凝膠

氣凝膠絕熱材料誕生于NASA實驗室，終于可以運用于您的衣柜了。 早在2010年，Champion（一家以生產(chǎn)運動衫和內(nèi)衣而聞名的公司）通過推出用于Mt.Mountain的原型登山服，在戶外裝備市場上引起了相當(dāng)大的興奮。 珠穆朗瑪峰，該公司的所謂“超級套裝”在當(dāng)時被認(rèn)為是一項重大突破，避免使用溫暖但體積大的羽絨保溫材料，而是改用氣凝膠產(chǎn)品。氣凝膠被描述為人類已知的最輕、最薄、最溫暖的絕緣體，它有望徹底改變戶外行業(yè)，即使在極端條件下也能使登山者、滑雪者和極地探險者保持溫暖和舒適。 氣凝膠最初創(chuàng)建于1…

凝膠化是網(wǎng)絡(luò)形成相分離的動態(tài)停滯結(jié)果，這種相分離發(fā)生在各種各樣的軟物質(zhì)和生物物質(zhì)，也存在于諸多的技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，例如藥物遞送系統(tǒng)和柔性電子產(chǎn)品；并且，膠凝現(xiàn)象具有重要的生物學(xué)意義：活細(xì)胞中生物分子的膠凝會導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病，因此，清晰凝膠化一般機制顯得尤為重要。對此，東京大學(xué)Hajime Tanaka等人發(fā)現(xiàn)：在稀膠體懸浮液中存在一種未曾被發(fā)現(xiàn)的凝膠類型，在局部動力學(xué)停止后發(fā)生滲透，形成機械穩(wěn)定的剛性團簇，該成果以“A unique route of colloidal phase separat…

滴眼液是眼部護理的主要劑型，用于青光眼、干眼、炎癥、感染和過敏等廣泛的適應(yīng)癥。為了增加眼部藥物的吸收，而不破壞眼上皮，眼藥水制劑應(yīng)盡可能長時間地保持高濃度可溶性藥物與眼上皮接觸。然而，眼淚和頻繁的眨眼限制了藥物在眼表上的滯留，原位凝膠系統(tǒng)已經(jīng)用于局部眼部藥物的傳遞的研究，熱敏聚合物是最廣泛的研究之一。 最近，世界三大頂級醫(yī)學(xué)院之一的美國約翰·霍普金斯大學(xué)，其威爾默眼科研究所納米醫(yī)學(xué)中心Justin Hanes和?Laura M. Ensign提出了一種凝膠低滲溶液，含有低濃度的熱敏三嵌段共聚物（…

“天有不測風(fēng)云，人有旦夕禍?！薄Ｔ谌粘Ｉ町?dāng)中，受傷對于每個人來說都是一件不可避免的事情。小磕小碰，不用管他，憑借人身體強大的自愈能力就可以自行恢復(fù)，但是，人的自愈能力也不是無限的，有超過30 %的創(chuàng)傷性死亡是源于失血過多，當(dāng)超出人自愈能力的時候，就需要止血材料的幫助了?，F(xiàn)在對于表層的止血材料，人們做了諸多的研究，開發(fā)出戊二醛交聯(lián)蛋白，纖維蛋白繃帶等高效止血材料。但是對于深層次的止血材料，人們研究較少。在武俠劇中，受內(nèi)傷的高手，通過點穴即可快速止血，這個美好的愿景有望在不久實現(xiàn)。西安交通大學(xué)的郭…

溶脹是由于高分子與小分子溶劑間擴散速率差異懸殊所引起的現(xiàn)象。如果將高分子材料交聯(lián)后再放進(jìn)合適的溶液中，小分子溶劑會不斷地擴散進(jìn)入高分子網(wǎng)絡(luò)中，把網(wǎng)格撐開，讓材料的體積變大，直至達(dá)到與高分子網(wǎng)格伸展所產(chǎn)生的彈性能相平衡為止。 溶脹這一現(xiàn)象在生活中和科研中隨處可見。從Flory開始，一套用于解釋高分子凝膠在不同濃度鹽溶液中地溶脹行為的理論就被逐漸建立起來。時至今日，我們已經(jīng)可以熟練地運用熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)來預(yù)測這一行為。 就像摩擦納米發(fā)電機一樣，在簡單的日?，F(xiàn)象中，其實蘊藏著清潔能量轉(zhuǎn)換的可能性。因為…

