中国科大制备出新型超弹性耐疲劳碳基仿生材料
本报讯(记者杨保国)中国科学技术大学俞书宏课题组与吴恒安课题组合作,成功设计制备出超弹性耐疲劳宏观尺度碳纳米组装体仿生材料。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》杂志。 俞书宏课题组受人类足弓等常见弹性拱结构的启发,成功制备了一种具有微观层状连拱结构的宏观尺度碳纳米组装体材料。该材料虽然由脆性易碎的无定型碳—石墨烯复合物构筑而成,却同时实现了高水平的可压缩性、超弹性及抗疲劳性。 与此同时,俞书宏课题组与吴恒安课题组合作,通过构建力学模型对这一材料的超常性能进行了系统分析。结果表明,构成该材料的微拱结构单元和宏观薄壳型拱结构一致,可适应较大程度可逆弹性变形,而其拱面本身可免受局部应力过大所造成的破坏。因此,由取向一致的微拱单元相互堆垛构成的材料整体,显示出如宏观弹性拱结构一样优越的机械性能。力学模型分析还表明,该材料压缩循环过程的超低能量损耗主要来自于微拱单元之间的摩擦耗散,而不是微结构的永久性破坏。......阅读全文
中国科大制备出新型超弹性耐疲劳碳基仿生材料
本报讯(记者杨保国)中国科学技术大学俞书宏课题组与吴恒安课题组合作,成功设计制备出超弹性耐疲劳宏观尺度碳纳米组装体仿生材料。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》杂志。 俞书宏课题组受人类足弓等常见弹性拱结构的启发,成功制备了一种具有微观层状连拱结构的宏观尺度碳纳米组装体材料。该材料虽然由脆性
中国科大研制仿生超弹性碳材料取得新进展
近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料——“碳弹簧”,可以在-100℃到350℃的极端温度环境中稳定地发挥作用。据悉,这种独特优势使其应用到外太空探测任务中成为可能。 该研究成果近日发表在材料领域知名期刊Advanced Materia
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
仿生超浸润界面材料研究取得进展
仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用 出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造,是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”,中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究,总结规律,提出了二元协同理论,即将两个具有相反性质的
相关材料的耐折叠疲劳强度专用仪器
纸张耐折度测定仪是用于检测纸张耐折疲劳性能的检测工具,通过该检测仪器可以检测纸张的耐折次数和耐折度。仪器结构紧凑、体积小、重量轻、功能全、卧台式放置、操作方便、性能稳定,适用于各种纸和纸板耐折度的测定,是造纸、包装、科研及产品质量监督检验等行业和部门理想的试验设备。MIT式纸张耐折度测定仪是根据我国
相关材料的耐折叠疲劳强度专用仪器
纸张耐折度测定仪是用于检测纸张耐折疲劳性能的检测工具,通过该检测仪器可以检测纸张的耐折次数和耐折度。仪器结构紧凑、体积小、重量轻、功能全、卧台式放置、操作方便、性能稳定,适用于各种纸和纸板耐折度的测定,是造纸、包装、科研及产品质量监督检验等行业和部门理想的试验设备。MIT式纸张耐折度测定仪是根据我国
镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料
日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺,让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当,延展性却是钢的20倍,有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。想象一下,一架飞机在空中遨游,机翼能随着飞行速度的变化调整长度,以便更充分地利用空气动力。为实现这一梦想
镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料
日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺,让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当,延展性却是钢的20倍,有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。 想象一下,一架飞机在空中遨游,机翼能随着飞行速度的变化调整长度,以便更充分地利用空气动力。为实现
金属所发明高弹性银基电接触材料
电接触材料是承担电路通断控制、导电以及承载作用的关键结构-功能一体化材料,其性能直接关系到电力系统与电器设备的安全稳定。常用电接触材料主要是铜或银为基体的复合材料。基体负责导电和导热,并起到强硬化作用,从而提高材料的抗电弧侵蚀能力。相比铜基体系,银基电接触材料具有电导率和热导率高、接触电阻小且稳
新型惊喜“超材料”:从无感斗篷到弹性陶瓷
“超材料”是一类具有特殊性质、自然界中并不存在的人造材料。物理学家和材料科学家正在对超材料的奇异特性进行研究,发掘它们在生活应用中的各种可能性。 一块很小的蜂窝状材料将圆柱体隐匿起来,使其无法被手指感觉到。 这种类似橡胶板的材料,具有可编程的硬度性质。这种类似橡胶板的材料,具有可编程的硬度性
高性能蛋白基海洋仿生材料研究获进展
5月18日,中国海洋大学海洋生命学院海洋生物遗传与育种教育部重点实验室方宗熙萨斯研究中心刘伟治团队与中国科学院深圳先进技术研究院钟超团队/刘志远团队,在《自然-通讯》(Nature Communications)上,在线发表了题为Extensible and self-recoverable p
香港理大成功研发高透气超弹性导电材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455030.shtm 新华社香港3月25日电(记者张雅诗)香港理工大学日前宣布,该校研发出高透气超弹性导电材料,可用于制作长时间穿戴的电子设备。 据理大研究人员介绍,穿戴式电子设备和贴在皮肤上的电
