美国研究团队创造工程活体材料重塑物质世界

在美国科罗拉多大学博尔德分校的实验室里,Wil Srubar和同事创造了“有生命”的砖块。它不仅是活的,而且还能不断复制再生。将这块砖劈成两半,几小时后你就有两块完整的砖了。 这种砖块材料通过细菌将沙子、营养基和其他原料转化为生物混凝土,这与珊瑚形成珊瑚礁的方式很相似。 据《科学》杂志报道,工程活体材料(ELM)旨在模糊两者的边界。它们利用细胞(主要是细菌等微生物)创造惰性结构材料,如硬化水泥或从建筑材料到家具的类似木质材料的替代品。 “细胞是惊人的制造工厂。”东北大学EML专家Neel Joshi说,“我们正试图利用这样的材料构建我们想要的东西。” 长期以来,人类从微生物中获取如酒精和药物等化学物质。而ELM研究人员则利用微生物来建造东西。以砖为例,它们由黏土、沙子、石灰和水混合成型后,烧到1000℃以上需要消耗大量能源,带来每年数亿吨的碳排放。北卡罗莱纳州罗利市一家名为bioMASON的公司,是最早探索利用细菌替......阅读全文

铁电材料中发现通量全闭合畴结构

  记者日前从中国科学院金属研究所获悉,该所研究员马秀良研究团队与合作者在铁电材料中发现通量全闭合畴结构,或让铁电材料实现超高密度信息存储。  铁电材料是指在外加电场的作用下,其电极化方向可以发生改变的一类材料,如钛酸铅、钛酸钡等材料。铁电存储器具有功耗小、读写速度快、寿命长与抗辐照能力强等优点,但

新型仿生结构纳米复合陶瓷润滑材料研究获进展

  在国家重点基础研究发展计划“973”项目、国家自然科学基金项目和中科院“西部之光”人才培养计划项目的支持下,中国科学院兰州化学物理研究所润滑与防护材料研究发展中心胡丽天研究员带领的课题组在新型仿生结构纳米复合陶瓷润滑材料研究方面取得了新进展。  高性能结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、

箱式电炉炉膛结构和熔块炉的炉膛材料

熔块炉炉膛材料采用陶瓷纤维制成,热容小,升温快(45分钟可升到设定温度),节约能源,使用优质坩埚,经久耐用。使用智能数显可编程温控表,全自动升温、保温、降温和超温保护,采用硅钼棒做发热元件。温控精度±1ºC。1、微电脑控制,操作方便,可编程,自动升温、自动保温、自动降温。2、控制精度:±1℃ 炉温均

纳米结构电荷俘获材料及存储项目课题通过验收

   9月29日,由中国科学院微电子研究所承担的纳米研究重大科学研究计划2010年项目“纳米结构电荷俘获材料及高密度多值存储基础研究”课题验收会在北京召开。中国科学院吴德馨院士、解思深院士、李树深院士、高鸿钧院士、南京大学郑有炓院士等相关专家、项目主管部门代表以及项目组成员等参加了会议。   项目首

关于锂电池材料磷酸钒锂的结构简介

  磷酸钒锂为单斜结晶,PO4四面体和VO6八面体通过共用顶角的氧互相连接,具有灯笼状结构单元,每个金属V原子被六个PO4四面体所包围,同时PO4四面体被4个VO6八面体所包围,这种构造形成了三维网状结构,Li处于这个框架结构的孔穴里,3个四重的晶体位置为Li所占据,导致在一个结构单元中有12个Li

工信部:加快推进原材料工业结构调整

  工业和信息化部原材料工业司司长陈燕海近日对2012年的工作进行总结。一年来,各级原材料行业管理部门坚决落实部党组决策部署,正确把握稳中求进的工作总基调,以加快转变原材料工业发展方式、促进转型升级为重点,认真履行职责,攻坚克难,开拓创新,开展了大量艰苦细致而又卓有成效的工作。2012年重点工作成效

化学所在仿生结构色材料研究中取得系列进展

  传统的显色技术通常利用色素来显色,然而色素具有化学性质不稳定、对环境不友好、容易褪色等缺点,导致其应用受到限制。相比于色素色,结构色是基于物质的周期性微纳结构(例如光栅、光子晶体等)对光的调控实现的,具有化学性质稳定、环保、高分辨率等优点,在显示、传感和防伪等方面具有广泛应用前景。特别是存在于自

