基于气凝胶的超轻可编程“空气磁体”
近年来,航空航天事业的蓬勃发展,使越来越多的飞行器进入太空探索宇宙,甚至太空旅行计划使得普通人也可以完成自己的“太空梦”。但是高昂的发射成本一直阻碍着航空航天事业的发展,在目前的技术条件下,发射1克物体的成本约等价为1克黄金的价值。近日,北京航空航天大学的谢勇副教授、陈子瑜教授和科罗拉多大学的Ivan Smalyukh教授合作领导的研究小组制备了基于气凝胶的超轻可编程的“空气磁体”,有望应用于航空航天及智能器件领域,以降低发射成本。 作为目前已知的最轻固体材料,气凝胶材料受到了航空航天领域研究者的广泛关注。气凝胶的最低密度仅为0.16 mg/cm3(真空中),为空气密度的八分之一,并且具有较好的绝热性和一定的抗冲击能力,因此是航空航天领域的理想材料。但在推广至某些响应器件时,由于材料本身稳定的物理、化学性质,使得其对常见的外部激励如光、电、磁、热等无法产生响应,导致其在航空航天领域的智能器件制备方面一直进展缓慢。 最近,......阅读全文
基于气凝胶的超轻可编程“空气磁体”
近年来,航空航天事业的蓬勃发展,使越来越多的飞行器进入太空探索宇宙,甚至太空旅行计划使得普通人也可以完成自己的“太空梦”。但是高昂的发射成本一直阻碍着航空航天事业的发展,在目前的技术条件下,发射1克物体的成本约等价为1克黄金的价值。近日,北京航空航天大学的谢勇副教授、陈子瑜教授和科罗拉多大学的I
什么是气凝胶
溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了作为分散介质的液体(在干凝胶中也可以是气体,干凝胶也称为气凝胶),这样一种特殊的分散体系称作凝胶。不太好理解的话,你可以把凝胶想象成海绵。吸饱了水的海绵就是“水凝胶”,干燥的海绵(可以视为吸饱了气体)就是“气凝胶”
气凝胶材料酝酿市场爆发
气凝胶,英文名称为“aerogel”,意为“飞行的凝胶”(组合词areo-gel)。凝胶怎么会飞?想象一下,如果把水母的水分“拿掉”却不改变其体积大小,将会如何?气凝胶即是如此,它自身的80%~99.8%以气态形式存在——这也正是它的神奇之处,气凝胶是人类能够人工制造出来的最轻的非晶固态材料,
气凝胶助力太赫兹技术应用
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515062.shtm科技日报讯 (记者刘霞)瑞典林雪平大学科学家在最新一期《先进科学》杂志上发表研究,展示了一种由纤维素和导电聚合物制成的新型气凝胶。这种气凝胶可对通过其中的高频太赫兹光进行调节,为医学
气凝胶绝热毡的绝热原理
气凝胶绝热毡的绝热原理是什么气凝胶,也称为干凝胶,密度仅为空气密度的2.75倍,是世界上密度最小的固体。气凝胶依照其组成不同可以分为碳系,硅系,硫系,金属氧化物系,金属系等。可是现在开发和使用较多的是硅系气凝胶——二氧化硅气凝胶。气凝胶是一种新式轻质纳米多孔产品,它具有纳米结构(典型孔径小于50nm
二氧化硅气凝胶的溶胶凝胶过程分析
溶胶-凝胶工艺经常用于制备介孔材料,介孔材料由于具有特殊的性能已经应用于多各行业,例如建筑、绝缘材料、特殊玻璃或陶瓷等。它们的制备通常需要两步工艺:步聚合形成凝胶(添加引发剂),第二步干燥凝胶获得硬质材料。 在步中,配方(引发剂浓度、单体性质)和凝胶过程(温度条件)决定了最终的凝胶性质
新型气凝胶助力太赫兹技术应用
瑞典林雪平大学科学家在最新一期《先进科学》杂志上发表研究,展示了一种由纤维素和导电聚合物制成的新型气凝胶。这种气凝胶可对通过其中的高频太赫兹光进行调节,为医学成像、通信等领域带来新的应用可能性。 太赫兹波,位于电磁波谱的微波和红外光之间,因高频率而备受关注。其在太空探索、安全技术、通信系统以及
陶瓷气凝胶研究取得新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512177.shtm西安交通大学材料学院王红洁教授课题组基于前期在弹性陶瓷气凝胶变形和隔热机理方面的相关研究,从结构设计的角度,提出并制备了一种由碳化硅基陶瓷纳米线构筑的层状陶瓷气凝胶。近日,该研究成果
陶瓷气凝胶研究取得新进展
