纳米级褶皱的高强度和高韧性研究获进展

近日,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室研究员魏宇杰研究团队通过原子尺度模拟和理论分析,报道了高强度和高韧性的堆叠无定形碳基复合材料,并揭示出纳米级褶皱产生的增强增韧这一反常规机制,相关研究成果发表在Nano Letters上。 石墨烯等低维碳基材料具有极高的面内强度和杨氏模量,但其三维堆叠结构难以继承这些优势且表现出极端脆性。科研人员通过模拟和理论分析,设计出基于二维无定形碳薄膜的堆叠结构,与大多堆叠结构材料不同的是,其同时实现了高强度(GPa)和类塑性的大变形。对变形过程分析发现,大量初始缺陷引起的表面粗糙度和单原子层固有的面外柔性是其增强增韧的两个关键因素。在拉伸过程中,表面大量的纳米级褶皱会带来不均匀的小尺度层间界面滑移,从而导致剪应力的不均匀分布和类塑性变形,避免了材料的突然失效。上述结论对其他类型的原子尺度薄膜材料具有普遍性,为提高范德华异质结构的韧性,有效避免灾难性失效提供了新策略。 力学所博士研......阅读全文

晶体表面带状褶皱结构对超导电性的影响研究重要进展

  铁基超导体中超导电性的起源在经过十几年的研究后仍然没有定论。在国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项等科技计划的支持下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧、丁洪研究团队利用极低温扫描隧道显微镜系统,研究了LiFeAs表面两类带状褶皱结构及其方向依赖对超导电性的影响。他

晶体表面带状褶皱结构对超导电性的影响研究取得进展

  铁基超导体中超导电性的起源在经过十几年的研究后仍然没有定论。在国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项等科技计划的支持下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧、丁洪研究团队利用极低温扫描隧道显微镜系统,研究了LiFeAs表面两类带状褶皱结构及其方向依赖对超导电性的影响。他

3D打印模型研究证实脑褶皱形成缘于脑皮层变形不稳定

  人脑有明显的丘峰和沟谷,从进化角度很容易解释,但人们却很难理解大脑褶皱的形成细节。据美国哈佛大学网站消息,该校研究人员与芬兰和法国科学家合作,证明了虽然细胞许多分子过程很重要,但最终导致脑褶皱形成的是脑皮层变形的力学不稳定性机制。  从进化角度说,人脑褶皱之所以这样,是要在小空间里装下更大的脑皮

《自然》:美实现用纳米级电线搭建可用于计算的电路

  一项最新研究说,美国研究人员实现采用纳米级电线搭建可用于计算的电路,通过这种技术得到的电路板具有节能等方面优势。  新一期英国《自然》杂志刊登研究报告说,目前生产电路板时,一般是先根据设计图做出模板,然后采取蚀刻等方式,像印刷图书一样在整块半导体芯片上印制出电路。而美国哈佛大学等机构研

机智!MIT大牛妙招将纳米级光学显微镜带入临床

  近日,来自MIT生物工程学院的Edward S Boyden教授与陈飞博士,赵永兴博士以及哈佛大学医学院研究人员合作开发了一种非常简单易操作的技术,显微扩张技术,只需使用婴儿尿不湿中的高分子材料,就可以将普通光学显微镜的分辨率提升到70纳米,并且可以广泛应用于临床病理检测。  同时他们还发现,借

网格状TPU可有效补偿打印件力学强度的弱化效应

  随着科技的不断发展进步,3D打印技术作为一种全新的数字化模拟制造技术应运而生并迅速发展。其中,熔融沉积技术具有设备简单、工艺洁净、运行成本低且不产生过多加工残留物等优点,被广泛应用于快速原型和教育等领域。但现有的熔融沉积材料主要以ABS和PLA等通用塑料为主,需要针对工业产品制造开发适合高强度工

精密过滤器为什么要使用高强度的楔形滤网?

  精密过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置,通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀 ,方工过滤器其它设备的进口端设备。过滤器有一定规格滤网的滤筒后,其杂质被阻挡,当需要清洗时,只要将可拆卸的滤筒取出,处理后重新装入即可,因此,使用维护极为方便。  精密过滤器由简体、不锈钢滤网、排污部分、传动装置及

研究人员提出一种高强度多功能组织贴片

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518566.shtm骨组织粘合材料在临床上具有广阔的应用前景,但一直受限于其粘附性、力学强度、降解性等问题。鉴于体内存在水和血液等体液,其在潮湿条件下的强粘附力是至关重要的。然而,湿组织上的水化膜会大大减

新研究在产生高强度阿秒涡旋脉冲方面取得进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室发现利用相对论强度的圆偏振激光与固体靶作用可以产生高强度的携带有轨道角动量的表面高次谐波,并揭示出其中的物理本质是光的自旋角动量转化为轨道角动量,且根据这个新物理提出了一种产生单个阿秒涡旋脉冲的方案。相关成果发表于《自然-通讯》[N

