让“缺陷”材料,变得更智能

记2016年国家自然科学奖二等奖获得者、西安交大任晓兵团队 生活中,“缺陷”在所难免,构成世间万物基础的材料也是如此。 一个理想状态的晶体,原子按照一定次序严格处在格点上,但实际中晶格往往会发生偏离,这种偏离被称为“晶体缺陷”。 西安交通大学前沿院院长任晓兵教授团队用一项历时近十五年的研究成果告诉人们:缺陷,能够让材料更智能。 这个“基于晶体缺陷调控的铁性智能材料新物理效应”项目,刚刚摘得2016年国家自然科学二等奖。 “人类社会正在高速进入智能时代,智能材料正是实现各种智能化功能的基础和载体,我们研究的就是其中的铁性智能材料。”任晓兵教授介绍说。 铁性智能材料是高技术、国防等重要领域所需的核心材料之一,主要包括三类:对温度、力产生响应的形状记忆合金,对电、温度产生响应的铁电压电材料,对磁产生响应的铁磁材料等。智能时代对铁性智能材料的性能提出了越来越高的要求,如何大幅提高其性能?任晓兵教授团队从晶体缺陷入手,突破......阅读全文

晶体缺陷是如何形成的?

晶体缺陷各种偏离晶体结构中质点周期重复排列的因素,严格说,造成晶体点阵结构周期势场畸变的一切因素。如晶体中进入了一些杂质。这些杂质也会占据一定的位置,这样破坏了原质点排列的周期性,在二十世纪中期,发现晶体中缺陷的存在,它严重影响晶体性质,有些是决定性的,如半导体导电性质,几乎完全是由外来杂质原子和缺

压焊点晶体缺陷问题的程式优化研究

本文首先简单介绍了半导体芯片的加工流程,然后给出了压焊点晶体缺陷的概念和影响。压焊点晶体缺陷来源于晶片的加工阶段,影响到后续封装的引线可靠性。为了解决这一问题,我们仔细的分析了压焊点的制造工艺,并且结合现有的研究成果,得出了要根本性的减少压焊点晶体缺陷,就要降低压焊点表面氟元素含量这一观念。接下来我

使用透射电镜能否观察晶体缺陷

高分辨透射电镜(HTEM)能够完成这样的要求。其一如楼上所说,电子非常短的德布罗意波长给予TEM非常高的分辨率,0.1-0.2nm的小于原子之间的距离。其二是透射电镜类似于X光,重元素会更多的吸收入射的电子,在投影仪上留下一个暗斑,晶体缺陷导致原子位置的错位,可以在照片上看到它的影响。下面是一张HT

让“缺陷”材料,变得更智能

  记2016年国家自然科学奖二等奖获得者、西安交大任晓兵团队  生活中,“缺陷”在所难免,构成世间万物基础的材料也是如此。  一个理想状态的晶体,原子按照一定次序严格处在格点上,但实际中晶格往往会发生偏离,这种偏离被称为“晶体缺陷”。  西安交通大学前沿院院长任晓兵教授团队用一项历时近十五年的研究

能抓物的“智能材料”

  科研人员用机器把胶带加工成原来的1/10厚,增强蜷曲性,然后涂上磁性纳米微粒,这样就可被磁体采集。   作为家庭必备品的透明胶,现在又有了新的科学用途――变形“智能材料”。   研究人员用激光把一条透明胶割成薄薄的半厘米长的“手指”,浸入水后,4只“纤纤玉指”就蜷曲成能抓取水滴的小机械手。普

材料领域:智能变色薄膜

目前热致变色技术广泛应用于防伪、保密、智能显示等领域,与其它变色技术相比热致变色具有显著优势:不像电致变色对变色涂层有导电性要求;不像光致变色要么依赖观察视角被动变色(可见光致变色)、要么需要特殊光源激励(紫外、红外光致变色),而且在一种光源下只显示一种对象,变色单一;也不像水致变色需要湿润;更不像

晶体缺陷符号及缺陷反应方程式

缺陷符号 以二元化合物MX为例(1)晶格空位:正常结点位没有质点,VM,VX(2)间隙离子:除正常结点位置外的位置出现了质点,Mi ,Xx(3)错位离子:M排列在X位置,或X排列在M位置上,若处在正常结点位置上,则MM,XX(4)取代离子:外来杂质L进入晶体中,若取代M,则LM,若取代X,则LX,若

“智能”3D打印材料:人工智能玩的-化学材料一样能玩?