仿生材料
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
基于Wenzel和Cassie模型超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
东方科技论坛关注碳基新能源材料
在日前于上海举行的第242期东方科技论坛上,包括李述汤、赵东元、林宗虎、成会明等院士在内的参会专家指出,新能源及新能源材料是实现经济可持续发展最具决定性影响的技术之一,而碳材料在发展新能源及新能源材料方面地位重要,我国必须抓住机遇,增强国内碳基新能源材料基础研究的整体实力,争取在新材料及新能源等
变废为宝,新型碳基纳米材料助力农业应用
近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员高翔团队联合上海交通大学教授杨琛团队,在《通讯-材料》上发表最新研究成果,团队成功研发了一种以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点(CDs),并将其用于增强植物的光合作用中。据了解,《通讯-材料》是《自然》出版集团旗下专注于材料科学领域与
金属所制备耐超高温隔热承载一体化轻质碳基复合材料
近日,中国科学院金属研究所热结构复合材料团队采用高压辅助固化-常压干燥技术,通过基体微结构控制、纤维-基体协同收缩、原位界面反应制备出耐超高温隔热-承载一体化轻质碳基复合材料。 航天航空飞行器在发射和再入大气层时,因“热障”引起的极端气动加热,震动、冲击和热载荷引起的应力叠加,以及紧凑机身结构
一种耐超高温隔热承载一体化轻质碳基复合材料
近日,中国科学院金属研究所热结构复合材料团队采用高压辅助固化-常压干燥技术,通过基体微结构控制、纤维-基体协同收缩、原位界面反应制备出耐超高温隔热-承载一体化轻质碳基复合材料。 航天航空飞行器在发射和再入大气层时,因“热障”引起的极端气动加热,震动、冲击和热载荷引起的应力叠加,以及紧凑机身结构
宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展
多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。
宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展
碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。 针对这些问题,中国科学院宁
宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展
碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。 针对这些问题,中国科学院宁
碳基新材料卡点及发展现状
导语:随着全球新材料产业的迅猛发展,全球新材料产业产值规模将保持正增长态势,2026年有望突破6万亿美元,且高端材料技术壁垒日趋呈现,以美、日、欧为代表的发达国家和地区凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、ZL等作为壁垒,已逐步在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位、形成垄断
大规模精确制备碳基纳米材料获突破
近日,中科学院理化所超分子光化学研究团队联合复旦大学、北京大学的科研人员,利用光化学和有机化学的合成手段,在精确构建新型碳基纳米材料研究中取得新进展。相关研究成果发表于《美国化学会志》。 在材料合成领域,大规模精确制备碳基纳米材料是一个重要的科学问题,可为发挥有机化学在合成复杂含碳分子方面的
光子材料可实现超快的光基计算
中佛罗里达大学的研究人员正在开发新的光子材料,这些材料有朝一日可能被用来实现超快、低功率的光基计算。这种独特的材料被称为拓扑绝缘体,类似于被翻转过来的电线,绝缘体在里面,而电流沿着外部流动。为了避免今天越来越小的电路所遇到的过热问题,拓扑绝缘体可以被纳入电路设计中,以便在不产生热量的情况下将更多的处
中国科学技术大学研制成功超弹性硬碳气凝胶
近日,中国科学技术大学教授俞书宏领导的课题组受自然界蜘蛛网的启发,通过模板法构筑纳米纤维网络结构,制备了一系列具有纳米纤维网络结构的硬碳气凝胶。该系列气凝胶具有超弹性、抗疲劳以及良好稳定性等优点。研究论文以Superelastic hard carbon nanofiber aerogels
发现河蚌开合奥秘-中国科大在《科学》发表论文
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503403.shtm提到河蚌,人们第一时间想到的是它会产珍珠,河蚌肉可以食用。而在科学家眼里,它还是一种极佳的研究对象,能为新材料的研制提供源源不断的灵感。6月23日,《科学》杂志发表了中国科学技术大学俞
不含碳全新超级电容问世储电性能超现有碳基材料
美国麻省理工学院(MIT)官网10日公布了该校科学家发表在《自然·材料学》上的最新研究成果:他们研制出首个不含碳的超级电容,性能超过碳基材料,未来除用于电动汽车等新能源领域,还能用来生产可调节亮度的变色窗户和探测痕量化学物质的化学传感器。 超级电容因充放电速度快、功率密度高等因素成为能源储存系
关于碳基复合材料的基本信息介绍
carbon matrix composite碳基复合材料有两种制备方法:一是浸渍法,即用增强体浸渍熔融的石油或煤沥青,再经碳化和石墨处理,它的基体是石墨碳,呈层状条带结构,性能是各向异性的。还有用增强体浸渍糠醇或酚醛等热固性树脂,只经碳化处理,它的基体是玻璃碳,即无定型碳结构,性能是各向同性的
让超算有弹性,用超算更自由
阿斯顿马丁·红牛车队是世界一级方程式锦标赛(F1赛车)颁奖台上的常客。这背后的秘诀,除了红牛车队拥有性能优异的赛车和技艺娴熟的车手之外,他们还有一招“高科技”。在每次比赛之前,红牛车队都会动用超级计算机根据赛道及比赛环境做数字模拟,这包括但不限于使用虚拟风洞来优化赛车的空气动力学模型、模拟电源散热效