李国良：多级次氢键仿生策略人工合成超韧性自修复材料
近年来，受到大自然生物体启发的人工合成智能自修复材料是国际前沿性课题。当材料被赋予自修复性能后，其使用寿命可显著延长，在航空航天、电子器件、化工新能源材料等领域具有非常重要的意义。通过引入超分子键弱相互作用，例如金属配位键、氢键、主客体作用力等，材料可被赋予动态可逆重构功能，进而实现材料损伤的自我修复，这是早期发展的合成策略。为了达到可修复的效果，自修复材料的力学性能往往较弱，导致其应用大大受限。因此，构筑具有优异力学性能的自修复材料目前仍然是一个巨大的挑战。最近，中国科学院过程工程研究所的李国良研究小组在国际著名期刊《德国应用化学》杂志上发表了题为“Towards Dynamic but Supertough Healable Polymers through Biomimetic Hierarchical Hydrogen-Bonding Interactions”的文章，并被选为VIP (Very Important ......阅读全文
李国良：多级次氢键仿生策略人工合成超韧性自修复材料
近年来，受到大自然生物体启发的人工合成智能自修复材料是国际前沿性课题。当材料被赋予自修复性能后，其使用寿命可显著延长，在航空航天、电子器件、化工新能源材料等领域具有非常重要的意义。通过引入超分子键弱相互作用，例如金属配位键、氢键、主客体作用力等，材料可被赋予动态可逆重构功能，进而实现材料损伤的自
基于仿生结构聚合物防护涂层设计制备方面取得进展
设计与开发智能自愈合材料作为工程涂料的基体树脂是材料腐蚀防护技术领域的研究热点之一。智能涂层是指涂层材料在服役过程中遇到机械划伤或意外损害时，材料自身能够通过一定机理使损伤得到修补，并恢复材料的机械性能和防护功能，被认为是延长工程涂料寿命和提升安全性的可靠途径。天然生物结构材料具有出色的性能以及
“金箍棒”般可伸缩：超动态的氢键交联有机框架材料
传统的刚性多孔框架材料主要依靠尺寸选择来进行吸附分离，而动态多孔有机框架可以实现对客体分子的刺激响应吸附和分离。例如一些柔性金属有机框架（MOF）材料在吸附过程中展现出了呼吸效应或门控吸附。然而，设计可以动态扩展其孔隙以响应客体吸收的多孔共价有机框架（COF）仍然十分困难。这是由于动态共价有机框
我国学者牵头开展人工牙釉质研究取得新突破
牙釉质坚硬但无法再生，且结构复杂，如何修复一直是仿生领域的难题。近日，我国学者牵头开展的人工牙釉质研究取得新突破，结构和性能与天然牙釉质相近的复合材料有望成为新一代牙齿修复材料。 这项研究由北京大学口腔医院邓旭亮教授团队与北京航空航天大学江雷院士、郭林教授团队及美国密歇根大学Nichola
比较不同材料的柔韧性－实验需要哪些材料
一、实验名称：比较材料的软硬实验目的：1、材料的硬度越大，就越能防止别的物体破坏它的表面。2、用简单测量的方法检验材料的物理性质，通过比较发现材料的不同物理特性。实验材料：木片、纸片、金属和塑料片各两个操作步骤：1、用一根
中国科大提出仿生适度有序布利冈结构概念
自然布利冈结构由纳米纤维单向组装成层进而螺旋堆叠而成，独特的结构和界面可赋予诸多生物材料卓越的力学性能。深刻理解布利冈结构构效关系并以合适的手段将其转录至人工系统有望推动纤维基结构材料的发展。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队针对纤维基元界面设计薄弱的现状，基于网络态纳米纤维的适度有序力学设计理念
受蜻蜓翅膀微结构启发，研制坚韧可修复材料
受蜻蜓翅膀微结构启发的坚韧可修复材料 。图片来源：吴凯等 日前，南京理工大学教授傅佳骏和四川大学教授傅强、副研究员吴凯合作报道了一种以蜻蜓翅膀为灵感打造的坚硬而强韧的可修复材料。相关论文近日刊登于《物质》。 受到生物体能够自主修复自身结构、性能和特定功能的启发，研究人员开发出了一系列基于
自修复材料：谁说破镜不能重圆
自修复材料的特点是能够识别损害的出现，并立即进行自我修复。这类材料可在确保物品使用安全性和完整性的同时，降低维护成本、延长物品寿命。 ——朱锦 中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员 从钢铁侠可以自动愈合的战衣，到阿丽塔全身可拉伸的电子器件组装，自修复材料在科幻作品中十分常见。 自修复材
新型超分子弹性体引领强度与韧性的完美平衡
