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二維（2 D）超分子聚合物（SP）是由平面內(nèi)非共價(jià)鍵周期性組織的分子組裝形成的片狀聚集體，為構(gòu)建具有明確納米結(jié)構(gòu)的2 D軟材料提供了新的機(jī)遇。此類非共價(jià)相互作用包括氫鍵、客體-客體絡(luò)合、陽(yáng)離子-π相互作用、偶極-偶極相互作用、金屬配體配位和范德華力。2 D SPs具有一些特有的特性，比如形成可彎曲的單層膜，可以在不損失結(jié)構(gòu)完整性的情況下大規(guī)模制造薄膜。由于這種結(jié)構(gòu)特征和納米腔，它們可能比形狀持久的納米多孔材料更具優(yōu)勢(shì)。此外，對(duì)仿生技術(shù)的研究引起了人們的極大興趣為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，可以通過(guò)非共價(jià)鍵實(shí)…

光是構(gòu)成人類文明的重要組分，而發(fā)光分子則是產(chǎn)生光的基石。聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-induced emission, AIE)開(kāi)創(chuàng)了有機(jī)發(fā)光材料研究的新格局。近日，天津大學(xué)李振教授應(yīng)《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review，簡(jiǎn)稱NSR）邀請(qǐng)，撰寫(xiě)展望(Perspective)文章《Approaching aggregated state chemistry accelerated by aggregation-induced emission》，介紹聚集誘導(dǎo)發(fā)…

3D血管復(fù)制品可以用作訓(xùn)練平臺(tái)，以真實(shí)模擬血管內(nèi)介入，是心腦血管疾病的首選治療方法。彈性體和水凝膠的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)的多層3D血管復(fù)制品具有優(yōu)異的性能，但是存在制備等難題，即難以僅在由彈性體單層組成的曲折3D血管復(fù)制品的內(nèi)表面上均勻地涂覆薄的水凝膠層。 最近，韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)機(jī)械工程系Joonwon?Kim教授提出了一種有效的策略，通過(guò)僅在彈性體單層的內(nèi)表面涂覆具有堅(jiān)固界面的水凝膠聚合物，來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)由彈性體（聚二甲基硅氧烷）-水凝膠（丙烯酰胺）多層構(gòu)成的高保真3D血管復(fù)制品。薄的水凝膠層可賦予柔軟的表…

水，地球上最常見(jiàn)的物質(zhì)之一，由氫、氧兩種元素組成的無(wú)機(jī)物，化學(xué)式為H?O，在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體，是人類生命的源泉，是生物體最重要的組成部分。 在教科書(shū)中，人們對(duì)水的描述是這樣的：水是一種極性分子，常壓下熔點(diǎn)為0℃，密度為1g/cm3，臨界溫度374.3℃，臨界壓力22.05 MPa，從微觀角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)水分子通過(guò)氫鍵與其它4個(gè)水分子聯(lián)系在一起，形成一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)，當(dāng)然這種氫鍵是動(dòng)態(tài)的，不斷形成又不斷被打破。 人們不禁要問(wèn)，教科書(shū)里關(guān)于水的描述正確嗎？在任何狀態(tài)下，比如超臨界狀態(tài)，水分…

嵌段共聚物自組裝廣泛用于納米結(jié)構(gòu)的制備。但是長(zhǎng)期以來(lái)，在組成不對(duì)稱的AB二嵌段共聚物中唯一觀察到的超分子球形相只有體心立方（bcc）堆積結(jié)構(gòu)。直到2010年，F(xiàn). S. Bates和M. W. Bates等人才在小體積不對(duì)稱的嵌段共聚物中發(fā)現(xiàn)了超分子Frank-Kasper（F-K）σ和A15相。 美國(guó)工程院院士、阿克倫大學(xué)程正迪教授課題組對(duì)這一領(lǐng)域近期的研究進(jìn)行了總結(jié)與評(píng)述，并發(fā)表在PNAS上。 什么是F-K相 聚合物中的F-K相是一類復(fù)雜的球形相結(jié)構(gòu)，與某些金屬合金結(jié)構(gòu)類似，為四方緊密堆積結(jié)…

盡管生物組織在本質(zhì)上屬于水凝膠材料，其中往往充滿了體液，但在需要時(shí)，生物組織可以提高其自身的機(jī)械強(qiáng)度。例如，血液充血后肌肉變得更強(qiáng)。骨骼肌的收縮可以通過(guò)增加血流量來(lái)激活其相關(guān)的肌肉。因此，充血能導(dǎo)致肌肉硬度大大增加。這些系統(tǒng)溶脹增強(qiáng)性質(zhì)的核心是組織中存在許多生物膜屏障，它們可以調(diào)節(jié)水分子和離子的跨膜運(yùn)輸。相比之下，人工合成的材料由于網(wǎng)絡(luò)的稀釋而呈現(xiàn)出典型的溶脹-弱化現(xiàn)象，溶脹后機(jī)械強(qiáng)度始終會(huì)急劇下降，并極大地限制了其應(yīng)用，例如作為生物膠水或人工組織這類需要一定機(jī)械強(qiáng)度的場(chǎng)合。盡管研究表明，一些經(jīng)…

