仿生传感与驱动材料研究综述探讨其应用和发展前景
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控研究室副研究员杜学敏(通讯作者)及其团队成员赵启龙(第一作者)、王运龙(共同第一作者)和助理研究员崔欢庆等在光电磁功能材料期刊Journal of Materials Chemistry C 上发表仿生传感与驱动材料研究综述,全面总结了可随外界环境变化发生颜色和形状改变的仿生传感与驱动材料的设计原理和研究进展,并详细评述了这类材料在传感器、执行器、柔性电子、软体机器人、生物医药等多领域的应用和发展前景(Bio-inspired Sensing and Actuating Materials, Journal of Materials Chemistry C, 2019, DOI: 10.1039/C9TC01483G)。该综述文章同时被选为Back cover与2019 Journal of Materials Chemistry C HOT Papers并重点报道。图:生物界......阅读全文
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
AFM|自然的启示——仿生超亲水薄膜材料应用于油水分离
开发一种高效可行的分离膜对净化高度乳化的含油废水具有重要意义,但是目前许多产品都具有低通量和严重膜污染等问题,使得进一步发展面临较大的挑战性。在此,东华大学纺织科学与技术实验室的研究人员通过同步电喷雾和静电纺丝的简便方法,构造出一种仿生的超润湿纳米纤维表面。所获得的纳米纤维薄膜表面具有荷叶状微/纳米
电镜在仿生材料研究的应用大自然是人们解决科学难...
电镜在仿生材料研究的应用-大自然是人们解决科学难题的灵感源泉液体单向输运在微流控芯片,雾气收集,喷墨打印乃至润滑减阻等方面都有着重要的应用。大自然是人们解决科学难题的灵感源泉,在之前的研究工作中,研究者们发现沙漠甲壳虫背、仙人掌刺、蜘蛛丝利用其本身的浸润性梯度或是结构梯度可以自发地对液体进行定向输运
大连化物所利用微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料
微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展 近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的研究团队在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展,研究成果以封面文章发表在最新的Advanced Materials (2014, 26, 2494–249
非对称仿生界面高分子复合材料用于太阳能海水淡化
水资源短缺是目前面临的一个全球性问题,对地球上丰富的海水进行淡化则是解决水资源短缺问题的一个重要途径。但传统的海水淡化往往需要高能量消耗,在一些能源短缺的地区难以实现,因此,亟需一种绿色、高效、可持续的海水淡化方法来缓解上述危机。太阳光驱动的界面光热水蒸发,由于其可以通过在远远低于水沸腾的温度下
我国科研团队研制出大尺寸高性能有序结构仿生材料
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队在单相羟基磷灰石超长纳米线自组装快速制备高度有序柔性生物材料的研究工作基础上,制备出羟基磷灰石超长纳米线/聚丙烯酸钠准液晶态浆料,再通过简单的针管注射方法将浆料注入乙醇中,成功研制出兼具羟基磷灰石超长纳米线有序阵列结构和“砖块水泥层状有序
纳米结构单元组装与仿生纳米复合材料研制取得进展
无序纳米线被组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜 目前,国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一,是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体,以获得新的功能和应用。受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示,如何仿
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
宁波材料所在具有疼痛感知的仿生皮肤研究中取得进展
生物系统中,软组织可以通过应变增强有效地调节其机械强度以避免损伤。这些组织结合生物体的体感系统,可以经历从触觉到痛觉的可控感觉阈值转变,从而使生物体能够主动感知到可能造成伤害的机械刺激,并进一步迅速做出反应,防止危险的发生。因此,在应变机械增强之前,主动保护功能的实现依赖于感觉系统触发的强烈且快速的
中科院化学所启动两国家重大科学研究计划项目
近日,中科院化学所两项国家重大科学研究计划项目正式启动。 其中,以江雷研究员为首席科学家的“仿生智能纳米复合材料”项目,针对生命体系中信号识别、智能调控、驱动机制及结构效应,智能响应性分子体系制备的新方法及其在气/液/固三相界面中的响应机制,仿生智能纳米复合材料体系的设计构建和组装原理、多尺度协同
新发现!仿生水凝胶能真正的“动”了
高分子水凝胶驱动材料是近年来发展起来的一类具有与生物组织相似的“软、湿态”特性的智能高分子材料,它们能够像生物体一样“感知”各种外部刺激,从而发生可逆形变,因而在仿生驱动器、软质机器人等领域具有巨大的应用潜能。但通常受限于材料自身的成分及结构,这些智能水凝胶驱动材料通常存在难以实现三维复杂形变、
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。
材料试验机试验力传感器介绍
当试验力传感器部分安装不水平时,将会使摆轴轴承之间产生摩擦力,一般变现为负差。误差解决办法1、首先检查试验机安装是否水平,对主机用框式水平尺在工作油缸(或立柱)外圈相互垂直的两个方向找平。2、对试验力传感器在摆杆正面调整试验力传感器前后水平,将摆杆边缘与内侧刻线对齐固定,用水平尺靠在摆杆侧面调整机体
材料试验机中传感器常用术语
能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。 ①敏感元件是指传感器中能直接(或响应)被测量的部分。 ② 转换元件指传感器中能较敏感元件感受(或响应)的被测量转换成是与传输和(或)测量的电信号部分。 ③当输出为规定的标准信号时,则称为变
