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柔性傳感器以及可穿戴式設備已經成為了近期的研究熱點，生物電信號、溫度、以及汗液傳感器已經被研究人員廣泛研究。而與柔性可穿戴氣體傳感器相關的研究還較少，主要的阻礙包含氣敏材料對工作溫度的要求，氣體響應信號與應變產生噪音的剝離，以及對氣體檢測的快速響應與恢復。目前大部分電阻式氣體傳感器的工作溫度較高，能耗較大，且制備的工藝較復雜。 針對這些問題，來自美國賓夕法尼亞州立大學的程寰宇課題組和來自美國東北大學的祝紅麗課題組近期通過在還原氧化石墨烯上可控生長二硫化鉬（MoS2@rGO）形成敏感材料，利用蛇形…

從臨床和社會經濟的角度來看，骨缺損的治療是一項重大挑戰(zhàn)。自體或異體骨的局限性刺激了許多不同骨替代物的發(fā)展。骨折的愈合是一個復雜的生理過程，依賴于涉及成骨干細胞，細胞因子和基質相互作用的協(xié)同，并且該過程通常被細菌毒素和炎性反應破壞。此外，缺陷修復過程中活性氧（ROS）的水平升高可導致氧化應激和細胞損傷，從而抑制間充質細胞成骨分化，同時促進脂肪形成。因此理想的材料應具有促進骨缺損愈合的合適性能，例如生物相容性，骨傳導性，骨誘導性，機械完整性，易用性和可承重性，以及抗菌抗氧化能力。 近日，加利福尼亞大…

近日，比利時科學家開發(fā)了一種從金屬絲和廢汽車催化劑中回收貴金屬的簡單而環(huán)保的方法。使用高度濃縮的硝酸鋁和氯化鋁溶液，他們能夠溶解金和鉑族金屬，然后沉淀出純金屬，使它們有可能被回收和再利用。 黃金、鉑和鈀等金屬十分昂貴，在化工、醫(yī)藥、航空航天、汽車技術和珠寶等領域都具有極高的價值。然而，這些貴金屬產量稀少，而且難以提純，這意味著獲得貴金屬的最佳方法之一是從廢棄產品(如催化和電子垃圾)中回收它們。 從其他材料中提取貴金屬的常用方法是將該材料溶解在溶液中。然而，由于貴金屬的反應惰性，制備溶解液是一個巨…

肌肉、軟骨和肌腱等軟支撐組織表現出高彈性、高韌性和回復速度快的機械性能。然而，很難合成同時具有這些機械性能的生物材料。這主要是由于具有高強度和高韌性的水凝膠要求交聯劑的解離速度慢和應力下活性勢磊高，而水凝膠的快速回復性能則要求交聯劑是動態(tài)的，且解離和締合速率快。這種矛盾使得很難合成同時具有高強度、高韌性和快速回復的水凝膠。 南京大學的曹毅和王煒，浙江大學的陳彬（共同通訊作者）等人一方面利用金屬配合物具有快速的結合和解離速率，另一方面利用串聯結合位點，形成協(xié)同作用，提高金屬配合物的穩(wěn)定性，獲得具有…

隨著柔性電子領域的快速發(fā)展和物聯網技術的普及，能夠用來監(jiān)測人類生理指標（如心跳、脈搏、運動周期、血壓等）和機械運行狀態(tài)（如主軸跳動、機器人運動狀態(tài)感知等）信號的可穿戴電子器件逐漸應用到社會生活中。 可穿戴電子器件的共形設計和制造使其在電子皮膚、柔性傳感和人工智能中具有潛在的應用前景。當前，大多數電子器件是利用光刻、壓印技術和電子束在硅表面進行制備。然而由于缺乏彎曲表面的加工工藝，要制備與復雜曲線表面（例如人體關節(jié)）共形的電子器件尤為困難。 面投影微立體光刻3D打印技術（PμSL）可快速制造并成型…