氫鍵是自然界廣泛存在的一種分子間作用力，在化學(xué)、物理、生物過(guò)程中起至關(guān)重要的作用，近年來(lái)在超分子、彈性體、自修復(fù)等領(lǐng)域扮演著重要角色。氫鍵是生物大分子結(jié)構(gòu)及其相互作用的主要幾何決定因素，借助原位紅外等分析手段可以對(duì)氫鍵進(jìn)行定性分析，目前已有大量相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)氫鍵能量學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，其研究焦點(diǎn)主要集中在由單個(gè)供體和單個(gè)受體組成的H-bonds上，然而多重氫鍵在生物大分子結(jié)構(gòu)中非常常見(jiàn)，如膜蛋白，目前對(duì)于多重氫鍵的定量分析缺乏系統(tǒng)研究。 基于此，希伯來(lái)大學(xué)貝寧計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的Esther S.…

2020年是Staudinger博士提出高分子這個(gè)概念的第一百年。為了紀(jì)念這個(gè)高分子領(lǐng)域的首個(gè)百年，美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)的高分子頂級(jí)期刊《ACS Macro Letters》推出了高分子科學(xué)百年的專題系列（100th?anniversary of macromolecular science viewpoint）, 并邀請(qǐng)了行業(yè)內(nèi)各個(gè)研究方向的專家學(xué)者對(duì)相關(guān)的領(lǐng)域進(jìn)行了回顧和展望。 該系列的最新一期是由美國(guó)南密西西比大學(xué)的Qiang Zhe 教授以及西北大學(xué)的Wang Muzhou教授聯(lián)合撰寫(xiě)完成。兩位…

Parabon Nanolabs公司曾經(jīng)利用DNA技術(shù)和家譜數(shù)據(jù)庫(kù)解決“殺人懸案”一舉成名。Parabon Nanolabs公司是世界上著名的法醫(yī)遺傳公司，位于弗吉尼亞州，該公司幾乎每周都在協(xié)助警察破獲案件，例如1987年一對(duì)加拿大夫婦被謀殺以及一名年輕女子在60年代遭到性侵犯和殺害。該公司通過(guò)將犯罪嫌疑人的DNA與家譜數(shù)據(jù)庫(kù)中的檔案進(jìn)行比較，然后將家譜拼湊在一起以追查涉嫌犯罪者，從而名聲大振。但到了2019年4月，對(duì)于ParabonNanolabs來(lái)說(shuō)，卻遭遇了麻煩！   Parab…

電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于日常生活中，從計(jì)算機(jī)到充電器、空調(diào)到混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，甚至衛(wèi)星等。對(duì)效率更高、功率更小的電子設(shè)備的需求的增加，意味著這些設(shè)備單位體積轉(zhuǎn)換的功率量的急劇增加。這反過(guò)來(lái)又增加了設(shè)備單位面積產(chǎn)生的熱量。這種方式產(chǎn)生的熱量正成為一個(gè)大問(wèn)題:美國(guó)的數(shù)據(jù)中心為冷卻其計(jì)算機(jī)技術(shù)而消耗的能源和水，與費(fèi)城（美國(guó)第五大城市）消耗的能源和水一樣多。因此，熱管理是電子設(shè)備面臨的主要挑戰(zhàn)之一。其中，將液體冷卻直接嵌入到芯片內(nèi)部是一種很高效的方法，然而，最先進(jìn)的微流體冷卻系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和構(gòu)造上都是與電子芯片分…

柔性電子領(lǐng)域快速發(fā)展，在生物/醫(yī)療傳感及通訊、可穿戴電子設(shè)備等新興領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。相應(yīng)地，對(duì)于與之相匹配的柔性、可拉伸形變的能源供給器件有重要需求。有機(jī)光伏電池依托有機(jī)高分子活性層，與晶體硅、碲化鎘薄膜等半導(dǎo)體相比，在機(jī)械柔性方面有先天優(yōu)勢(shì)。然而，超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池在微米彎曲半徑下的連續(xù)變形循環(huán)過(guò)程中的機(jī)械耐久性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。為了得到機(jī)械性能穩(wěn)定的超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池，需要器件各功能層包括電極、界面層和活性層都具有優(yōu)異的機(jī)械性能。 最近，華中科技大學(xué)光電國(guó)家研究中心周印華教授課題組，開(kāi)發(fā)了一種…

9月11日，《科學(xué)》（Science）以First Release形式刊發(fā)了武漢光電國(guó)家研究中心周軍教授團(tuán)隊(duì)最新研究進(jìn)展“Thermosensitive-crystallization boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”。該研究工作第一署名單位為華中科技大學(xué)武漢光電國(guó)家研究中心，博士生余帛陽(yáng)、段將將副教授為共同第一作者，周軍為通訊作者。此外，論文合作者還包括武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院叢恒將副教授、周軍團(tuán)隊(duì)多名研究生（…