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。 研究者通过模仿这些生物体结构,成功地实现了对液体输运方向的调控。然而这些方法仍然存在很多局限性。如其输运液体的体积小(< 2 毫升),距离短(< 5 毫米),而且输运液体的种类也受到限制。最近,受到水在猪笼草口缘表面连续快速定向铺展现象的启发,科研人员通过扫描电子显微镜分析和解剖猪笼草口缘表面特殊的微观结构,设计并构筑了仿生猪笼草口缘结构,该仿生结构能够克服上述缺陷,无需外界能量注入,即可实现多种液体自发长程大体积的定向输运,拥有超越自然的性能与应用。尽管取得了很大的进展,......阅读全文
扫描电镜在食品科学中的研究三
是一种芳香植物,通常生长在靠近地中海的国家。虽然牛至和从它衍生出来的香精油是众所周知的,并且被使用了几个世纪,但直到最近,这种植物油才吸引了更多的研究领域的注意。这些油已被证明具有抗菌、抗氧化和消炎的作用,这是由酚类物质产生的,主要来自于香芹酚。香芹酚甚至被认为在预防神经衰退性疾病方面具有显著的潜力
扫描电镜在食品科学中的研究一
扫描电镜(SEM)分析干燥过程作为第一个例子,让我们来看看干燥过程对中国主要养殖贝类的理化性质和抗氧化活性的影响分析 [1] 。太平洋牡蛎(Crassostrea gigas),被认为是一种珍贵的食物和药物资源。分析不同的干燥方法对多糖的表面形貌和结构的影响。通过对扫描电镜的使用,Hu等人可以证明喷
扫描电镜在食品科学中的研究二
香蕉淀粉的研究在一个类似的话题上,从香蕉的淀粉得到了更详细的研究。淀粉是属于葡萄糖的一种聚合物,在高等植物中作为主要的能量储备。淀粉作为一种便宜、丰富、可生物降解的可再生材料,可以从多种植物中获得,如小麦、玉米或马铃薯。在Ssonko和Muranga的研究中,香蕉被用作收集淀粉的主要来源 [2] 。
扫描电镜在水凝胶材料真实结构还原观察的应用
水凝胶是一种极亲水的三维网络结构凝胶,由高分子(相对分子质量比较大的分子,呈链状结构)在一定条件下互相连接,形成三维的空间网状结构,这些网状结构的空隙中充满了液体,这种特殊的分散体系就是凝胶。由于其出色的柔性及生物相容性等特质,其在电学器件、传感器以及生物医学等诸多领域中得到广泛的研究和应用。我们所
环境扫描电镜在石油地质研究中的应用
境扫描电镜在石油地质中有着广泛的应用,能够解决常规扫描电镜原来难以解决或不能解决的众多问题。环境扫描电镜的出现及性能的提高为石油地质开辟了更为广阔的应用前景,可以在含油或水的情况下对样品直接进行分析,更准确地反映矿物岩石的变化。本文综述了环境扫描电镜在粘土矿物、储层孔隙结构、油气层保护、岩相古地理及
扫描电镜在光子晶体研究方面的应用
光子晶体是一种由不同折射率的介质周期性排列而形成的人工微结构。介电系数在空间上的周期性变化伴随着空间折射率的周期性变化,当介电系数的变化足够大且其变化周期与光波长同步时,光波会产生带状结构,即光子能带结构(photonic band structures)。 频率落在光子能带中的电磁波或光是禁止传播
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
扫描电镜在微观下观察组成字体的纳米材料的应用
如果说相机向我们展示的是定格的宏观画面,那么扫描电镜呈现的就是微观世界的美景。在电镜技术的帮助下,科研工作者们能快速了解样品的微观形貌,对实验结果进行表征。飞纳电镜每天都会与各种新样品打交道,千奇百怪的样品也层出不穷,为了给大家在科研之余带来一些欢乐,我们特此开辟扫描电镜“奇葩样品”栏目,展示一些有
同步辐射光源在材料研究领域的应用
纳米材料由于尺寸小、结构复杂,其单体产生的测量信号往往不足,此外纳米材料往往不像块体材料那样具有良好的长程有序性,所以某些常规实验室用于表征块体材料的手段在表征纳米体系时可能失效。因而同步辐射技术可以在纳米体系的结构和性能表征方面发挥重要作用。
原子力显微镜在材料科学研究中的应用
AFM 是利用样品表面与探针之间力的相互作用这一物理现象,因此不受STM 等要求样品表面能够导电的限制,可对导体进行探测,对于不具有导电性的组织、生物材料和有机材料等绝缘体,AFM 同样可得到高分辨率的表面形貌图像,从而使它更具有适应性,更具有广阔的应用空间。AFM 可以在真空、超高真
