一塊理想的玻璃可以幫助我們揭開謎底。但是,理想化的物質(zhì)又談何容易?理論上來講,我們可以將熔體無限緩慢冷卻到Kauzmann溫度Tk以下來制備一塊“理想玻璃”,但這通常需要上千年甚至更長(zhǎng)的老化時(shí)間,在我們的有生之年不太容易實(shí)現(xiàn)。那么有沒有新方法呢?超穩(wěn)定玻璃進(jìn)入了科學(xué)家的視野,它是非常接近理想玻璃的一種材料,對(duì)超穩(wěn)定玻璃進(jìn)行研究,也可以讓我們更好的…
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《AFM》:用于觸覺感知的超軟、具有正負(fù)壓介電效應(yīng)的液體金屬?gòu)椥泽w泡沫
柔軟的電容式觸覺(壓力)傳感器在人機(jī)界面、柔軟的機(jī)器人和電子皮膚的應(yīng)用具有巨大應(yīng)用潛力。該類型電容器是典型的“三明治”結(jié)構(gòu),由上下電極和軟電介質(zhì)組成,按壓電容器使電極距離減小,增加電容。通過選用柔軟且具有高介電常數(shù)的介電材料,可以最大程度地提高傳感器的靈敏度,但這些特性通常會(huì)相互沖突。 為了解決這一問題,美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)Michael Dickey團(tuán)隊(duì)制備了一種超柔軟,可壓縮,并且具有高介電常數(shù)的液態(tài)金屬?gòu)椥泽w泡沫。通過壓縮泡沫,從而在較大范圍(5.6–11.7)內(nèi)提高介電常數(shù),稱之為“正…
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石墨烯和MXene基高性能吸波材料研究進(jìn)展
一、背景介紹 電磁波在給人類生活帶來極大便利的同時(shí),電磁輻射產(chǎn)生的危害不可忽視,如電子元器件之間的電磁干擾、電磁信息泄露和電磁波對(duì)人體的輻射等。同時(shí),隨著世界各國(guó)的電子對(duì)抗技術(shù)、軍事信息化的不斷發(fā)展,以及各種新型雷達(dá)探測(cè)器相繼問世,如何更好地隱蔽武器不被發(fā)現(xiàn)的隱身技術(shù)得到了世界各國(guó)的關(guān)注,吸波材料由此應(yīng)運(yùn)而生。 吸波材料是最早用于軍事上的隱身材料,能吸收、衰減入射的電磁波,并將其電磁能轉(zhuǎn)化為熱能耗散或使電磁波因干涉而消失的一類材料。當(dāng)有電磁波輻射到吸波材料的表面時(shí),一部分入射到它的表面被吸收,另…
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四川大學(xué)發(fā)明“具有取向孔結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺氣凝膠功能復(fù)合材料”
大自然是人類的良師,自然界中天然材料具有的一些獨(dú)特結(jié)構(gòu)給材料學(xué)家?guī)砹藷o限的設(shè)計(jì)靈感。樹木是一類典型的各向異性材料,它的內(nèi)部具有取向排列的管狀結(jié)構(gòu),用來定向輸送水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這種取向排列的管狀結(jié)構(gòu)使木材多個(gè)性能呈各向異性,并賦予材料獨(dú)特功能特性。借鑒樹木的結(jié)構(gòu),材料學(xué)家設(shè)計(jì)和制備了多種具有各向異性的材料。 鑒于聚合物基微孔材料在電磁屏蔽/吸波領(lǐng)域的應(yīng)用前景,最近四川大學(xué)高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團(tuán)隊(duì)采用定向冰晶模板法,通過控制冰晶的生長(zhǎng)方向,制備出具有定向有序通孔結(jié)構(gòu)的各向異性聚酰亞胺/…
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今年最火課題之一!魔角石墨烯三個(gè)月內(nèi)第5篇《Nature》!
