納米纖維

隨著電子產(chǎn)品小型化、集成化和高功率化，如何控制電子產(chǎn)品所生的熱量已成為備受關(guān)注的科學(xué)問題。相變材料具有相變潛熱高、穩(wěn)定性能好等優(yōu)點(diǎn)，在熱能儲存和熱管理領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。然而，如何制備出能在低溫環(huán)境下工作的阻燃相變薄膜仍面臨挑戰(zhàn)。為此，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張學(xué)同團(tuán)隊(duì)與海南大學(xué)教授廖建和團(tuán)隊(duì)合作，通過溶解芳綸獲得芳綸納米纖維（ANF），再經(jīng)刮涂、溶膠-凝膠、多巴胺原位聚合等過程得到阻燃性能優(yōu)異的聚多巴胺/芳綸納米纖維（PANF）氣凝膠薄膜；以此氣凝膠薄膜為多孔主體負(fù)載低共熔（…

全球數(shù)十億人仍然無法獲得充足和清潔的淡水。從鹽水中進(jìn)行太陽能淡化被認(rèn)為是解決這一嚴(yán)重危機(jī)的最有希望的建議之一。然而，迄今為止，大多數(shù)報道的蒸發(fā)器仍然存在由于鹽結(jié)晶在其表面積累而導(dǎo)致蒸發(fā)率下降的問題。最近，東華大學(xué)丁彬研究員、武漢大學(xué)鄧紅兵教授科研團(tuán)隊(duì)受蘆葦葉的血管組織結(jié)構(gòu)、蒸騰作用和防污功能的啟發(fā)，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計了具有平行排列的血管和疏水表面的仿生分層納米纖維氣凝膠，用于高效和耐鹽的太陽能海水淡化。 可折疊的血管壁和柔軟的二氧化硅納米纖維使受蘆葦葉啟發(fā)的納米纖維氣凝膠 (R-NFAs) 具有優(yōu)異的機(jī)…

陶瓷氣凝膠由于低密度、大比表面積、優(yōu)異的耐火性和低導(dǎo)熱性等特性在熱/聲/電絕緣、催化劑載體、過濾器和儲能材料等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 但是，由于其固有的珍珠項(xiàng)鏈狀的微觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其不能形成有效的連續(xù)結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。 雖然已有研究利用柔性一維纖維、陶瓷海綿等解決陶瓷氣凝膠的機(jī)械性能，但是這些氣凝膠在外力作用下或長時間暴露于高溫下會發(fā)生嚴(yán)重的強(qiáng)度退化和結(jié)構(gòu)崩潰，可能會引發(fā)災(zāi)難性事件。 因此，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度（高強(qiáng)度和超彈性）以及優(yōu)異的耐高溫性的陶瓷纖維氣凝膠是在極端情況下可靠應(yīng)用陶瓷氣凝膠…

具有多個組裝位點(diǎn)的分子通過氫鍵或范德華力自組裝形成超分子結(jié)構(gòu)乃生命體中十分常見的現(xiàn)象，最具有代表性的例子便是蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的形成。由于這種結(jié)構(gòu)能夠用于精準(zhǔn)調(diào)控材料的多種性能，因而被研究人員廣泛地用于電子皮膚、藥物控釋、刺激響應(yīng)材料等領(lǐng)域。盡管如此，我們對多組裝位點(diǎn)柔性分子的自組裝機(jī)理和控制參數(shù)并沒有深入了解。 與之相對的，目前常用的人工合成的超分子自組裝單元通常具有低分子量和組裝位點(diǎn)少的特性，因而在對高分子自組裝機(jī)理的研究中我們常常忽視了分子量對自組裝過程及材料性能的影響。 有鑒于此，斯坦福大學(xué)…

近日，北京化工大學(xué)材料學(xué)院潘凱研究員在國際權(quán)威期刊《Advanced Functional Materials》（IF= 16.836）上發(fā)表了題為“1D/2D Nanomaterials Synergistic, Compressible, and Response Rapidly 3D Graphene Aerogel for Piezoresistive Sensor”的研究論文，設(shè)計了一種新型的具有3D互連的分層微觀結(jié)構(gòu)的納米纖維增強(qiáng)石墨烯氣凝膠。 石墨烯氣凝膠通常通過氧化石墨烯的還原與…

