行業(yè)動態(tài)

刺激響應(yīng)材料在過去的幾十年中引起了極大關(guān)注。已經(jīng)有多種基于內(nèi)源和外源性刺激的高分子藥物載體被設(shè)計(jì)出來。其中，對于pH、氧化還原和酶等生理內(nèi)源性刺激源具有響應(yīng)能力的高分子納米體系在藥物和基因遞送等方面具有較高的應(yīng)用價值，成為近年來材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，這些生物響應(yīng)型高分子材料在生物體內(nèi)的應(yīng)用效果面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，內(nèi)源性刺激源在不同個體、組織器官中呈異質(zhì)分布，并隨著病情的發(fā)展而不斷變化，導(dǎo)致刺激響應(yīng)的特異性不理想。其次，由于生物體的復(fù)雜性，不同細(xì)胞和細(xì)胞器中的刺激因子水平不平…

類橡皮泥材料由于其可調(diào)的機(jī)械性能、獨(dú)特的粘彈性行為和可重復(fù)塑形的特性，在仿生機(jī)器人、能源存儲與轉(zhuǎn)換和智能傳感設(shè)備等新興領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用。在類橡皮泥材料的功能化過程中往往會添加額外的納米填料，比如金屬納米線、碳納米材料或者導(dǎo)電聚合物等。但是這些額外添加的納米填料在類橡皮泥材料中會發(fā)生非均相聚集和相分離現(xiàn)象，從而損害了材料的宏觀力學(xué)性能和穩(wěn)定性。 為了解決這一問題，哈爾濱工程大學(xué)海洋先進(jìn)材料研究所的團(tuán)隊(duì)通過對水凝膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)合原位氧化聚合并利用動態(tài)配位鍵和氫鍵制備了一種具有較好的自修復(fù)特性、導(dǎo)…

日益增長的塑料制品引用導(dǎo)致了愈來愈嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。塑料吸管引起的環(huán)境問題尤其突出。其一，塑料吸管的使用量巨大，例如美國每天的塑料吸管消耗量就超過5億只。其二，絕大多數(shù)的塑料吸管都是一次性的，而且由于塑料吸管通常體積小，重量輕，導(dǎo)致無法被回收。為了解決塑料吸管帶來的潛在環(huán)境問題，越來越多的地方政府和大型企業(yè)都在推行“限塑令”。例如，星巴克公司計(jì)劃在2020年所有咖啡連鎖店告別塑料吸管，預(yù)計(jì)可以每年減少10億多根塑料吸管的使用。因此市場上急需一種可以代替塑料吸管的可降解吸管。用涂有防水蠟表層的紙…

傳統(tǒng)的無機(jī)材料通常硬而脆，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。人們一直期望賦予無機(jī)材料以高柔性的特點(diǎn)，但目前為止還沒有一種十分有效的方法。由于亞納米材料的特征尺寸在1nm以下，因而它與較大尺寸的納米材料相比具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，其中十分重要的一個特性就是類高分子性。因此，亞納米材料可以視為打破無機(jī)材料和高分子材料之間壁壘的一個切入點(diǎn)，對功能亞納米材料進(jìn)行合理組裝和加工將為微納器件的構(gòu)筑和無機(jī)納米材料的應(yīng)用帶來巨大的機(jī)遇。鑒于此，清華大學(xué)王訓(xùn)教授課題組就亞納米材料的類高分子特性及進(jìn)一步組裝加工進(jìn)行了深入且系統(tǒng)…

動態(tài)生物材料是一類能夠進(jìn)行構(gòu)象變化的可以模擬人造組織結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)變的材料，其能被利用制作成能夠?qū)Νh(huán)境做出反應(yīng)并發(fā)生變化的模擬軟體機(jī)器人。當(dāng)前最常見的形狀可變形材料是基于高分子聚合物材料交聯(lián)的，并且需要在硬和軟的硬度之間切換。這些材料通常依賴于兩個或多個網(wǎng)絡(luò)骨架，共享相同的三維（3D）空間，或?qū)π‰x子具有化學(xué)反應(yīng)。但是這一類材料的初始形狀恢復(fù)是需要從硬相到軟相的轉(zhuǎn)換，并且這種轉(zhuǎn)化需要通過損害次級網(wǎng)絡(luò)的完整性、通過改變溫度、酸堿度或溶劑類型或光調(diào)控催化聚合物網(wǎng)絡(luò)二次交聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。 基于蛋白質(zhì)的水凝膠在…