腫瘤血管的血栓閉塞可以阻斷腫瘤的營養(yǎng)供給，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死，對癌癥治療特別有意義。但是這種促凝血形成血栓的療法容易使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性，因此臨床應(yīng)用受限。同時，腫瘤復(fù)發(fā)是血栓療法面臨的另一個重要挑戰(zhàn)，因為邊緣的腫瘤細(xì)胞會向鄰近的正常血管和組織汲取營養(yǎng)從而存活，造成復(fù)發(fā)。將腫瘤血管血栓閉塞和化療藥物結(jié)合能有效協(xié)同抑制腫瘤生長。但是促凝劑（造成血管栓塞）和化療藥物通常是分開給藥的，并且需要仔細(xì)選擇給藥劑量和時間間隔，因為化療藥物的輸送主要通過血管，而不理想的劑量和時間間隔可能導(dǎo)致兩種療法相互對立。 …

皮膚創(chuàng)傷，尤其是那些因受傷或疾病而嚴(yán)重受損的皮膚傷口，因為無法立即自行修復(fù)，愈合不良可能會導(dǎo)致功能損失甚至死亡。傷口敷料對于修復(fù)皮膚和重建皮膚功能至關(guān)重要。常規(guī)敷料如紗布需要經(jīng)常更換，這會增加感染的風(fēng)險并帶來繼發(fā)性損害和痛苦。 然而，很少有研究關(guān)注身體活動部位如膝蓋、手腕、腳踝和項枕（脖子的后部）的皮膚創(chuàng)傷愈合。由于這些傷口的頻繁活動，使用沒有優(yōu)良順應(yīng)性和自我修復(fù)能力的普通敷料可能會導(dǎo)致繼發(fā)性損傷，不可避免地導(dǎo)致疼痛，延長愈合時間，甚至造成殘疾。即使傷口愈合后，在異常傷口愈合過程中形成的疤痕仍將…

水凝膠具有親水的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，防凍凝膠在傳感器和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。由于凝固的水晶體抑制了水凝膠網(wǎng)絡(luò)的流動性，許多水凝膠的性能在零下低溫時急劇下降。對于極端溫度下的凝膠來說，快速自愈和可逆粘合的能力仍是巨大的挑戰(zhàn)。目前尚未有關(guān)于在0度以下具有快速（≤1分鐘）自愈能力的凝膠的報道。 近期，北京大學(xué)黃建永研究員課題組制備了一種在極端溫度下具有快速自愈性和可重復(fù)粘合性的O-PAA-PVA-B有機凝膠。該凝膠能在-90℃以下防凍且具有抗結(jié)晶和豐富的動態(tài)粘合性，而且在-60至60℃的范圍內(nèi)…

如果要問世界上最輕的東西是什么？很多小伙伴也許會說最輕的是棉花，一片羽毛或是蒲公英等等。 在國際頂級權(quán)威學(xué)術(shù)雜志《科學(xué)》第250期中，列出了可以改變世界的十種新材料，而在這些新材料中有一種材料因為其獨占多項世界紀(jì)錄，位居十大新材料之首。 這種材料只比等量空氣的重量要重一點點，但是卻能抵抗1400攝氏度的高溫，這比大多數(shù)金屬熔點都要高，全世界的科學(xué)家都為它的這些獨特性能所吸引，它的名字就是氣凝膠。 一定濃度的高分子溶液或溶膠在特定的條件下，粘度就會逐漸增加，最后會失去液態(tài)的流動性，整個形態(tài)就會變成…

熱電材料可以用來直接將熱能轉(zhuǎn)換成電能。因此它們對人類的可持續(xù)發(fā)展有很重要的意義。高效的熱電材料應(yīng)該有高的熱電壓，高的電導(dǎo)率和低的熱導(dǎo)率。傳統(tǒng)上的熱電材料是電子或是空穴作為載流子的電子材料。近年來，離子熱電材料（例如聚合物電解質(zhì)和離子液體）由于具有比電子熱電材料高幾個數(shù)量級的熱電壓而受到廣泛關(guān)注。但是，離子熱電材料的電導(dǎo)率卻遠(yuǎn)低于后者，因而其實際應(yīng)用受到極大的限制。離子熱電材料的熱轉(zhuǎn)換效率取決于離子熱電轉(zhuǎn)換優(yōu)值（ZTi）。最近，新加坡國立大學(xué)歐陽建勇教授課題組開發(fā)了一種由離子液體和二氧化硅（SiO…