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透光率可達95%的新型氣凝膠能夠大幅提升光熱轉(zhuǎn)換溫度和效率
太陽能光熱利用因其低成本、易儲能、理論效率高等優(yōu)點,成為當前科學研究和商業(yè)化的熱點技術(shù)。太陽能光熱轉(zhuǎn)換中的重要一步是將太陽光高效地轉(zhuǎn)換為高溫熱能。目前,研究者主要通過提高光學系統(tǒng)聚光比,設(shè)計高效太陽能光熱吸收板并配合真空管來達到這一目的。 但是精密的控制機制、復(fù)雜的加工工藝、嚴苛的氣密性要求等因素制約了其進一步的大規(guī)模應(yīng)用。因此,如何在無需高聚光比、特殊吸收板和真空的條件下實現(xiàn)高溫、高效的太陽能光熱轉(zhuǎn)換成為了一個亟待解決的難點。 陳剛教授和Evelyn Wang教授團隊共同研發(fā)了一種新型高透光、…
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受木材啟發(fā)的各向異性多功能納米纖維素氣凝膠及其復(fù)合材料研究進展
近年來,納米纖維素基多孔氣凝膠/海綿因其兼具了傳統(tǒng)多孔材料低密度、高孔隙率和纖維素自身高表面活性、生物相容性等優(yōu)勢,已經(jīng)在吸附、隔熱、儲能和生物醫(yī)學等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而,目前的納米纖維素多孔材料大多呈各向同性,其孔洞結(jié)構(gòu)的無序性無法實現(xiàn)對電、熱、磁等的快速定向傳送。同時其較長的傳輸途經(jīng)也降低了材料的應(yīng)用性能。 天然木材,作為納米纖維素的主要來源,具有獨特的各向異性層級多孔結(jié)構(gòu),在樹木的生長方向形成了眾多低曲率的通道,可以用作水分和養(yǎng)料的快速傳遞路徑。因此,受木材各向異性結(jié)構(gòu)的啟發(fā),南…
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抵御“冰”與“火”,將一種新型氣凝膠材料應(yīng)用到服裝中
每每寒冬將至,各大服裝品牌都在挖空心思研發(fā)保暖性能好的面料,以便在冬季服裝市場上占得先機。一種超薄的新型材料,只要幾豪米厚度就能抵擋“冰”與“火”,乍一聽還以為是科幻小說中的場景,而現(xiàn)在,一種新型氣凝膠材料將其變成了現(xiàn)實。把新鮮的花朵放在隔著氣凝膠材料的幾百度火焰上炙烤,花朵依然絲毫無損。 氣凝膠最早是由美國科學工作者Kistler在1931年制得的一種低密度、高孔隙率的納米多孔材料,早在1993年美國宇航局NASA就將其應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域。氣凝膠中80%以上都是空氣,因此具有很好的隔熱效果,一…
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四川大學發(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特結(jié)構(gòu)給材料學家?guī)砹藷o限的設(shè)計靈感。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養(yǎng)物質(zhì),這種取向排列的管狀結(jié)構(gòu)使木材多個性能呈各向異性,并賦予材料獨特功能特性。借鑒樹木的結(jié)構(gòu),材料學家設(shè)計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,最近四川大學高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團隊采用定向冰晶模板法,通過控制冰晶的生長方向,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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納米纖維素制備柔性體相空氣電極材料研究取得新進展
纖維素是自然界中廣泛分布、含量豐富的天然高分子材料,在制漿造紙產(chǎn)業(yè)中作為重要的材料,其應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅用于生產(chǎn)紙張、功能紙, 也可以開發(fā)納米纖維素及其深度應(yīng)用。近年來,來源于纖維素的納米纖維素作為一種可再生及環(huán)境友好的納米材料受到了眾多科研人員的關(guān)注,不僅擁有纖維素的基本特征,還具備了納米材料的典型的特征,如質(zhì)輕、較高的表面活性、比表面積大、楊氏模量高、吸附能力強和反應(yīng)活性高等,賦予了納米纖維素獨特的光學性能、流變性能和機械性能,在制漿造紙中具有廣闊的應(yīng)用前景,如紙漿的增強、細小纖維和填料的助留等…