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515895.shtm在工程聚合物材料领域，强度与韧性的平衡一直是科研人员追求的目标。近日，中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心聚合物自润滑复合材料课题组成功研发了一种具有高拉伸强度、
新型超分子弹性体引领强度与韧性的完美平衡
在工程聚合物材料领域，强度与韧性的平衡一直是科研人员追求的目标。近日，中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心聚合物自润滑复合材料课题组成功研发了一种具有高拉伸强度、非凡韧性、抗撕裂、抗疲劳、出色的弹性恢复能力和形状记忆特性的新型超分子弹性体。相关论文发表于《先进材料》。据了解，这
我国科学家仿生鱼鳞片构筑适度有序布利冈结构材料
9日，记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士领导的仿生材料研究团队开展了仿生布利冈结构多级次可重构纤维基元界面设计的系统性研究，提出“仿生适度有序布利冈结构”的概念，分级构筑了具有动态可重构纤维界面的仿生布利冈结构材料。相关研究成果日前发表在国际综合性期刊《科学进展》上。作为生物结构的代表，布利
美研制出可反复愈合的触敏塑料“皮肤”
美国斯坦福大学的一个科研团队研制出首个具有敏锐触感且在室温下能迅速、反复愈合的人工合成材料。此进展或将导致更智能假肢或更有弹性的可自我修复个人电子产品的出现。该研究成果发表在11月11日《自然·纳米技术》杂志上。 研究人员一直在竭力模仿人类皮肤的卓越性能，如皮肤的触感(发送给大脑的关于压力
美研制出新型人造皮肤材料触感敏锐可反复愈合
美国斯坦福大学的一个科研团队研制出首个具有敏锐触感且在室温下能迅速、反复愈合的人工合成材料。此进展或将导致更智能假肢或更有弹性的可自我修复个人电子产品的出现。该研究成果发表在11月11日《自然・纳米技术》杂志上。 研究人员一直在竭力模仿人类皮肤的卓越性能，如皮肤的触感(发送给大脑的关于压力
Science:氢键共价交联获得高机械强度，稳定可修复聚合物
东京大学Takuzo Aida（通讯作者）等人报道了低分子量聚合物，通过高密度氢键的交联，尽管扩散动力学缓慢，但依然能实现高机械强度与稳定修复。材料关键之一在于使用了硫脲，可以无规则的形成“之”字形氢键阵列，从而不会诱导形成不需要的结晶。另一关键点在于包含了的结构元素可促进氢键对的交换，使断裂部
电工所制备出锂硫电池新型多级次石墨烯基碳硫正极材料
日前，中国科学院电工研究所研究员马衍伟团队设计开发出一种具有多级次微观结构的新型石墨烯-多孔碳球复合纳米材料。该碳复合材料兼具石墨烯纳米片和多孔碳纳米球的优点，具有3182 m2 g-1的超高比表面积和1.93 cm3 g-1的大孔隙率。基于这种碳纳米材料，电工所制备出了高性能锂硫电池正极。
新纳米纤维材料兼具高强度和高韧性
据最新一期《科学·材料》杂志报道，美国麻省理工学院开发出一种被称为凝胶静电纺丝的超细纤维生产新工艺，由此制得的纳米尺度的纤维具有超常的强度和韧性，或可成为防护装甲和纳米复合材料的新选择。 麻省理工学院化学工程系教授格里高利·拉特利奇表示，材料科学讲究平衡。通常情况下，研究人员在提高材料的某一特
1+1=10－新材料韧性和弹性强强组合
科技日报北京2月22日电（记者张梦然）据最新一期《自然·材料》报道，美国研究人员已经创造出一种可拉伸且非常坚韧的新材料。新材料属于更广泛的离子凝胶类别，离子凝胶是一种聚合物网络，含有在室温下呈液态的盐,这些盐被称为离子液体。北卡罗来纳州立大学化学与生物分子工程教授迈克尔·迪基及其合作者制造出了接近7
新纳米纤维材料兼具高强度和高韧性
据最新一期《科学·材料》杂志报道，美国麻省理工学院开发出一种被称为凝胶静电纺丝的超细纤维生产新工艺，由此制得的纳米尺度的纤维具有超常的强度和韧性，或可成为防护装甲和纳米复合材料的新选择。 麻省理工学院化学工程系教授格里高利·拉特利奇表示，材料科学讲究平衡。通常情况下，研究人员在提高材料的某一特
环境修复材料研究获进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491015.shtm 近日，华南农业大学材料与能源学院教授杨卓鸿团队联合资源环境学院教授李永涛团队在环境修复材料领域取得新进展。相关研究发表于Journal of Hazardous Materia