  达特茅斯KE研究小组成功研发出一种3D打印材料。这种材料可以对外界刺激做出反应,也就是所谓的4D打印材料。项目成果是与西北大学和德州大学合作完成的,研究成果发表在《应用化学国际版》杂志上。  KE主要研发用于3D和4D打印应用的智能材料,以及应用于环保和能源的多孔结晶有机材料。这种3D打印材料可

《智能材料与结构》:智能合金助力桥梁道路抵御地震灾害

这一幕或许将是很长一段时间内,让全中国人最揪心和痛心的画面。通过科学技术进步,让人类在未来面临同样的灾难时,能够多一份安全和自信,将是科学家不懈努力的目标。  美国科学家最近检验了一种设想,即利用一种智能合金作为固定桥梁道路的缆绳,它能在地震过程中伸长,而在震后重新收紧并将桥梁道路拉回原来的位

北科大新增材料智能技术专业

5月18日,2024年校园开放日暨高招联合咨询会活动在北京科技大学举办,各在京招生学院以及南京大学、上海交通大学、西安交通大学、中国科学技术大学、天津大学、南开大学、北京理工大学等近50余所“双一流”高校参会,约2000余名考生和家长现场参与。开放日现场。北京科技大学供图北科大举行了招生政策介绍和志

材料表界面行为研究有助智能制造

  在近日由江苏理工学院和爱思唯尔国际学术集团联合主办的“首届材料表界面行为国际学术论坛”上,英国布莱顿大学教授、副校长塔拉内-丁说,材料表界面行为研究对新材料和智能制造的发展具有明显的引领和带动作用。   在他看来,“材料表界面行为,尤其是涉及到纳米层面的表界面行为,对材料的很多性能,比如表面润湿

智能生物材料助力不孕患者成功产子

  10月30日,子宫内膜再生临床研究婴儿在南京鼓楼医院出生。日前,中科院遗传发育所承担的干细胞与再生医学先导专项的“人工组织器官构建”项目在关键核心技术上取得了突破。在与南京鼓楼医院妇产科合作过程中,由该所研究员戴建武团队研发的智能生物材料成功引导了人体受损子宫内膜的再生,为胚胎的着床和发育提供了

“智能材料”可使蛋白质形成晶体

  英国科学家已经研发出了一种新方法,利用“智能材料”来使蛋白质结晶,这种智能材料能记住分子的形状和“性格”。科学家们表示,发表于6月20日《美国国家科学院院刊》上的这项最新技术,有望通过帮助科学家确定靶向蛋白的结构从而研发出新药。   研发新药的过程一般如下:科学家们会先找出一个与疾病有关的蛋白

根据缺陷的作用范围对真实晶体缺陷进行分类

点缺陷:在三维尺寸均很小,只在某些位置发生,只影响邻近几个原子。线缺陷:在二维尺寸小,在另一维尺寸大,可被电镜观察到。面缺陷:在一维尺寸小,在另二维尺寸大,可被光学显微镜观察到。体缺陷:在三维尺寸较大,如镶嵌块,沉淀相,空洞,气泡等。

根据形成的原因不同对真实晶体缺陷进行分类

1热缺陷(晶格位置缺陷)在晶体点阵的正常格点位出现空位,不该有质点的位置出现了质点(间隙质点)。2 组成缺陷外来质点(杂质)取代正常质点位置或进入正常结点的间隙位置。3 电荷缺陷晶体中某些质点个别电子处于激发状态,有的离开原来质点,形成自由电子,在原来电子轨道上留下了电子空穴。

可编程的CRISPR反应性智能材料

  CRISPR-Cas系统已成为科学家们在不断增加的有机体中研究基因的首选工具,并且正被用于开发潜在地校正基因组中单个核苷酸位点上的缺陷的新型基因疗法。它也被用于正在进行的诊断方法中,用于检测患者体内的病原体和致病突变。  如今,在一项新的研究中,来自美国哈佛大学威斯生物启发工程研究所和麻省理工学

智能服装材料新突破,既可导电又可洗涤

  俄罗斯托木斯克理工大学开发出一种基于尼龙织物和还原氧化石墨烯的“智能服装”新材料。这种混合纺织品在洗涤过程中可保持其特性并具有导电性,这使得它可用于制造纺织品传感器平台。研究成果发表在最近的美国化学会《ACS应用材料与接口》杂志上。  纺织电子产品比柔性聚合物装置更有优势,因为纺织品与皮肤紧密接

智能电磁流量计电极材料有哪些

智能电磁流量计材料 耐腐蚀性能含钼不锈钢(OCr18Ni12Mo2Ti)硝酸、温室下<5%硫酸、沸腾的磷酸、蚁酸、碱溶液、在一定压力下的亚硫酸、海水、醋酸哈氏合金C哈氏合金B(HC  HB) 耐氧化性酸、氧化性盐、耐海水、耐非氧化性酸、非氧化性盐、碱、常温硫酸钛(Ti) 海水、各种氯化物和次氯酸盐、

智能可穿戴材料前沿论坛在沪举行

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512797.shtm11月19日,2023年智能可穿戴材料前沿论坛在上海举行。论坛由上海应用技术大学主办,上海市新材料协会协办。来自国内外专家学者齐聚一堂,聚焦智能可穿戴材料研究与应用所面临的热点问题展