七大材料结构分析方法六——金相分析

  金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一,采用定量金相学原理,由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌,从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。  常用仪器:金相显微镜金相显微镜  分析原理:  金相显微镜是利用光学成像原理获得金属显微组织图像(即金相图谱

新技术揭示铁电纳米材料亚原子结构

  据物理学家组织网7月9日(北京时间)报道,最近,美国能源部布鲁克海文国家实验室、劳伦斯·伯克利国家实验室等利用电子全息摄影技术,拍下铁电纳米材料亚原子结构,并揭示了它的性质。研究人员指出,这是迄今拍下铁电亚原子结构最小尺度,有助于理解铁电材料的性质,扩大其研发和应用,研发新一代先进电子设备。相关

锂离子电池的结构组成及正极材料介绍

锂离子电池是以2种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的2次电池体系。充电时,锂离子从正极材料的晶格中脱出,经过电解质后插入到负极材料的晶格中,使得负极富锂,正极贫锂;放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出,经过电解质后插入到正极材料的晶格中,使得正极富锂,负极贫锂。这样

七大材料结构分析方法五——核磁共振

  核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance,简写为NMR)是材料表征中最有用的一种仪器测试方法  常用仪器:核磁共振波谱仪(NMR)AVANCE III HD 400 MHz谱仪  分析原理:用一定频率的电磁波对样品进行照射,可使特定化学结构环境中的原子核实现共振跃迁,

科学家揭示木材制成弹性材料的结构基础

近日,中国林科院木材工业研究所木材超分子材料联合实验室揭示了木基弹性材料的结构起源,为木材在智能家居、压电传感、环境净化、能量存储等多个领域的创新应用提供了理论基础。研究成果在国际材料领域综述期刊《材料科学进展》(Progress in Materials Science)上发表。天然木材本身具有一

新型功能材料结构表征开放共享研究取得系列进展

   依托中国科学院武汉物理与数学研究所武汉磁共振中心的固体NMR实验平台,东南大学、浙江大学的研究人员与该中心的邓风研究组合作,在新型功能材料的结构表征方面取得了系列新进展。  功能材料的性能与其分子动力学行为密切相关, 固体NMR可以从多个时间尺度观测其分子动力学性质。东南大学化学化工学院熊仁根

《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼

    我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学

科学家揭示木材制成弹性材料的结构基础

  近日,中国林科院木材工业研究所木材超分子材料联合实验室揭示了木基弹性材料的结构起源,为木材在智能家居、压电传感、环境净化、能量存储等多个领域的创新应用提供了理论基础。研究成果在国际材料领域综述期刊《材料科学进展》(Progress in Materials Science)上发表。  天然木材本

简述锂电材料碳纤维的粘胶纤维的结构

  普通粘胶纤维的结晶度和取向度较低,横截面为不规则的锯齿状,有明显不均匀的皮芯结构,皮层较薄。强力粘胶纤维有微细而均匀的微晶结构,取向度适中,横截面为均匀、轮廓圆滑的全皮结构。波里诺西克纤维为具有较高的结晶度、较大的晶区尺寸以及较高的取向度,横截面近似圆形的全芯层结构。波里诺西克纤维成形时的主要特

概述气体温度计的原理、结构、材料

  温度计的基本原理是一切互为热平衡的系统都具有相同的温度值,温度的测量是间接测量,其依据是物体的温度发生变化时,物体的许多属性都相应地发生变化,所以可以通过温度计系统表征某一属性的状态参量标志出它的温度值。即选择一特定物质的某一随温度变化的属性来标志温度。气体温度计是应用理想气体热胀冷缩的特性来测

SGOI、SODI新结构材料及其相关技术研究

随着芯片制造业遵循摩尔定律向大尺寸晶圆450mm、光刻线宽nm级、高精度、高效率、低成本发展,集成电路也逐步从微电子时代发展到微纳米电子时代,现有的体硅材料和工艺正接近它们的物理极限,遇到了严峻的挑战。应变硅技术、SOI(Silicon-on-Insulator)技术和高K栅介质材料是三项在硅材料与