环境修复材料研究获进展
近日，华南农业大学材料与能源学院教授杨卓鸿团队联合资源环境学院教授李永涛团队在环境修复材料领域取得新进展。相关研究发表于Journal of Hazardous Materials。 近年来，尽管可再生能源产业取得了进展，但全球石油开采、销售和消费仍在持续增长。然而，溢油和含油废水排放的风险将
兰州化物所高强韧聚合物材料研究获进展
强度和韧性是多数聚合物工程材料基本和重要的参数。而强度和韧性往往是相互矛盾的，这制约了高性能材料的发展。因此，在不牺牲韧性的情况下，实现高强度是材料科学的难题和挑战。中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心聚合物自润滑复合材料课题组，致力于高性能聚氨酯的设计制备及其摩擦学性能研究，
中国科大实验室“长出”珍珠母
近日，中国科学技术大学俞书宏教授课题组在人工合成珍珠母方面取得突破性进展，首次通过模拟天然珍珠母生长过程制备了人工仿生结构材料，具有与天然珍珠母高度相似的化学成分、微观结构等特征，并兼具很好的强度及韧性。该成果刊发在10月7日出版的国际权威学术期刊《科学》杂志上。 贝壳内层的珍珠母具有独特而
光固化3D打印抗撕裂弹性体研究获进展
材料的抗撕裂性能与综合力学特性，是拓展光固化3D打印技术在传感、机器人及防护等领域应用的关键。近日，中国科学院福建物质结构研究所研究团队，发挥自主研发的线扫描光固化3D打印（LSVP）系统对高黏度光敏树脂的加工优势，针对传统光固化弹性体因交联与缠结矛盾导致抗撕裂性能不足的问题，并通过链缠结—动态物理
光固化3D打印抗撕裂弹性体研究获进展
材料的抗撕裂性能与综合力学特性，是拓展光固化3D打印技术在传感、机器人及防护等领域应用的关键。近日，中国科学院福建物质结构研究所研究团队，发挥自主研发的线扫描光固化3D打印（LSVP）系统对高黏度光敏树脂的加工优势，针对传统光固化弹性体因交联与缠结矛盾导致抗撕裂性能不足的问题，并通过链缠结—动态物理
福建物构所在氢键有机框架材料研究中取得进展
氢键有机框架（Hydrogen-bonded organic frameworks, 简称HOF）具有容易再生、合成条件温和、成本较低等特点，从而使其在气体存储和分离等领域具有广阔的应用前景。然而主要以氢键和π···π 堆积等超分子弱作用构筑的HOF材料具有较差的稳定性，严重制约了HOF材料的应
形状记忆聚氨酯分子网络设计和功能化集成研究获进展
聚氨酯被誉为“第五大塑料”。现有聚氨酯材料的发展，越来越受到其功能性限制，难以平衡高力学性能与多功能性之间的矛盾以及极端苛刻环境下不稳定性。近年来，中国科学院兰州化学物理研究所对聚氨酯材料的分子设计、性能突破和功能化集成进行了深入研究，开发出了多种具有巧妙分子设计的多功能形状记忆聚氨酯材料。强化学交
新材料可在半干燥条件下自愈
在拥有能自我修复的汽车或建筑物前，人们需要能在无水环境中自我修复的材料。自愈性材料在柔软和潮湿的条件下能很好地发挥效用，研究人员发现，当材料变干后，自愈能力会减弱。不过，日本大阪大学科学家近日制造出一种在半干燥条件下能修复99%表面切口的新材料。研究人员首次将物理和化学方法同时用于自愈材料，相关
吉大附中学生人工合成纳米新材料
胡舒贺在讲述他的实验过程 有一种材料叫石墨烯，它导电快、无毒、环保，能更好地处理有机染料废水。近日，在第28届全国青少年科技创新大赛上，吉大附中高三年级胡舒贺用人工合成的方法制备出了石墨烯包覆纳米TiO2复合材料，获金牌，这是我省科技创新大赛个人最好成绩。 昨日，记者在吉大附中看到了这个
关于多环芳烃的生物修复介绍
目前微生物修复已经成为修复环境和去除包括多环芳烃在内许多污染物的重要技术。 与高分子量多环芳烃相比， 低分子量的多环芳烃相对稳定性较差，更易溶于水，因此也更易被微生物降解。细菌经过三十亿年的进化已经具备代谢几乎所有化合物获取能量的能力，并已被视为自然的终极清除剂。由于细菌具有较强的适应性，已被广
什么是氢键
氢键属不属于分子间作用力，取决于对“分子间作用力”的定义。按照广义范德华力定义[引力常数项可将各种极化能（偶极(dipole)、诱导(induced)和氢键能）归并为一项来计算]，氢键属于分子间作用力。按照传统定义：分子间作用力定义为：“分子的永久偶极(permanent dipole)和瞬间偶