新型水凝胶材料可用于柔性传感器
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512998.shtm安徽理工大学材料科学与工程学院教师张晓勇团队在功能水凝胶的设计合成与性能调控领域取得新进展,提出了构建“网格支架”策略,制备了一种网格密度原位可调的聚合物网络结构,并证明这种材料可以
拉力计传感器不同材料介绍及特点
拉力计传感器的不同材料介绍及特点:拉力计传感器作为一种常用的测力仪器,具有测量精度高、相应频率快、稳定性好和使用灵活等特点。制作拉力计传感器的材料有不同种类,包括:合金钢、不锈钢、铝合金等,不同材料的拉力计传感器的特点不同,应用也不同。 1、合金钢拉力计传感器的特点:合金钢拉力计传感器具有质地好、价
温度传感器材料结构方面的综合知识
温度传感器的使用范围是很广阔的,随着环境对传感器的要求越来越高,那么温度传感器在材料及结构方面就有了不断的改变,下面我们为大家介绍一下温度传感器常用的材料结构方面的知识。温度传感器热电阻是中低温区zui常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量度是zui高的,它不仅
材料试验机上传感器的分类
材料试验机是一种用来验测各种材料式部件的机械物理性能的仪器。 材料试验机可对橡胶、塑料、塑胶、薄膜、纺织、尼龙、纤维、纳米材料、高分子材料、复合材料、包装带、纸张、电线电缆、光纤光缆、安全带、保险带、皮革皮带、鞋类、胶带、聚合物、弹簧钢、轴承钢、不锈钢(及其它高硬度钢)、铸件、钢板、钢带、有色金
新材料让图像传感器“身段”变柔软
记者近日从合肥工业大学获悉,该校首次制备出大晶粒非层状结构的硒化镍薄膜,并成功将其构筑为光探测器阵列,为新一代柔性图像传感器的研发提供了新的方法。相关成果日前发表在国际材料领域权威期刊《先进材料》上。 未来可穿戴智能设备要求图像传感器具有柔性,可以弯曲折叠,而目前在数码相机中广泛应用的集成图像
兰州化物所多材料3D打印免装配柔性驱动器研究取得进展
实现外界刺激下驱动器件功能材料和复杂形状的结合是仿生驱动研究的一大热点。近年来,各种水凝胶材料、合金材料以及基于碳纳米管(CNT)、氧化石墨烯(GO)等的复合物材料相继在驱动研究中得到应用,并且制备出了类似于毛毛虫、鱼和花朵等复杂结构形状的仿生驱动器件。然而,由于很多仿生器件形状复杂,且多数需要
中国科大在手功能精细运动康复机器人方向获进展
近日,中国科学技术大学张世武教授、金虎副教授与王柳特任教授基于手指皮肤非均匀形变机制和手部精细动作康复运动机制,以高功重比形状记忆合金(SMA)弹簧为驱动,提出了一种具备精细动作训练的便携式柔性康复手套机器人,有望服务全球数千万手功能障碍患者的精细动作康复与日常生活辅助。相关成果以 "A sof
宁波材料所低温自驱动Leidenfrost液滴研究获新进展
目前,织构化表面与液体流动行为间相互关系已成为摩擦减阻、微反应器等交叉研究领域热点,如何预测并主动控制液滴运动行为是设计与构建低摩擦表面与高效微反应器的首要问题。中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波市海洋防护材料与工程技术重点实验室研究人员在织构化表面轮廓与温度对Leidenfr
首个DNA材料制成的纳米马达面世-有望用于驱动化学反应
科技日报讯 (记者刘霞)德国科学家在最新一期《自然》杂志上发表论文称,他们首次成功使用DNA折叠法制造出了一款分子马达。这种由遗传物质制成的新型纳米马达可以自我组装并将电能转换为动能,可以开关,还能通过施加电场控制其转速和旋转方向,未来有望用于驱动化学反应。 汽车、钻机等机器内的马达能帮人们完成
仿生皮肤也会“痛”
基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发“皮肤”所在个体的自我保护反应。 近日,受生物软组
仿生皮肤也会“痛”
基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发
一种用于可穿戴电子器件的热传导增强型柔性水伏发电机
近年来,利用蒸发驱动水流经过功能化纳米通道,在固-液界面相互作用下,将环境热能转化为电能的水伏效应是新兴的绿色环境能源捕获技术。由于蒸发的自发性和地理环境约束小等特性,水伏发电机可以实现长时间、持续的产能,在用于自驱动传感、可穿戴电子器件能源供给等方面具有广阔的应用前景。目前,水伏发电器件研究多
我国学者研制出超薄纳米材料
近日,中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽团队与新加坡南洋理工大学刘政团队合作,制出了一种新型超薄纳米材料,为未来研制以超高精度实现原子操控的仪器奠定了重要的理论和实验基础。相关成果发表于《科学进展》。 精密的定位和驱动依赖致动器,而致动器的最重要核心之一为压电材料。简单地说,这种材料具有极
智能穿戴柔性传感器实现优异性能
智能材料和柔性电子学的迅速发展,为人体内外环境监测与预警,便携式医疗以及人机交互等智能穿戴应用开辟了全新的道路。传感器作为智能穿戴系统的核心,近年来受到了科研工作者的广泛关注,在器件柔性、灵敏度等方面的研究更是取得了可观的成果。然而,现有大部分柔性传感器仍存在需电源驱动、无方向识别性以及复杂大形
2021传感器分场|传感器材料先进技术专场在郑成功召开!
分场活动|传感器材料先进技术专场在郑州成功召开! 11月1日,2021世界传感器大会于郑州国际会展中心·C301成功召开。传感器材料产业化取得突飞猛进的进步和发展,在全球市场占有举足轻重的地位。现场照片 本次会议由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、中国仪器仪表学会仪表功
微流控芯片驱动磁驱动泵
采用磁激发的泵(magnetic-actuated pump) 即磁驱动泵(magnetically-driven pump ,MDP) 也是一种重要的微流体驱动控制技术—磁流控技术。磁流控技术与光驱动泵一样,一般需要在被驱动流体中添加亲磁性纳米粒子介质,实现对流体的有效控制。磁流体驱动泵的优缺点优