• 東華大學(xué)張坤團(tuán)隊(duì):在導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的熱電輸運(yùn)機(jī)理方面取得研究進(jìn)展

    導(dǎo)電高分子作為柔性熱電材料在智能可穿戴領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。將不同的導(dǎo)電高分子共混,可設(shè)計(jì)出具有本征柔性的熱電材料。然而,對(duì)于共混導(dǎo)電高分子如何獲得高熱電性能,其性能提升的機(jī)理尚不清晰,仍處于初級(jí)探索階段。明晰共混導(dǎo)電高分子內(nèi)的載流子輸運(yùn)機(jī)理,對(duì)開發(fā)高熱電性能的共混高分子材料有著重要意義。 近期,東華大學(xué)張坤研究員課題組發(fā)現(xiàn)在聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)基質(zhì)中加入FeCl3處理過的聚吡咯(PPy)納米線能有效提高有機(jī)薄膜的熱電性能。并結(jié)合各類表征手段和第一性原理模擬,論證了界面處能量相關(guān)的載流…

  • 納米黃金粒子“出手” !蠶絲變身超快蛋白質(zhì)基憶阻器

    養(yǎng)蠶繅絲在我國(guó)歷史悠久。作為一種古老的天然動(dòng)物纖維,蠶絲包含纖維狀蛋白質(zhì)絲纖蛋白、無機(jī)物等成分,以其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)量輕、質(zhì)感柔、易翻新等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于家紡、醫(yī)療、美容等諸多領(lǐng)域。如今,科研人員嘗試將常見的蠶絲制作成生物AI芯片植入人體內(nèi),讓人工智能與大健康相結(jié)合。日前,發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)功能材料》上的一項(xiàng)成果,讓這一夢(mèng)想更近了一步。 這項(xiàng)成果來自國(guó)家特聘教授劉向陽的廈門大學(xué)團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)際上制備出具有革命性的絲素蛋白介觀雜化材料,構(gòu)建出高性能、高穩(wěn)定性、低能耗的可實(shí)用的蠶絲雜化…

  • 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(chǎng)上占得先機(jī)。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(chǎng)景,而現(xiàn)在,一種新型氣凝膠材料將其變成了現(xiàn)實(shí)。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(guó)科學(xué)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(guó)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…

  • 下一代宇航服?防彈又隔熱的高強(qiáng)度納米纖維材料!隔熱性能比凱夫拉強(qiáng)20倍

    極端環(huán)境下的防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)需要考慮到多種外界潛在的威脅。例如,為了應(yīng)對(duì)太空垃圾和太陽能輻射等問題,阿波羅時(shí)代的宇航服設(shè)計(jì)就運(yùn)用了Kevlar(聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺)和Nomex(聚間二苯甲酰間苯二胺)兩種高分子材料。其中,Kelvar的強(qiáng)機(jī)械韌性源于其剛性的對(duì)位芳香聚酰胺骨架由有序的液晶溶液在纖維紡絲的應(yīng)力作用下自發(fā)排列并結(jié)晶。Nomex的隔熱性能源于其間位方向聚酰胺骨架,扭結(jié)的聚合物主鏈會(huì)抑制高分子堆積,從而熱量在無序的高分子鏈上緩慢傳遞。眾所周知,多層結(jié)構(gòu)常用于多功能材料的設(shè)計(jì),但是實(shí)際上,…

  • 驚嘆,蜘蛛絕對(duì)是頂級(jí)紡絲高手!《Nature》子刊:科學(xué)家揭秘蜘蛛絲的形成過程,并成功模仿!

    蜘蛛是地球上的一種古老生物,體長(zhǎng)從0.05毫米到60毫米不等,截至2010年底,全球已知的蜘蛛共100科5420屬42055種,我國(guó)有67科約3800種。 作為知名的“紡織小能手”,蜘蛛通過紡器紡出的蜘蛛絲性能絕對(duì)優(yōu)異,完全“碾壓”人類合成的各種纖維。研究發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的拉伸強(qiáng)度高達(dá)717.5~1490 mN/m2,彈性模量2175~3725 mN/m2,斷裂功93.3~298 MJ/cm2。蜘蛛絲的強(qiáng)度大約是同等質(zhì)量鋼絲的5倍,鉛筆芯粗細(xì)的蜘蛛絲足以拉動(dòng)一艘萬噸級(jí)的遠(yuǎn)洋貨輪,韌性是鋼的10倍。難怪…