TiO2作為一種重要的原料，已被廣泛應(yīng)用于與人類生活息息相關(guān)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(dá)166.4億美元，未來五年的復(fù)合增長率預(yù)期高達(dá)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(jìn)入人體，從而引發(fā)健康風(fēng)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 …

眾所周知，纖維素是一種自然儲存量豐富、機(jī)械性能優(yōu)良、可持續(xù)且廉價的材料。近年來，利用纖維素來設(shè)計具備優(yōu)異力學(xué)性能的功能材料取得了許多進(jìn)展。在這些應(yīng)用中，理解纖維素的分子結(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能的耦合至關(guān)重要?；诖?，美國馬里蘭大學(xué)李騰教授和浙江大學(xué)朱書澤教授等人總結(jié)了這個不斷發(fā)展的研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展。論文討論了纖維素的多尺度力學(xué)理解，包括氫鍵的關(guān)鍵作用，結(jié)構(gòu)界面對空間氫鍵密度的依賴性，納米纖維尺寸和取向?qū)嗔秧g性的影響。論文也總結(jié)了最近的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)展，例如結(jié)構(gòu)修飾、均質(zhì)化、界面拓?fù)淇刂?。這些方面的進(jìn)展使…

隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和對人機(jī)界面需求的不斷提高，柔性離子導(dǎo)體以其高彈性、透明性、機(jī)械性能可調(diào)、導(dǎo)電相一致等特點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。水凝膠由聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和超過90％的水組成，與電解質(zhì)鹽混合后可以用作理想的離子導(dǎo)體。然而通過簡單的方法制備高機(jī)械性能和高導(dǎo)電性兼得、耐凍性好的離子導(dǎo)電水凝膠仍是一個挑戰(zhàn)。 亮點(diǎn) 近期，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)Feng Jiang團(tuán)隊(duì)通過聚乙烯醇（PVA）和纖維素納米纖維（CNFs）在二甲基亞砜-水溶劑體系中的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變制備了一種新型的高彈性（高達(dá)660%）、高強(qiáng)度（高…

提到海綿你會想到什么？是那只黃色憨憨的海綿寶寶？還是女生化妝必備海綿蛋？ 不不不，今天我們要介紹的是——陶瓷海綿材料。 提到陶瓷，我們都會想到它又硬又脆的質(zhì)地，這跟Q彈的海綿還能扯上關(guān)系？ 沒錯，這種陶瓷海綿材料不僅具有陶瓷耐高溫的特點(diǎn)，同時具有海綿的高彈性。 陶瓷海綿材料因其重量輕、比表面積大、導(dǎo)熱系數(shù)低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。由于這些特性，海綿陶瓷材料被廣泛應(yīng)用于包括保溫、水處理、催化劑載體、能量吸收等各種領(lǐng)域。 亮點(diǎn) 傳統(tǒng)的陶瓷海綿材料通常由陶瓷氧化物制成，陶瓷材料固有的脆性以及制備工…

石油基合成高分子已廣泛用于生產(chǎn)日用品如織物、包裝膜、購物袋、一次性餐具等，成為人類生活的必需物質(zhì)。然而，這些材料難以生物降解，廢棄后造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。 此外，不可再生的石油、煤炭等資源總有一天會枯竭。因此，開發(fā)利用可再生的生物質(zhì)資源已成為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。 纖維素是自然界儲量最豐富的天然聚多糖，具有來源廣、可再生、可生物降解、安全無毒等優(yōu)點(diǎn)，可作為制備環(huán)境友好型功能材料的理想原料。 纖維素的開發(fā)利用主要有兩種方式： 一種是“自上而下”，即直接利用它自身的納米纖維結(jié)構(gòu)，采用不同新技術(shù)制備納…