原子力显微镜在材料科学研究中的应用
原子力显微镜在材料科学研究中的应用AFM 是利用样品表面与探针之间力的相互作用这一物理现象,因此不受STM 等要求样品表面能够导电的限制,可对导体进行探测,对于不具有导电性的组织、生物材料和有机材料等绝缘体,AFM 同样可得到高分辨率的表面形貌图像,从而使它更具有适应性,更具有广阔的应用空间。AFM
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中,其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高,从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求,使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计,特别是高性能仿生材料的发展
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中,其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高,从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求,使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计,特别是高性能仿生材料的发展
冷冻电镜在材料科学中崭露头角
冷冻电镜在材料科学中崭露头角小编没有查到在崔屹教授之前将冷冻电镜技术应用到材料科学领域的报道,但是不管有没有,以Stanford的崔屹教授2017年10月27日在线发表在Science这篇题为“Atomic structure of sensitive battery materials and i
冷冻电镜结合-Nanodisc在膜蛋白研究的应用(一)
细胞生物膜所含的蛋白称为膜蛋白,其参与和行使了众多细胞功能,包括细胞与外界进行物质运输、信息传递、能量交换等。膜蛋白担任了各种神经信号分子、激素和其他底物的受体,构成了各种离子跨膜的通道,以及构成各类转运蛋白。在人体蛋白中,有大约 30% 是膜蛋白。FDA 批准的新药中,绝大多数都以膜蛋白为靶点
飞纳扫描电镜在牙科研究上的应用
数据显示,我国口腔疾病的患病率已经达到 90%,是患病率最高的疾病。而口腔的健康与否大多与牙齿相关,常见的修复牙齿方法是通过牙种植体安装假牙。 牙种植体是通过外科手术的方式将其植入人体缺牙部位的上下颌骨内,待其手术伤口愈合后,在其上部安装修复假牙的装置。扫描电镜能够观察牙种植体表面形貌,并对微区成分
冷冻电镜结合-Nanodisc在膜蛋白研究的应用(二)
将膜蛋白组装到 Nanodiscs 中主要有两种方法。第一:组装溶解在去污剂中的膜蛋白在去污剂存在条件下将膜蛋白纯化,然后再添加 MSPs 和磷脂。含有膜蛋白的 Nanodiscs 能够自发地组装,在去除掉表面活性剂后可以通过凝胶过滤(排阻层析)等方式来纯化。第二:Nanodiscs 与无细胞表达体
原位电镜在不同领域的应用
气相和液相化学反应在材料科学和工程中涉及到各种领域的研究,如材料传感器、能源的存储与转化、化学催化等。环境投射电子显微镜(ETEM)因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。研究者们利用原位投射电子显微镜(in situ TEM)进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过
研究发现人们在休息期间右侧大脑更活跃
研究人员们发现在觉醒的休息期间,大脑右半球比左半球更忙碌,它反而向左半球发送更多的信息。令人惊奇的是,无论大脑的主人是否是左撇子这仍然是真实存在的。这似乎有点古怪,因为对于习惯用右手的人们,他们的大脑左半球占有支配地位,而左撇子的大脑右半球通常更占支配地位。 安德烈・梅德维杰夫乔治城大学医
AFM在二维材料研究中的应用
AFM在二维材料研究中的应用新型二维材料自2004年石墨烯被发现以来,探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿。正如石墨烯一样,大尺寸高质量的其他二维晶体不仅对于探索二维极限下新的物理现象和性能非常重要,而且在电子、光电子等领域具有诸多新奇的应用。原子力显微镜(AFM)一直被广泛用于二维