西安交通大学材料学院王红洁教授课题组基于前期在弹性陶瓷气凝胶变形和隔热机理方面的相关研究,从结构设计的角度,提出并制备了一种由碳化硅基陶瓷纳米线构筑的层状陶瓷气凝胶。近日,该研究成果发表于《自然·通讯》。 陶瓷气凝胶具有轻质、化学稳定和超级隔热等优点,但其应用受到脆性和低强度的限制。为了提高其
超级隔热陶瓷气凝胶可用于航天领域
超级隔热陶瓷气凝胶材料在高温下保持了结构稳定的良好力学和耐高温性能。兰州大学供图 兰州大学土木工程与力学学院青年教授张强强与哈尔滨工业大学、美国加州大学洛杉矶分校和伯克利分校的学者合作,研制出一种同时具备超轻、高力学强度和超级隔热三大特点的陶瓷气凝胶。利用其设计的超级隔热系统可应用于航天器等领域。
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介 纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通 过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热 材料。 1、独特的纳米结构 由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙
超弹电磁屏蔽气凝胶研究取得进展
屏蔽电磁干扰对人类健康和电子设备可靠性具有重要影响。根据电磁屏蔽机理,电导率是决定电磁屏蔽效率的关键因素,因而传统的电磁屏蔽材料以导电金属为主。但金属存在材料密度大、价格高、易腐蚀、柔性差等问题,难以满足新一代电子设备的要求。聚合物/导电填料纳米复合材料具有密度低、柔性好、成本低等优点,且该材料还可
杂化气凝胶制备首用真空干燥
在科技部、国家自然科学基金委的大力支持下,中科院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室的科研人员日前首次通过简便的真空干燥技术,制备了弹性低密度有机-无机杂化气凝胶。这种制备方法简便、性能优异、易于表面功能化的气凝胶材料对于拓展气凝胶的实际应用具有重要的意义。 科研人员首先通过分子设计,
纳米纤维气凝胶竟然能感受温度变化?
具有超弹性和抗疲劳性的轻质可压缩材料,尤其是其中适应广阔温度范围的材料,是航空航天、机械缓冲、能量阻尼和软机器人等领域的理想材料。许多低密度的聚合物泡沫是高度可压缩的,但它们在重复使用时往往易疲劳,并在聚合物玻璃化转变和熔融温度附近发生超弹性退化。尽管研究者已经开发出各种热稳定的轻质金属和陶瓷泡
透明气凝胶提高双层玻璃隔热能力
美国科罗拉多大学研究团队开发出一种方法,通过添加透明气凝胶来更好地隔热,这种方法可用于窗户的双层玻璃中。在发表于最新一期《自然·能源》杂志上的论文中,该团队描述了气凝胶的制作方法,以及使用这种材料的窗户有望在很大程度上提高能源效率。 双层玻璃之间是隔热空气,可提高房屋的保温隔热水平。尽管如此,
透明气凝胶提高双层玻璃隔热能力
美国科罗拉多大学研究团队开发出一种方法,通过添加透明气凝胶来更好地隔热,这种方法可用于窗户的双层玻璃中。在发表于最新一期《自然·能源》杂志上的论文中,该团队描述了气凝胶的制作方法,以及使用这种材料的窗户有望在很大程度上提高能源效率。 双层玻璃之间是隔热空气,可提高房屋的保温隔热水平。尽管如此,此
纳米气凝胶毡由那些材料制成的
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介 纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通 过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热 材料。 1、独特的纳米结构 由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙
气凝胶:能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前
凝胶色谱气相色谱质谱联用仪
凝胶色谱-气相色谱-质谱联用仪是一种用于化学、农学、林学、食品科学技术领域的分析仪器,于2016年10月28日启用。 技术指标 1.气相色谱仪:1.1操作最高温度:450℃;1.2程序升温的阶数:20 阶;1.3分流/不分流毛细管进样口;1.4 压力设定范围:0~970kPa;1.5 分流比
