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近年來，隨著柔性電子學(xué)的發(fā)展，輕、薄、柔的低成本、可穿戴、大規(guī)模制備的柔性傳感器逐漸成為了一大研究熱點(diǎn)。高靈敏度、快速響應(yīng)、易集成、低能耗的柔性壓力傳感器是人機(jī)交互和可穿戴電子設(shè)備的關(guān)鍵。傳感器在人類活動(dòng)監(jiān)測，生物醫(yī)學(xué)研究，人工智能交互等方面的具有巨大的應(yīng)用潛力。實(shí)時(shí)監(jiān)測和人類活動(dòng)的信息反饋，例如血壓，脈搏，肢體運(yùn)動(dòng)等，在生物醫(yī)學(xué)研究，疾病診斷和及時(shí)治療中至關(guān)重要。然而，在低成本、高靈敏度、大規(guī)模制備的壓阻傳感器上仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 2020年2月10日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《ACS?Nano》在線發(fā)…

快速pH響應(yīng)性水凝膠在驅(qū)動(dòng)、傳感和分離等多領(lǐng)域中具有很高的實(shí)用價(jià)值。傳統(tǒng)pH響應(yīng)性水凝膠通常是具有較差的物理強(qiáng)度和韌性，而通過化學(xué)交聯(lián)法制備的水凝膠在pH響應(yīng)速率和可逆性方面表現(xiàn)不佳。近年來，研究人員將互穿網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或多功能納米材料等引入pH水凝膠結(jié)構(gòu)，制備了多種具有良好pH響應(yīng)性及力學(xué)性能的水凝膠。但大多需要昂貴的原料或繁瑣的制備過程。至今，制備低成本、高性能的pH響應(yīng)性水凝膠仍是一大挑戰(zhàn)。實(shí)際上，木質(zhì)素作為自然界中最豐富的可再生芳香聚合物，不僅成本低廉而且在酸堿環(huán)境中會(huì)發(fā)生質(zhì)子化和離子化…

一、研究背景 薄膜電容器具有超高充放電速率、耐高壓、低成本以及質(zhì)輕等優(yōu)勢，在現(xiàn)代電子電氣領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。商業(yè)化雙軸拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)作為目前最為常用的柔性儲(chǔ)能材料，在常溫下具有優(yōu)異的儲(chǔ)能效率，但當(dāng)環(huán)境溫度高于100?°C時(shí)，在高電場下其電學(xué)性能及儲(chǔ)能效率發(fā)生顯著的降低。從能量耗散機(jī)制來講，對(duì)于線性電介質(zhì)而言，高電場下產(chǎn)生的漏電流是能量損失的重要途徑。為此，有研究將一些高絕緣無機(jī)粒子引入聚合物基體中，降低復(fù)合材料的漏電流密度，提高其擊穿及儲(chǔ)能性能。但無機(jī)粒子的引入通常會(huì)帶來團(tuán)聚以及表…

光固化（甲基）丙烯酸酯復(fù)合材料是一種以樹脂為基體，無機(jī)填料為分散相的高分子復(fù)合材料，可以通過光引發(fā)劑的原位自由基聚合現(xiàn)場固化，具有操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用十分廣泛，可以用作粘合劑、涂料、3D打印材料、航空航天材料，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如牙科材料中的大量應(yīng)用更是推動(dòng)了這種材料的研究。 目前，大量應(yīng)用的牙科復(fù)合材料，在臨床應(yīng)用時(shí)反應(yīng)性基團(tuán)的轉(zhuǎn)化率為55％至75％。反應(yīng)性基團(tuán)的轉(zhuǎn)化率越高，復(fù)合材料的強(qiáng)度、表面硬度、撓曲和彈性模量也越大，性能越好，而且殘留單體的數(shù)量少了，可以降低未反應(yīng)單體從復(fù)合材料浸入到周…

刺激響應(yīng)型光子晶體能夠在外場激勵(lì)如溫度、電場、磁場pH、溶劑和藥物等作用下改變光子晶體晶格間距進(jìn)而改變結(jié)構(gòu)色。在各種刺激源中，非接觸式的驅(qū)動(dòng)模式，尤其是近紅外光照，在照射過程中具有穿透性強(qiáng)以及熱量可調(diào)可控等特點(diǎn)，在遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器，精準(zhǔn)醫(yī)療和免疫治療等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。然而，大面積快速制備實(shí)時(shí)響應(yīng)光子晶體器件是解決光子晶體在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。 北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院魏杰教授團(tuán)隊(duì)在響應(yīng)型光子晶體組裝方面取得了系列研究進(jìn)展（Sens. Actuators, B, 2018, 273: 1…

聚合物熔體在加工過程中會(huì)發(fā)生剪切變形和流動(dòng)，從而導(dǎo)致其松弛動(dòng)力學(xué)發(fā)生顯著的變化。許多研究表明，隨著材料的變形，結(jié)構(gòu)松弛時(shí)間和有效粘度會(huì)降低，有時(shí)這種降低達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)。經(jīng)過長時(shí)間的“老化”后，變形流體的松弛動(dòng)力學(xué)恢復(fù)至平衡狀態(tài)。雖然有大量的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道，但從理論角度闡述聚合物熔體松弛動(dòng)力學(xué)的變化仍然很困難。 成果介紹 基于以上分析，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所Jack F. Douglas教授課題組基于分子動(dòng)力學(xué)模擬，提出了一種穩(wěn)態(tài)剪切下粗粒聚合物熔體的α松弛動(dòng)力學(xué)模型。發(fā)現(xiàn)剪切力會(huì)逐漸抑制聚合物熔體…