Accounts-of-Chemical-Research-综述:超薄形状改变智能材料

  超薄材料微观图  超薄材料的低弯曲刚度,表明它们可以容易地弯曲折叠成3D形状。近日,约翰霍普金斯大学的David H. Gracias教授(通讯作者)等人回顾了超薄材料的2D到3D形状转换的新兴领域。超薄薄膜的弯曲和扭曲会引起原子分子的应变,从而改变它们的物理和化学性质,并导致与其平面前体表现出

新智能材料能自我修复划痕清理污点

  据英国《每日邮报》4月21日报道,科学家近日研制出一种具有“自愈”能力的聚合物,能自我修复划痕、清理污点等,汽车上的划痕和脏兮兮的鞋子可能将成为历史。相关研究发表在4月21日出版的《自然》杂志上。   美国凯斯西储大学的斯图尔特·罗文教授和军事专家以及瑞士的化学家携手研制出的这

科德宝开发智能假肢硅胶注塑材料

  科德宝集团Helix医疗业务集团最近应用可植入式铂处理硅胶加工处理技术,开发出可应用于各种假肢的医用硅胶注塑材料。   老款假肢普遍存在一个缺点:如果用户无意间拉紧某块腿部肌肉,膝关节就会抻拉假肢。相比之下,新款智能假肢可借用传感器来检测并控制肢体的运动方向,帮助假肢使用者行动更自如。为确保传

新材料与智能材料是中国产业升级的革命力量

  中国工业和信息化部原材料工业司副司长潘爱华指出:新材料是带动传统产业升级的革命力量,是推动中国技术创新的先导,历史上每一次重大新技术的发现和某种新产品的研制成功,都离不开新材料的发现和应用。   潘爱华近日出席亚洲制造业协会主办的第六届亚洲制造业年会时说,材料从石器发展到青铜器到铁器、高分子、

炭材料行业专用仪器智能材料试验机的正确操作步骤

智能材料试验机是炭材料行业测试炭、石墨制品耐压强度和抗折强度的专用仪器,也可供建筑、陶瓷、型煤等其它行业使用。该仪器由加压系统和电子测量两部分组成,加压系统和测量系统分别采用了高新技术传感器和单片机,并按耐压强度计算公式和抗折强度公式设置程序,只要在测试前将欲测试样的尺寸横截面积从键盘输入,其测试结

宁波材料所在智能荧光高分子水凝胶的材料构建获进展

  智能荧光高分子水凝胶是一类具有可调发光性能的高分子软材料,由于其三维聚合物交联网络中包含大量的水分子,在合适的外界刺激作用下,易与周围的水溶液发生物质交换,诱导水凝胶的溶胀或去溶胀,同时伴随着发光颜色或强度的显著变化,因而在仿生驱动、传感检测、信息存储加密等方面有着很大的应用潜力。如何通过高分子

晶体缺陷反应方程式必须遵守的三个原则

(1)位置平衡——反应前后位置数不变(相对物质位置而言)(2)质点平衡——反应前后质量不变(相对加入物质而言)(3)电价平衡——反应前后呈电中性例:将CaCl2引入KCl中:将CaO引入ZrO2中注意:只从缺陷反应方程看,只要符合三个平衡就是对的,但实际上往往只有一种是对的,这要知道其它条件才能确定

智能光电材料与传感技术研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454768.shtm 压电光子学材料的智能应力发光示意图 近日,中国计量大学光电学院和深圳大学物理与光电工程学院、香港理工大学应用物理学系开展合作,在智能光电材料与传感技术领域取得重要进展。

设置“休眠期”,新型智能材料可定时变形

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508438.shtm 定时变形形状记忆高分子材料实物图。浙江大学供图浙江大学教授谢涛与赵骞团队利用热致相分离水凝胶构建了可按需自发变形的形状记忆高分子,阐明了该类变形行为的机理及调控方法,并结合4

西安交大任晓兵团队:“缺陷”让材料更智能

任晓兵(前排中)和他的科研团队。西安交通大学供图  生活中,“缺陷”在所难免,构成世间万物基础的材料也是如此。  一个理想状态的晶体,原子按照一定次序严格处在格点上,但在实际中,晶格往往会发生偏离,这种偏离被称为“晶体缺陷”。  西安交通大学前沿院院长任晓兵团队用一项历时近十五年的研究成果告诉人们:

复合材料保驾“智能皮肤”,可探测微生物

科技日报北京6月12日电 (记者刘霞)历经6年努力,意大利和奥地利研究人员开创性地研发出一种三合一混合材料,被称为新一代“智能皮肤”。其灵敏度是真实皮肤的1000倍,能探测触觉、温度、水分甚至微生物,有助促进灵敏机器人和智能假肢的研发。相关研究发表于最近的《先进材料技术》杂志。 最新研究负