在2018年,麻省理工Pablo Jarillo-Herrero課題組將兩片石墨烯堆疊起來并旋轉(zhuǎn)~1.1°,于是發(fā)現(xiàn)了石墨烯新的電子態(tài),可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)從絕緣體到超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,開啟了非常規(guī)超導(dǎo)體研究的時(shí)代。這一轟動(dòng)性的發(fā)現(xiàn)由中國(guó)少年曹原作為第一作者背靠背發(fā)表了兩篇《Nature》,而那神奇的1.1°也被命名為“magic-angle”,即所謂的“魔角”。 從此之后,魔角石墨烯便一發(fā)不可收拾,接連登上《Nature》&《Science》,成為了國(guó)際前沿研究領(lǐng)域最熱門的話題。而在今年7月,魔角石…
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突破熒光OLED效率的理論極限!迄今為止效率最高的熱激子OLED
反向系間竄越(RISC)可以打破三重態(tài)和單態(tài)之間的轉(zhuǎn)換障礙,利用所有的電生激子,廣泛應(yīng)用于高性能熒光有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的純有機(jī)發(fā)射材料或敏化主體中。例如,最低三重態(tài)(T1)激子被上轉(zhuǎn)換為單重態(tài)(S1)激子,在單重態(tài)-三重態(tài)分裂能(ΔEST)和熱能激活較小的條件下產(chǎn)生熱激活延遲熒光(TADF)。不利的是,在高電流密度下,基于TADF發(fā)射體的OLED通常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的效率下降,這是由長(zhǎng)壽命T1激子引起的三重態(tài)湮滅過程造成的。最近,在更高能量水平下,更快的三重態(tài)激子動(dòng)力學(xué)吸引了越來越多的關(guān)注。通…
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量子效率52%!超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料量子效率再獲突破
超長(zhǎng)發(fā)光材料具有長(zhǎng)的發(fā)光壽命(>0.1s),由于其在防偽、傳感器、生物成像、光動(dòng)力療法、和有機(jī)電子學(xué)等應(yīng)用前景而備受關(guān)注。大多數(shù)超長(zhǎng)磷光體一般具有成本高、潛在毒性大、加工性能差、制備條件苛刻等缺點(diǎn),使其與無金屬磷光材料相比競(jìng)爭(zhēng)力較弱。近年來,超長(zhǎng)有機(jī)磷光(UOP)材料被認(rèn)為是克服這些缺點(diǎn)的一種替代品。在過去的幾年里,人們提出了一些有效的設(shè)計(jì)策略,通過分子間的相互作用抑制非輻射途徑來開發(fā)UOP材料,例如晶體誘導(dǎo)、H-聚集、主客體摻雜、電子耦合和有機(jī)框架。然而,大多數(shù)UOP材料的磷光量子效率(…
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破解燃料電池研發(fā)中的關(guān)鍵難題!《Science》刊發(fā)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)創(chuàng)新研究成果
7月10日,世界著名期刊《科學(xué)》(Science),刊發(fā)學(xué)術(shù)論文《電場(chǎng)誘導(dǎo)異質(zhì)界面金屬態(tài)構(gòu)建超質(zhì)子傳輸》。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院吳艷副教授為第一作者,朱斌教授和宋懷兵副研究員為共同通訊作者。這是我國(guó)科技工作者在能源領(lǐng)域取得的又一重要原創(chuàng)性研究成果。 燃料電池是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電的第四種發(fā)電技術(shù)。其潔凈、高效、無污染特點(diǎn)越來越引起關(guān)注。燃料電池技術(shù)成為國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,高離子電導(dǎo)率的電解質(zhì)開發(fā),是解決目前燃料電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 長(zhǎng)期以來,提高電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的方法,是…
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中高溫處理實(shí)現(xiàn)自具微孔聚合物(PIM-1)膜超高氣體選擇性
膜分離由于其低耗能和易操作的優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是未來最具發(fā)展?jié)摿Φ姆蛛x技術(shù)。近年來,雖然傳統(tǒng)聚合物分離膜性能不斷得到提升,但聚合物膜受到氣體通量和選擇性的“Trade-off”效應(yīng)的制約,如何突破“Trade-off”效應(yīng),獲得兼具高通量高選擇性的膜,成為研究者們關(guān)注的重點(diǎn)。近期,哈爾濱工業(yè)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系教授、英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士邵路課題組巧妙地選擇中高溫度對(duì)自具微孔聚合物(PIM-1)進(jìn)行熱處理,制備了適用于氫氣純化及二氧化碳分離的高效氣體分離膜,并以“Intermediate Thermal …
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彩色氧化石墨紙和柔性N摻雜石墨紙的制備與表征,用于超級(jí)電容器和電容去離子
利用簡(jiǎn)單的技術(shù),簡(jiǎn)便的操作和低成本的生產(chǎn)方法制備基于石墨烯的柔性材料的有效方法是一項(xiàng)實(shí)際的挑戰(zhàn)。本文清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院張芳?副教授團(tuán)隊(duì)在《Carbon Energy》期刊發(fā)表名為“Preparation and characterization of colorful graphene oxide papers and flexible N‐doping graphene papers for supercapacitor and capacitive deionization”的論文, 研究使用…
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稻草衍生氮摻雜多孔碳的綠色合成,用于高性能超級(jí)電容器
以稻草為原料,經(jīng)環(huán)保型活化劑KHCO3和三聚氰胺活化制備N摻雜多孔孔碳 具有適當(dāng)調(diào)節(jié)成分和孔隙率的分層結(jié)構(gòu)碳對(duì)于儲(chǔ)能能力至關(guān)重要。本文,浙江大學(xué)浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院盛奎川教授團(tuán)隊(duì)在《Energy Fuels》期刊發(fā)表名為“Green Synthesis of Nitrogen-doped Porous?Carbon?Derived from Rice Straw for High-performance Supercapacitor Application”的論文,研究以豐富的稻草…
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微流控氣噴紡絲法大規(guī)模制備人造皮膚新成果
皮膚作為人體最大的組織器官,在維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及抗外界細(xì)菌感染方面起著至關(guān)重要的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年約有數(shù)百萬(wàn)的人遭受著不同程度的燒傷,導(dǎo)致每年皮膚創(chuàng)傷修復(fù)再生花費(fèi)高達(dá)1萬(wàn)億元以上的巨額治療費(fèi)用。另一方面,皮膚損傷修復(fù)尤其是大面積皮膚損傷修是世界性難題。到目前為止,大多數(shù)成果集中在小面積創(chuàng)面皮膚的修復(fù)。而大面積燒傷甚至腸道暴露修復(fù)腹部的研究甚少。由于大面積腹部傷口會(huì)暴露腸道,涉及例如易感染、無支架支撐和運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)困難等諸多問題。使皮膚和再生皮膚的愈合成為皮膚修復(fù)中最大挑戰(zhàn)難題。 針對(duì)上述科學(xué)問…