近年來，各種各樣的增材制造技術(shù)日漸成熟，在制造業(yè)中開始發(fā)揮重要作用。其中，直接墨水書寫（DIW）由于其簡單普適性，在材料和組織工程等領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注和研究。通常情況下，打印墨水僅能按照X-Y平面中的設(shè)定路徑在Z方向上逐層堆積成型，這種方法適用于大多數(shù)結(jié)構(gòu)的打印。但是，對(duì)于極端情況（如柱狀陣列），如果仍采用切片和逐層堆積的方式進(jìn)行打印，打印結(jié)構(gòu)的分辨率會(huì)受限于噴嘴和路徑設(shè)計(jì)，打印結(jié)構(gòu)表面不平整。 近日，葡萄牙阿威羅大學(xué)José M.F. Ferreira等人受噴墨打印的按需滴落（DOD）方法啟…

金屬有機(jī)納米膠囊（MONC）、金屬有機(jī)框架（MOF）、金屬有機(jī)籠（MOC）和金屬有機(jī)多面體（MOP）是近期金屬有機(jī)材料領(lǐng)域的熱門研究話題。MONC獨(dú)特的幾何形狀和較大的內(nèi)部空隙使其可以應(yīng)用于分離、催化、能量存儲(chǔ)和生物醫(yī)學(xué)等相關(guān)的領(lǐng)域。然而，大多數(shù)MONC為多分散結(jié)晶粉末，是不連續(xù)的脆性材料，這限制了它們的應(yīng)用。現(xiàn)在越來越多的研究將聚合物整合到超分子金屬-有機(jī)結(jié)構(gòu)以構(gòu)建雜化材料，這種雜化材料不僅保留了納米結(jié)構(gòu)的剛性框架，又具有聚合物的柔韌性、可機(jī)械加工性和其他特性。盡管相關(guān)的著作已有報(bào)道，但配體的…

高分子材料是高新技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，高分子材料以其特有的功能和優(yōu)越性逐漸應(yīng)用于人們生產(chǎn)、生活的方方面面，聚氨酯（PU）作為一種高分子材料，被用作熱固性泡沫廣泛應(yīng)用于床墊家具、隔熱隔音、汽車、鞋類及建筑材料等領(lǐng)域。 雖然PU具有較強(qiáng)的耐用性，但由于磨損及產(chǎn)品更新?lián)Q代仍然產(chǎn)生大量廢料，而目前對(duì)PU廢料的處理大多是填埋和焚燒或?qū)⑵淝兴榉纸獬捎糜诘靥旱牡蛢r(jià)值纖維，造成了極大的資源浪費(fèi)，因此開發(fā)再處理方法以回收PU廢料對(duì)資源的持續(xù)利用至關(guān)重要。   亮點(diǎn) 近期，西北大學(xué)的William R. Dic…

高熔點(diǎn)金屬材料的增材制造（3D打?。┓椒ㄔ诤娇蘸教旌蜕镝t(yī)學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，能以中等產(chǎn)量生產(chǎn)高價(jià)值且?guī)缀涡螤顝?fù)雜的部件，但操作可靠性尚未達(dá)到最佳。其應(yīng)用所面臨的一個(gè)障礙是理解在光束加熱粉末的熔化逐層堆積過程中所發(fā)生的現(xiàn)象。例如在僅幾個(gè)顆粒厚的粉末層中的能量吸收問題。為了解決在打印過程中隨機(jī)生成的缺陷、可重復(fù)地生產(chǎn)高質(zhì)量部件，迫切需要了解和控制激光工藝參數(shù)與復(fù)雜的粉末和熔池動(dòng)力學(xué)之間的相互依賴性。 近日，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的Saad A. Khairallah和賴特-帕特森…

一、背景介紹 由于當(dāng)前能源消耗的增加和世界上化石燃料的匱乏，地?zé)崮艿瓤稍偕茉醋鳛榭沙掷m(xù)的電力供應(yīng)備受關(guān)注，此外工業(yè)生產(chǎn)及人體產(chǎn)生的大部分熱量都被浪費(fèi)掉了。熱電發(fā)電機(jī)（TEG）可以將廢熱轉(zhuǎn)換成可用電能，進(jìn)而通過廢熱回收幫助提高能源效率。此外，熱能收集可以為低功率的生物可植入和可穿戴設(shè)備提供基本的能源解決方案。 目前最廣泛使用的熱電（TE）材料是金屬氧化物和高摻雜金屬合金。制作TEG的傳統(tǒng)方法是區(qū)域熔化和熱壓，這兩種方法都會(huì)產(chǎn)生較高的品質(zhì)因數(shù)（ZT）值。但是，能量轉(zhuǎn)換效率和輸出功率都與熱源和TEG…

自然界中，光會(huì)被光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成其他能力，如光合作用。科學(xué)家們受到自然光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的啟發(fā)，開發(fā)了許多可用于催化、功能、感應(yīng)、粘附、生物工程、藥物遞送以及軟機(jī)器人的光敏材料。與其他刺激相比，光更具有優(yōu)越性，包括即時(shí)打開或關(guān)閉信號(hào)，改變波長，無需與物質(zhì)直接接觸等。光敏性水凝膠作為生物材料備受關(guān)注。研究人員已將各種光活性成分（例如光可裂解基團(tuán)，光熱劑和分子光開關(guān)）摻入到水凝膠基質(zhì)中，以調(diào)節(jié)其物理、化學(xué)和生物學(xué)特性。光開關(guān)分子，例如偶氮苯，二芳烴，苯乙烯，螺吡喃及其衍生物在光處理后可以選擇性地和可逆地重新…