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性病，是老年癡呆最常見的一種類型，主要表現(xiàn)為漸進(jìn)性記憶障礙、認(rèn)知功能障礙及語言障礙等神經(jīng)精神癥狀，其典型的病理特征是細(xì)胞外β淀粉樣蛋白(amyloid-β, Aβ斑)沉積形成的老年斑、細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)元纖維纏結(jié)和腦萎縮。由于血腦屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)阻礙了大多數(shù)藥物到達(dá)大腦，有效的腦部藥物遞送一直是AD和其他腦部疾病的一個重大挑戰(zhàn)。為了提高血腦屏障的通透性，科學(xué)家們開發(fā)了如BBB穿透肽(…

由于日常生活中的電子產(chǎn)品，以及工業(yè)領(lǐng)域中電氣，工業(yè)設(shè)備和軍事領(lǐng)域中武器裝備的應(yīng)用規(guī)模不和范圍不斷擴(kuò)大，電磁輻射可以說是無處不在，因此，如何有效防止電磁輻射對人類的身體健康和設(shè)備的正常運(yùn)行造成危害，這已經(jīng)成為一個丞待解決的重要問題。為了有效解決電磁輻射的危害，研究和開發(fā)不同組成，結(jié)構(gòu)和形貌的電磁波吸收材料是目前最有效和研究最廣的解決措施之一。理想的吸波材料需要具備厚度薄，質(zhì)量輕，吸波頻帶寬，吸收性能強(qiáng)等特點(diǎn)。為了滿足吸波材料“薄輕寬強(qiáng)”的需要，許多輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的吸波材料，如碳納米管，石墨烯，Mxene…

結(jié)構(gòu)材料在人們的日常生活中扮演者不可或缺的作用，然而常見的金屬、陶瓷和聚合物基結(jié)構(gòu)材料都有明顯的優(yōu)勢和缺點(diǎn)。為了制備各方面性能都很優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料，研究人員通常采取的方法是將這三種基本材料進(jìn)行復(fù)合來制備復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。不過，很多的研究結(jié)果顯示復(fù)合材料的每一項(xiàng)性能(如強(qiáng)度、密度、韌性和熱尺寸穩(wěn)定性)很難超越其組成材料中的最高指標(biāo)，所以多組分復(fù)合只能算是一種折中的方法。因此，開發(fā)一種各種性能均很優(yōu)異的廉價本體結(jié)構(gòu)材料仍是行業(yè)內(nèi)面臨的一大難題。 近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種以細(xì)菌纖維素凝…

聚電解質(zhì)水凝膠具有許多獨(dú)特的特性，包括高吸水能力，離子導(dǎo)電性等。當(dāng)聚電解質(zhì)水凝膠浸入在鹽水中時，聚合物鏈上的帶電基團(tuán)由于束縛在凝膠網(wǎng)絡(luò)上而無法移動，而較小的離子則可以在周圍的介質(zhì)中自由移動。在熱力學(xué)平衡下，為了滿足體系的電中性，這些小的離子在凝膠-溶液界面上會形成不均勻的分布。此時，這種平衡被稱為唐南平衡，凝膠和溶液之間的相對電勢稱為唐南電勢。在該體系內(nèi)，具有與聚合物帶電基團(tuán)相同電荷的小離子稱為共離子，帶有相反電荷的小離子稱為抗衡離子（圖1）。 在水溶液中，盡管離子對傾向于解離，但仍有一部分抗衡…

天然骨由60-65wt%的無機(jī)成分（主要為羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA））鑲嵌在膠原（有機(jī)成分）中組成，因此，有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料被廣泛用作仿生人工骨支架。然而，傳統(tǒng)的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料由于有機(jī)相與無機(jī)相相容性差，易導(dǎo)致相分離，機(jī)械性能降低，以及骨整合和骨再生效果差。通過在HA表面接枝一定量的有機(jī)聚合物（如聚乳酸（PLA）、聚氨基酸）能改善有機(jī)相和無機(jī)相的相容性。然而，這些表面修飾策略很大程度上受到無機(jī)粒子表面特性的限制且通常需要對無機(jī)物進(jìn)行必要的預(yù)處理。開發(fā)一種普適的連接無機(jī)粒…