  • ?《自然·材料》用低聚物探索玻璃的千年之謎

    玻璃是像水晶一樣堅(jiān)硬的物質(zhì),但卻像液體一樣由無序的分子組成,這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與性能令許多科學(xué)家為之著迷。如果玻璃放置很長(zhǎng)時(shí)間,會(huì)發(fā)生什么奇特的現(xiàn)象?也許,一塊理想的玻璃可以幫助我們揭開謎底。但是,理想化的物質(zhì)又談何容易?理論上來講,我們可以將熔體無限緩慢冷卻到Kauzmann溫度Tk以下來制備一塊“理想玻璃”,但這通常需要上千年甚至更長(zhǎng)的老化時(shí)間,在我們的有生之年不太容易實(shí)現(xiàn)。那么有沒有新方法呢?超穩(wěn)定玻璃進(jìn)入了科學(xué)家的視野,它是非常接近理想玻璃的一種材料,對(duì)超穩(wěn)定玻璃進(jìn)行研究,也可以讓我們更好的…

  • 《AFM》:用于觸覺感知的超軟、具有正負(fù)壓介電效應(yīng)的液體金屬?gòu)椥泽w泡沫

    柔軟的電容式觸覺(壓力)傳感器在人機(jī)界面、柔軟的機(jī)器人和電子皮膚的應(yīng)用具有巨大應(yīng)用潛力。該類型電容器是典型的“三明治”結(jié)構(gòu),由上下電極和軟電介質(zhì)組成,按壓電容器使電極距離減小,增加電容。通過選用柔軟且具有高介電常數(shù)的介電材料,可以最大程度地提高傳感器的靈敏度,但這些特性通常會(huì)相互沖突。 為了解決這一問題,美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)Michael Dickey團(tuán)隊(duì)制備了一種超柔軟,可壓縮,并且具有高介電常數(shù)的液態(tài)金屬?gòu)椥泽w泡沫。通過壓縮泡沫,從而在較大范圍(5.6–11.7)內(nèi)提高介電常數(shù),稱之為“正…

  • 石墨烯和MXene基高性能吸波材料研究進(jìn)展

    一、背景介紹 電磁波在給人類生活帶來極大便利的同時(shí),電磁輻射產(chǎn)生的危害不可忽視,如電子元器件之間的電磁干擾、電磁信息泄露和電磁波對(duì)人體的輻射等。同時(shí),隨著世界各國(guó)的電子對(duì)抗技術(shù)、軍事信息化的不斷發(fā)展,以及各種新型雷達(dá)探測(cè)器相繼問世,如何更好地隱蔽武器不被發(fā)現(xiàn)的隱身技術(shù)得到了世界各國(guó)的關(guān)注,吸波材料由此應(yīng)運(yùn)而生。 吸波材料是最早用于軍事上的隱身材料,能吸收、衰減入射的電磁波,并將其電磁能轉(zhuǎn)化為熱能耗散或使電磁波因干涉而消失的一類材料。當(dāng)有電磁波輻射到吸波材料的表面時(shí),一部分入射到它的表面被吸收,另…

  • 四川大學(xué)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(dú)特結(jié)構(gòu)給材料學(xué)家?guī)砹藷o限的設(shè)計(jì)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這種取向排列的管狀結(jié)構(gòu)使木材多個(gè)性能呈各向異性,并賦予材料獨(dú)特功能特性。借鑒樹木的結(jié)構(gòu),材料學(xué)家設(shè)計(jì)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(xué)高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團(tuán)隊(duì)采用定向冰晶模板法,通過控制冰晶的生長(zhǎng)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/…

  • 今年最火課題之一!魔角石墨烯三個(gè)月內(nèi)第5篇《Nature》!

    在2018年,麻省理工Pablo Jarillo-Herrero課題組將兩片石墨烯堆疊起來并旋轉(zhuǎn)~1.1°,于是發(fā)現(xiàn)了石墨烯新的電子態(tài),可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)從絕緣體到超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,開啟了非常規(guī)超導(dǎo)體研究的時(shí)代。這一轟動(dòng)性的發(fā)現(xiàn)由中國(guó)少年曹原作為第一作者背靠背發(fā)表了兩篇《Nature》,而那神奇的1.1°也被命名為“magic-angle”,即所謂的“魔角”。 從此之后,魔角石墨烯便一發(fā)不可收拾,接連登上《Nature》&《Science》,成為了國(guó)際前沿研究領(lǐng)域最熱門的話題。而在今年7月,魔角石…

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