材料的水下粘附問題近年來越來越受到人們的關注。然而，目前的水下粘附材料主要是為在水中附著非生物材料而設計的，在水環(huán)境中如何特異性地附著在生物表面仍然是一個挑戰(zhàn)。櫛水母能夠選擇性地捕獲它們的水下獵物，但不粘附如沙子的非生物材料，受此啟發(fā)，北京大學工學院黃建永研究員設計了一種水凝膠，通過靜電相互作用和動態(tài)鄰苯二酚化學的協(xié)同作用，使其在水下對生物表面具有特定的黏附性。在水凝膠中精心設計的多重相互作用，有效地保護了高含量的鄰苯二酚基團不被氧化，促進了凝膠化，并保持了良好的粘附性。與現有的水下黏合劑對非生…

近日，北京理工大學材料學院羅運軍課題組提出了一種利用有機物簡單、快速、高濃度、大規(guī)模、無損剝離蒙脫土（MTM）的新方法。相關成果以“Rapid and high-concentration exfoliation of montmorillonite into high-quality and mono-layered nanosheets”為題，發(fā)表在學術期刊Nanoscale上。北理工材料學院博士生丁政茂為該論文的第一作者。 盡管公元前400年瑪雅人就已經利用粘土來制造染料，但直到1980s…

超分子手性聚集體由手性構筑基元藉由分子間非共價作用形成，或非手性構筑基元在手性模板分子誘導下組裝形成，已在不對稱催化、手性識別和分離、手性發(fā)光材料、光伏器件等領域展現應用價值。超分子手性是超分子手性聚集體的重要性質，其特征可由CD-ee關系曲線來描述，即表達超分子手性的圓二色?(CD)?光譜信號與手性構筑單體或手性模板分子的對映體過量值?(ee)?的關聯。CD-ee關系曲線以線型最為常見，S-型相關亦有諸多實例，而反S-型相關則鮮有報道?(圖1a)。近年來廈門大學江云寶教授課題組致力于超分子手性…

TiO2作為一種重要的原料，已被廣泛應用于與人類生活息息相關的行業(yè)，如涂料、防曬霜、食品添加劑等。2019年全球市場規(guī)模達166.4億美元，未來五年的復合增長率預期高達7.6%。然而，這些TiO2材料在宏觀上主要以粉末的形式存在，易通過呼吸系統(tǒng)進入人體，從而引發(fā)健康風險。因此，歐盟已于2020年2月18日正式將“mixtures in powder form containing 1% or more of titanium dioxide which is in the form of or …

木材擁有天然的多級尺度結構，纖維素微纖（Cellulose Microfibrils）在木材的次生細胞壁S2層具有高度取向。因此，木材一直以來都是功能材料制備的優(yōu)良模板。近年來，木材納米技術（Wood Nanotechnology）正成為研究熱點，引起越來越多的關注。透明木材、超強壓縮木材、木材氣凝膠、木材電容器等一系列功能材料陸續(xù)獲得報道。 木質素的脫除或改性是木材功能化的關鍵一步。在這一過程中，木質素和部分半纖維素被從主要由纖維素、半纖維素、木質素構成的細胞壁中移除。通過在木質素脫除所留下的…

光-熱電微型游泳器件助力靶向給藥 近日，德克薩斯大學的鄭躍兵教授課題組根據大腸桿菌的運動行為，開發(fā)了仿生光-熱電微型游泳器件。器件由聚苯乙烯/金（PS/Au）雙面PS/Au微粒構成，這些PS/Au微粒由光熱反應產生的自維持的電場驅動。當他們用激光束照射PS/Au微粒時，PS/Au微粒的表面產生了光致溫度梯度，形成一個光-熱電場來推動它們前進。   研究小組根據PS/Au微粒的方向發(fā)現了微型游泳器件的游動方向。他們提出了一種新的光力學方法來理解微型游泳器件的游動方向，該方向依賴于因聚焦激…

這么多年來，美國科技實力為何能引領全球？中美之間，最根本的差距在哪里？是什么阻礙了中國的科技創(chuàng)新？政府、教育、科學界以及全社會需要做出哪些改變？以下是清華大學科學史系主任吳國盛教授的觀點。在當下的大轉折時期，他的觀點犀利而又警醒。 中美之間真正的差距是什么？ 對于中美兩國的科技實力，我認為國人應該要有一個清醒的認識。 現代科學的發(fā)展，是一個立體架構，包含著三方面： 1. 基礎研究 2. 應用研究 3. 面向市場的開發(fā)研究 一個國家的綜合科技實力，也是由這三個方面所決定的。但凡有一項存在短板，那么…