简述锂电材料碳纤维的粘胶纤维的结构

  粘胶纤维的基本组成是纤维素(C6H10O5)n普通粘胶纤维的截面呈锯齿形皮芯结构,纵向平直有沟横。而富纤无皮芯结构,截面呈圆形。  粘胶纤维具有良好的吸湿性,在一般大气条件下,回潮率在13%左右。吸湿后显著膨胀,直径增加可达50%,所以织物下水后手感发硬,收缩率大。  普通粘胶纤维的断裂强度比棉

揭开了二维材料中自旋结构的秘密

  二十年来,物理学家一直试图直接操纵石墨烯等二维材料中的电子自旋。这样做可以在蓬勃发展的二维电子学世界中带来关键性的进展,在这个领域中,超快、小型和灵活的电子设备会根据量子力学进行计算。  研究人员发现了一种新的实验技术来研究二维量子材料中的电子自旋特性,克服了一个长期的挑战,并有可能使基于这些材

新研究提出“化学剪刀”编辑层状材料结构新策略

3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(

缺陷结构演化实现高性能热电材料研究获进展

  热电转换技术能够通过塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)实现热能与电能直接相互转换。基于该技术制备的热电器件具有系统体积小、无运动部件、无噪声、无损耗和无污染等优点,在深空探测、固态制冷和精确控温等领域有重要应用。热电转换效率主要由材料的无量纲热

锂电池正极材料的性能结构及分类

含锂化合物,是电池核心,成本占比超过40%。正极材料有五点基本性能要求,分别是材料自身电位高、锂离子嵌入脱嵌可逆、锂离子扩散系数大、材料比面积大以及材料热稳定性好。正极材料的电化学性能会极大程度地影响动力电池能量密度、功率密度和循环寿命,决定了电池的核心性能,对新能源汽车产业发展尤其重要。目前正极材

新颖的结构实现发射光能高于激发材料的光

  加利福尼亚大学河边分校和德克萨斯大学奥斯汀分校的材料科学家证明,使用硅纳米晶体和特殊的有机分子精心设计的结构,可以实现发射光能高于激发材料的光。  这一结果发表在《Nature Chemistry》杂志上,使科学家们距离开发针对癌症的微创光动力疗法更近了一步。这一进展还可能催生用于太阳能转换,量

利用X光的衍射判断材料晶格结构的原理

描述X射线衍射条件,还可以用布拉格方程:2dsinθ=nλ式中d为相邻两个晶面之间的距离;θ为入射线或反射线与晶面的交角;λ为X射线波长;n 为正整数。布拉格方程与劳厄方程虽然表达方式不同,但其实质是相同的。当 X射线的波长与入射线方向以及晶体方位确定以后,劳厄方程中的λ、、b、c、0、β0、γ0

高层钢结构建筑防火材料保护措施

高层钢结构建筑防火材料保护措施,钢结构作为高层建筑结构的一种形式,以其强度高、质量轻,并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点,在建筑业中得到广泛应用,尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。截止1990年底,世界上高200m以上的100栋超高层建筑中钢结构占了79%。改革开放以来,随着

分级多孔碳结构作为超级电容器电极材料

  由于碳材料优良的导电性,可裁剪性,价格低廉,它已被广泛研究作为超级电容器的电极材料。几十年来,碳基超级电容器电极的电容一般保持在100和200 F g-1之间。近来,一种被称为分级多孔碳的新型碳材料,其电容超过了300 F g-1,该类材料实现了传统碳材料在超级电容器应用中的新突破。分级多孔碳含

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

锂电池正极材料硅酸盐的基本结构

  由于其结构上的特点,种类繁多(硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体;在这种四面体内,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角。这些四面体,依着四面体,依着不同的配合,形成了各类的硅酸盐)。硅酸盐结构众多、种类繁多:有岛状的橄榄石、层状的石英、环状的蒙脱石等。它们大多数熔点高,化学性质稳定,是硅酸盐工业

材料试验机的结构原理及使用说明

塑料和橡胶的拉伸性能是其力学性能中zui重要、zui基本的性能之一,它在很大程度上决定了该种塑料和橡胶的使用场合。拉伸性能的好坏,可以通过拉伸试验来检测。 1、高分子聚合物的拉伸性能 作为材料使用时要求高分子聚合物具有必要的力学性能。可以说,对于高分子聚合物的大部分应用而言,力学性能比其他物理性能显