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高耐鹽性的導電碳氣凝膠,實現(xiàn)太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)
從自然可持續(xù)性的角度出發(fā),制備一種導電和磁性的碳氣凝膠 太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)(SIE)是一種很有前途的獲取潔凈水的方法,但在海水中存在嚴重的鹽垢和長期性能差的問題。本文,中科院蘭州化物所張俊平研究員團隊在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊發(fā)表名為“Electrically Conductive Carbon Aerogels with High Salt-Resistance for Efficient Solar-Driven Interfacial Evapora…
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EMPA科學家開發(fā):基于MXene超輕仿生氣凝膠世界最輕電磁屏蔽裝置
在高性能電磁干擾(EMI)屏蔽領(lǐng)域,具備優(yōu)異屏蔽效應(yīng)且具有低消耗和良好機械柔韌性的屏蔽材料一直是研究者所迫切需要的。當前,由納米結(jié)構(gòu)框架材料和微米大小孔洞組成的蜂窩結(jié)構(gòu)由于其低密度、良好的柔韌性、易加工性、化學穩(wěn)定性和可調(diào)節(jié)的EMI屏蔽性能,顯示出了其有望替代常規(guī)金屬屏蔽層的巨大潛力。因此,框架材料及其微結(jié)構(gòu)協(xié)同作用的設(shè)計一直是研究的重點。近年來,一類新型的二維金屬碳化物和氮化物,即所謂的MXenes,由于其金屬導電性、出色的機械性能和大的比表面積等特性引起了廣泛關(guān)注。然而,弱的凝膠能力和易團聚…
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新型的限域膨脹制備高度取向石墨烯氣凝膠的方法
一種新穎且簡便的限域膨脹法制備高取向石墨(CEG)氣凝膠 石墨烯具有非常優(yōu)秀的熱導率、電導率等性能,常被用作聚合物材料的改性添加劑,用來改善聚合物的熱性能、電學性能、力學性能乃至綜合性能,從而大幅度拓展聚合物復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。然而石墨烯這類二維片層填料在聚合物基體中容易沿水平方向發(fā)生自發(fā)取向,且使填料實現(xiàn)水平取向的制備工藝比較簡便,使得制備水平方向高導熱復(fù)合材料比較容易,制備垂直方向高導熱的聚合物復(fù)合材料難度則比較高。 從現(xiàn)有的研究中可以看出,制備垂直方向高導熱的復(fù)合材料的難度明顯高于制備水平…
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超級隔熱氣凝膠!1200℃煅燒毫無壓力
擁有優(yōu)良機械性能的阻熱材料被廣泛應(yīng)用于建筑、工廠以及航天飛行器等。相比傳統(tǒng)的阻熱材料,陶瓷氣凝膠擁有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和阻熱性能(熱傳導率僅為12-20 mW/m·K),因此,陶瓷氣凝膠在阻熱領(lǐng)域有十分廣闊的應(yīng)用前景。但是陶瓷氣凝膠質(zhì)地十分脆,在高溫下會導致結(jié)構(gòu)上的破壞,這些缺點限制了陶瓷氣凝膠的應(yīng)用。 為了解決這些缺陷,近幾年的研究都集中在利用納米材料制作阻熱氣凝膠,如氧化物納米纖維海綿、Si3N4納米帶狀氣凝膠等等。由納米材料組合而成的氣凝膠雖然提升了氣凝膠的機械性能,但是納米纖維組裝過程中形…
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納米氣凝膠粉與納米氣凝膠氈
納米氣凝膠粉作為一種新材料,被人們廣泛使用。您對納米氣凝膠粉了解多少?以下內(nèi)容為所有人準備,希望對大家有所幫助,讓我們一起看看!納米氣凝膠粉的性能。 氣凝膠粉末 1.優(yōu)良的隔熱性能:導熱系數(shù)小于0.018W / m·K。這個是很好的隔熱性能。 2.高疏水性:荷葉的疏水作用,疏水率≥90%。 3.極低的密度:重量輕且孔隙率超過90%。 4.綠色環(huán)保:該產(chǎn)品由無機環(huán)保材料制成,對人體不會產(chǎn)生任何的傷害。 5.持久的耐熱性:獨特的納米三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了出色的熱穩(wěn)定性,避免了長期使用傳統(tǒng)隔熱材料降低隔熱…