上海应物所在超疏水材料界面成像研究中取得进展
近日,中国科学院上海应用物理研究所与华南理工大学研究人员应用同步辐射X射线相衬成像技术对超疏水材料界面开展了研究,在天然和人工超疏水材料与水的界面上观测到微米尺度的空气层,并成功实现了“空气垫”的直接成像,为揭示超疏水的机制提供了新的证据。该工作发表于自然出版社的《亚洲材料》杂志(NPG Asia Materials, 2016, 8, e306; doi:10.1038/am.2016.122)。 超疏水是指水在材料表面的接触角超过150度,具有较低的表面能。荷叶即是一种典型的天然超疏水材料。研究表明,超疏水材料的表面具有微纳尺度的粗糙结构。根据这一有趣现象,研究者制备了众多的人工超疏水材料,并应用于织物、涂料、防污等领域。上海应物所樊春海课题组与华南理工大学曹镛、王坚课题组围绕碳管基超疏水材料的界面成像这一科学问题开展了长期的合作,此前曾发展了基于荧光显微镜技术的成像技术,并获得超疏水材料—水界面存在空气层的实验证据(......阅读全文
美国开发出稳定、持久的超疏水表面材料
美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)研究人员创造出了一种新型表面材料,可在水下数月保持干燥,还能极大地抵御细菌和藤壶等海洋生物的粘附。相关研究结果发表在《自然-材料》(Nature Materials)杂志上。 研究人员创造了一种亲气钛合金表面——即能吸引和排出空气或气体气泡
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料问世
近日,中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室复合材料研究团队科研人员通过调节材料表面粗糙度以及表面能,设计了具有超疏水特性的油水分离用石墨烯泡沫材料。相关研究结果发表在《胶体与界面科学杂志》上。 新型二维碳材料——石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构
超疏水材料的接触角测试:荷叶(lotus-leaf)
超疏水材料的接触角测试过程,示例中采用了荷叶作为测试的样品。超疏水材料的接触角测试非常特殊,由于此时微小的重力均会对接触角产生明显影响,因而,此时只有Young-Laplace方程拟合法才能完成测试。通常的算法,如圆拟合、椭圆拟合均不符合要求,更谈不上落后的量高、量角等方法。而在硬件方面的特殊要求是
低表面能超疏水涂层理论模型及原理
疏水涂料的理论模型 液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大,润湿性差,其疏液体性强;反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低,静态水接触角大,当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低,并且含氟基
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
前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像(1)
从16世纪末开始,科学家们就一直使用光学显微镜探索复杂的微观生物世界。然而,传统的光学显微由于光学衍射极限的限制,横向分辨率止步于 200 nm左右,轴向分辨率止步于500 nm,无法对更小的生物分子和结构进行观察。突破光学衍射极限,一直是科学家们梦想和追求的目标。虽然随着扫描电镜、扫描隧道显微镜及
前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像(2)
上一期我们为大家介绍了几种主要的单分子定位超分辨显微成像技术,还留下了一些问题,比如它的分辨率是由什么决定的?获得的大量图像数据如何进行重构?本期我们就来为大家解答这些问题。单分子定位超分辨显微成像的分辨率单分子定位超分辨显微成像的分辨率主要由两个因素决定:定位精度和分子密度。定位精度是目标分子在横
疏水界面表面增强拉曼光谱三维热点研究获进展
中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组研究员杨良保等人成功证实了滴于疏水界面的银溶胶在蒸发过程中能产生更多的三维热点,具有超高的表面增强拉曼散射效应。该研究成果对推动表面增强拉曼散射技术在实际检测中应用具有重要的意义。相关成果发表在英国皇家化学会Nanoscale 杂志上(Nanos
我国科学家研制出新型超疏水表面
日前,大连理工大学机械工程学院副研究员刘亚华研制出疏水性能优异的材料表面,它由大尺度曲面组成,形式简单、易于制备、造价低廉,可用于制造防积冰材料,具有自清洁、抗菌等功能。研究成果近日发表于《自然—通讯》。 该研究受玉莲花表面凸凹结构的生物启发,设计与制备出仿生超疏水波浪形结构表面,揭示了结构弧
超疏水表面测试原理以及应用前景晟鼎精密
目前,随着对超疏水材料研究的深入,他们潜在的应用价值引起了人们的广泛关注,我们在当前对超疏水材料的制备存在诸多不足之处,如制备工艺及制备条件,原料成本等等。 固体表面润湿性的影响因素:影响固体表面浸润性的因素主要有两个,一是表面自由能,二是表面微观结构,下面分别就这两个方面进行讨论。并由此引出特殊
地幔过渡带界面成像解释天山造山机制
天山是由晚古生代多陆块拼贴而成,经历了中生代到早新生代的夷平作用。但是在晚新生代,印度与欧亚大陆陆-陆碰撞的作用力通过塔里木克拉通传递到1500km外的天山,并在北侧哈萨克斯坦地盾的阻挡下,天山迅速抬升。其陆内造山机制为地学界所关注,并相继提出了诸如挤压增厚、俯冲等动力学模式。由
阵列氧化锌纳米棒膜的超疏水到超亲水的可逆转变
Reversible Super-hydrophobicity to Super-hydrophilicity Transition of Aligned ZnO Nanorod Films Wettability is a very important property governed by b
清洁、超疏水、高气孔率,隔热和隔音的轻质混凝土