强磁场科学中心在应用型超导材料研究中取得重要进展
超导材料应用于电力传输系统长期以来一直是科学家们的一个伟大梦想。但是,在实际实践中,人们却遇到了极大的挑战,其中之一是寻找合适的具有优良柔韧性的超导材料。有鉴于此,探索具有实际应用价值的超导材料在过去的几十年里一直是凝聚态物理、材料物理以及工业领域的一个热门研究课题。 最近,在中科院强磁场
用多孔仿生纤维-织就一款北极熊“毛衣”
具有“热隐身”功能的仿生隔热织物,在红外相机下显示隔热效果。卢绍庆供图生活在极地世界的北极熊是最不怕冷动物之一,原因自然是北极熊自带一身最抗寒的“皮草”。近日,浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授团队用独特的“冻纺”术纺出人造纤维,其隔热性能可与北极熊的毛发媲美。该研究成果的论文《仿北极熊毛的隔热
力学所仿生材料研究取得新进展
对材料的结构和性能进行仿生设计、以获得满足某些特定服役环境要求的工程材料是目前材料研究中的热点之一。最近,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室(LNM)“生物及仿生材料力学”课题组的宋凡研究员、许向红副研究员和邵颖峰助理研究员及其合作者,用等离子刻蚀和酸腐蚀的办法,在陶瓷表面成功引入了仿
兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力(3-18 MPa)下呈现出较低的摩擦系数(0.001-0.03)。无论是静止还是运动状态,关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数,支撑人体正常运动过程。研究表明,包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至
微流控芯片在仿生研究中的应用
沿着仿生模拟的研究方向和思路,使得微流控芯片技术对于细胞与微环境时空控制方面的能力在动物细胞生物相关性研究中得到了充分的展示。HO等[30]设计制备了一种细胞捕获芯片,可以通过芯片底层同心电极阵列的电场诱导实现肝细胞在微腔内的辐射式串珠状排列,然后将人脐静脉内皮细胞灌注人间隙,用以模拟肝脏组织。
电镜在生命科学中的应用
电镜在生命科学上的应用几乎包括所有的学科研究领域都已经用到或即将用到电镜技术。比如动物或植物细胞的超微结构(包括细胞核、细胞质及其细胞器等内容物、细胞间的连接等)的形态观察,通过对比观察,对动植物形态在超微结构水平上进行分类、分型,以探讨遗传、变异及病理病因的机理或机制,为生命科学的基础研究所不可或
热膨胀仪在钢铁材料研究中的应用原理
热膨胀仪是对表征材料物理性能热膨胀的重要测量工具。了解、研究材料的热膨胀性能对工程设计、材料研究及其应用发展有重要作用。热膨胀不仅存在于金属材料中,在钢铁、玻璃等材料中,也广泛存在。 目前,在金属、耐火材料、玻璃和陶瓷等各个领域中,热膨胀仪应用已经非常广泛了。物质的热膨胀是基于构成物质的质点间
同步辐射光源在材料研究领域的应用之XEOL
时间分辨X射线激发发光光谱(XEOL)是一种用同步辐射X射线激发发光样品,然后测量样品发光光谱的实验手段。由于同步辐射X射线的能量连续可变,可以通过改变X射线的能量,选择性地激发样品中不同的元素、不同的相,从而确定发光样品的发光中心。
高性能蛋白基海洋仿生材料研究获进展
5月18日,中国海洋大学海洋生命学院海洋生物遗传与育种教育部重点实验室方宗熙萨斯研究中心刘伟治团队与中国科学院深圳先进技术研究院钟超团队/刘志远团队,在《自然-通讯》(Nature Communications)上,在线发表了题为Extensible and self-recoverable p
化学所在仿生材料研究领域取得新进展
仿生材料是指模仿自然界中各种生物体的特点或特性而开发的材料。对天然生物材料的结构、性能和生长机理的分析与复制,是当今材料科学研究的前沿课题。 在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的支持下,化学研究所高分子物理与化学实验室的科研人员受贻贝和荷叶的启发,将海洋附着生物的