气凝胶:能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目
空气干胶系统-GelAir凝胶干燥器具体配置
空气干胶系统是干燥聚丙烯酰胺和琼脂糖凝胶的选择。将凝胶置于两层玻璃纸之间干燥,取出来的凝胶完全透明且有光泽。干燥的凝胶可理想地用于光密度分析、图像处理、放射自显影、悬挂和长期储存。 GelAir? 空气干胶仪是一个加热的干燥箱,能在 45 分钟 完成小型胶,或在 60 分钟完成 20 x 2
新型凝胶装置能将炎热空气转为饮用水
全球面临缺水问题的地区可能即将看到新的希望:科学家现在能够轻松地将热空气转化为饮用水。据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究,美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员在从稀薄的空气中创造可饮用水方面取得了重大突破,他们开发出一种分子工程水凝胶,可以仅利用阳光的能量就从大气中提取出清洁的水。
3D打印技术首次制造出磁体-为生产特殊磁体开辟新途径
据物理学家组织网10月25日报道,从技术角度而言,目前要造出强磁体已非难事,但要造出拥有特定形状的永久磁体还很难。最近,奥地利科学家研制出一种特殊的3D打印机,能打印出拥有复杂形状和精确定制磁场(磁性传感器需要)的永久磁体。新方法快捷且性价比高,为制造特殊磁体开辟了新途径。 该研究负责人、维
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式,对局域扰动展现出鲁棒性,是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性,已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而,迄今为止,基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统,而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式,对局域扰动展现出鲁棒性,是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性,已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而,迄今为止,基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统,而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
“宇宙磁体”制造又有新方法
科技日报北京10月26日电 (记者刘霞)英国和奥地利科学家在最新一期《先进科学》杂志上撰文指出,在铁—镍合金中添加适量磷元素,有望制造出四方镍纹石,后者的磁性使其成为替代用于风力涡轮机和电动汽车等领域的高性能稀土永磁材料的主要候选者。最新研究或意味着无需任何专门处理或昂贵技术,就可大规模人工生产四方
“宇宙磁体”制造又有新方法
英国和奥地利科学家在最新一期《先进科学》杂志上撰文指出,在铁—镍合金中添加适量磷元素,有望制造出四方镍纹石,后者的磁性使其成为替代用于风力涡轮机和电动汽车等领域的高性能稀土永磁材料的主要候选者。最新研究或意味着无需任何专门处理或昂贵技术,就可大规模人工生产四方镍纹石。 高性能磁体是打造零碳经济
国外研究发现新的磁体家族
俄罗斯南联邦大学科研人员发现钴、铁和镍的非典型复杂化合物可能表现出单离子磁体的特性。这将有助于采用此种物质制造用于存储信息的超高密度高效电子元件基础设备,其容量是现代设备的一千倍。 单分子磁体(SMM)是单个分子或原子能够保持自旋力矩-磁化方向的材料。它们的状态可以通过外部磁场来切换。科研人员
空气污染改变气道细菌种类
空气污染的影响能否被气道中混合的细菌调节?对污染物的暴露似乎同生活在呼吸道中的细菌种类相关,从而证明污染和疾病之间可能存在隐藏的关联。 无数研究证实,空气污染会增加患上特定疾病的风险,比如心脏病和中风。即便是在英国,虽然其拥有相对清洁的空气,但污染仍被认为每年导致5万人过早死亡。 不