从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院徐鑫教授课题组在自清洁轻质混凝土研究中取得重要进展——采用一种简单的方法制备出了具有自清洁、超疏水、高气孔率,隔热和隔音的轻质混凝土。 相关研究发表在ACS Applied materials & Interfaces上。 推行建筑节能环保,是形
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
近日,太原重型机械集团自主研发的首台海上5兆瓦风电机组在福建三峡集团福清兴化湾样机试验风场成功并网发电。 据悉,该设备风轮直径达153米,扫风面积比两个半标准足球场还大,轮毂高度105米,采用独立电动变桨等先进技术,一台设备每小时可输出5000度电,能满足1万户家庭使用。
超细内窥镜动态超分辨成像方面研究新进展
浙江大学及之江实验室联合团队的杨青教授、刘旭教授在光场经复杂动态介质中的快速恢复及超分辨成像方面取得进展。研究结果以“单根多模光纤用于体内光场编码内窥镜成像(Single multimode fibre for in vivo light-field-encoded endoscopic ima
核磁共振成像研究固液界面接触角
利用核磁共振成像可获得一般光学方法难以得到的水-破璃-油界面 、水-玻璃-苯界面影像 ,通过核磁共振成像技术可研究界面接触角。 透明液体接触角的测量一般都是通过光学方法获取数据 , 然而光学方法无法测量两种互不相溶的透明液体与固体形成的三相接触角. 核磁共振成像可弥补光学方法缺陷,通过磁共振成
研究实现界面化学动态过程的原位高分辨成像分析
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/505918.shtm近日,中国科学技术大学环境科学与工程系刘贤伟课题组实现了界面化学动态过程的原位高分辨成像分析。相关研究成果近日发表于《自然-通讯》。 ?高分辨表面等离子体散射相干成像示意图
高速图像重建助力实时超分辨成像
JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路(a)和快速实时超分辨结构光照明显微成像系统样机(b)。图片来源:论文作者 超分辨荧光显微成像技术打破
高速图像重建助力实时超分辨成像
JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路(a)和快速实时超
给超疏水材料装上“铠甲”-中国科学家成果登上Nature封面!
为什么水蜘蛛可以在水上行走?为什么荷叶“出淤泥而不染”?为什么蝴蝶的翅膀不会被打湿?其实,这些都与动植物“身体”表面的超疏水性有关系。视觉中国供图 受上述自然现象的启发,人们逐渐掌握了制备超疏水材料以实现自清洁的“秘密”——其对水具有极好的排斥性,水滴在其表面无法铺展而保持球状且极易滚动,滚动
飞秒激光可使金属具备超疏水性能-防水还能自动清洁
无需化学涂层和其他工艺,仅仅借助激光器就能为普通金属增加防水、防锈、防冰冻和自我清洁的特性,美国罗切斯特大学的科学家日前对外公布了这项新技术。相关论文发表在1月20日出版的《应用物理学》杂志上。 负责这项研究的该校光学教授郭春雷(音译)表示,目前,绝大多数的疏水材料都依靠化工涂料来实
兰州化物所耐磨超疏水表面的制备及其性能研究取得进展
耐磨、可修复超疏水表面的模型 中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心研究人员在耐磨超疏水表面研究方面取得新进展。 近年来,尽管已通过许多方法制备出超疏水表面,但由于制备的表面机械性能,尤其耐磨性能较差,大大限制了其在生活中的应用。近日,兰州化物所研究人
微纳米级“外衣”让控释肥料“变聪明”
仿造荷叶特有的超疏水微纳米级凸起结构,利用磁性自组装方法制备包覆“空气外衣”的超疏水生物基控释肥料,使其养分控释期提高1倍左右。近日,山东农业大学土肥资源高效利用国家工程实验室杨越超教授团队的这一成果,刊登在了国际期刊《美国化学学会纳米材料》上。 利用价格低、可再生的天然生物基原料(如作物秸秆
基于超表面的全息成像技术-实现反射式手性全息成像
从天津大学获悉,该校太赫兹研究中心韩家广教授团队在基于超表面的全息成像技术方面取得突破,首次实现了反射式手性全息成像。相关研究成果已在最新一期《自然》杂志系列刊物《光:科学与应用》上发表。图片源自网络 据介绍,太赫兹波是电磁波的一种,广义上指频率为100GHz—10THz的电磁辐射,太赫兹波具
疏水扩容器
疏水扩容器是将压力疏水管路中的疏水进行扩容降压,分离出蒸汽和疏水,将蒸汽引入换热器或除氧器中,充分利用其热能,而疏水则被引入疏水箱中定期送入给水系统。主要是降低压力,如果高压蒸汽直接进入凝汽器,容易引起凝汽器超压,通过它可以降低压力,避免超压,同时里面有的还有减温装置,可以降低温度。 而机
疏水作用层析
实验概要通过实验了解疏水作用层析的原理与方法。实验原理疏水作用层析(Hydrophobic Interaction Chromatography,HIC)是根据分子表面疏水性差别来分离蛋白质和多肽等生物大分子的一种较为常用的方法。蛋白质和多肽等生物大分子的表面常常暴露着一些疏水性基团,我们把这些
合肥研究院疏水界面表面增强拉曼光谱三维热点研究获进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组研究员杨良保等人成功证实了滴于疏水界面的银溶胶在蒸发过程中能产生更多的三维热点,具有超高的表面增强拉曼散射效应。该研究成果对推动表面增强拉曼散射技术在实际检测中应用具有重要的意义。相关成果发表在英国皇家化学会Nanoscale 杂志上(
研究攻克超分辨长时程成像难题
近日,哈尔滨工业大学李浩宇教授团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前活体细胞超分辨成像领域中光子效率不足的难题,团队提出一种基于无监督学习的自启发去噪方法,通过无监督深度学习技术,在无需大训练集和高信噪比真值图像的条件下,将光子效率提升了两个数量级,实现了在低光照条件下的温和、