仿调幅分解结构高强度纳米金属材料研究获进展

  近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员金海军团队将脱合金与电沉积相结合,在完全互溶且热力学稳定不易分解的Cu-Au合金体系中构筑出类似调幅分解产生的纳米结构,形成仿调幅分解结构合金(spinodoid alloy)或人工调幅合金。这一新型纳米金属材料具有接近理论值的高强度,并表

我国科学家创造全球最高强度的脉冲平顶磁场

  记者从华中科技大学获悉:该校国家脉冲强磁场科学中心22日成功实现64特斯拉脉冲平顶磁场强度,创造了新的世界纪录。  据介绍,此次测试使用的磁体重量、电源能量不到国际同类型磁场系统的1/10,磁场强度却一举超过此前美国国家强磁场实验室创造的60特斯拉脉冲平顶磁场强度世界纪录,成为全球最高强度的脉冲

我国刷新脉冲磁场最高强度纪录-闯入90特斯拉大关

  近日,依托华中科技大学建设的国家脉冲强磁场科学中心(筹)自行研制的脉冲磁体,成功实现了90.6特斯拉的峰值磁场,再次刷新我国脉冲磁场最高强度纪录,使我国成为继美、德后,第三个闯入90特斯拉大关的国家。   中国工程院院士、华中科技大学教授潘垣介绍,磁现象是物质的基本现象之一。当物质处在磁场中,

高强度和抗溶胀的水凝胶材料制作仿生软骨

  软骨是人体关节的保护性组织,因其内部基质为凝胶态,表现出优异的弹性和抗溶胀性。关节软骨受损后,功能逐渐丧失,会严重影响人体的运动功能,因此在仿生材料领域,关节软骨替代材料的研究越来越受到研究者们的青睐。其中,水凝胶材料因其与软骨接近的网络结构,已成为仿生软骨材料领域研究最广泛的体系之一。然而,常

超高强度和优异拉伸塑性合金研制成功

超高强度和优异的拉伸塑性是结构材料发展的不懈追求。然而,合金的抗拉强度提升至超高水平后(如>2.5 GPa),通常难以维持良好的应变硬化能力。因此,此类超强合金的均匀延伸率往往难以突破5%应变。近日,西安交通大学金属材料强度全国重点实验室、微纳尺度材料行为研究中心(CAMP-Nano)吴戈教授、单智

如何选择高校,实验室的高强度紫外线灯?

市面上通用的高强度紫外线灯都是功率为100瓦的高压汞灯,可传统的高压汞灯都带有比较沉重的镇流器,工作中也会产生高温,容易对作业人员造成烫伤。另外根据国际组织《水俣条约》规定,到2020年为止,禁止水银电池及荧光灯的生产与进出口贸易。如果您选购100w的传统高强度紫外线灯,那么到2020年底,您将有可

高强度超声波细胞破碎仪使用说明书

Autotune 系列高强度超声波细胞破碎仪使用说明书500瓦特机型  750瓦特机型   目录第1节安装检查电气要求安装超声波细胞破碎仪第2节操作超声波细胞破碎原理按键、控制钮、指示灯和接口的功能使用准备使用超声波细胞破碎仪第3节维修信息过载情况设备返修注意事项操作建议和技术本说明书所述的超声波细

关于高强度聚焦超声治疗的优点和并发症介绍

  一、高强度聚焦超声治疗的优点:  1、无创性  高强度聚焦超声治疗肿瘤时,无手术切口具有无创性的优点。  2、精确性  高强度聚焦超声治疗使用的是功率超声发生聚焦装置,配有B超实时监控,可以精确地定位肿瘤组织。  3、可重复性  一次治疗失败后可以重复治疗。  4、兼容性  高强度聚焦超声治疗可

仿调幅分解结构高强度纳米金属材料研究取得进展

  近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心金海军研究员团队将脱合金与电沉积相结合,在完全互溶且热力学稳定不易分解的Cu-Au合金体系中构筑出类似于调幅分解产生的纳米结构,形成仿调幅分解结构合金(spinodoid alloy)或人工调幅合金。这一新型纳米金属材料具有接近理论值的高强度,同

电梯钢丝绳生产中影响耐疲劳性能的主要因素

电梯钢丝绳生产中影响耐疲劳性能的主要因素        碳素钢丝适合拉拔、并得到zui佳力学性能的金相组织是索氏体。钢丝表面损伤、严重的划痕、斑疤、蚀坑,以及钢材冶炼过程中形成的非金属夹杂物极易成为疲劳源。非金属夹杂物的含量及粒度大小对钢丝绳疲劳性能有至关重要的影响,因为索氏体化后金相组织中的网状铁

新型天然橡胶复合材料领域连续取得重要进展

科技日报记者 王祝华 实习生 曲怡臻 通讯员 谢翔天然橡胶是重要的工业弹性原料,其优异的综合性能使其具有不可替代性,研发新型天然橡胶复合材料是延伸其应用领域、拓展其应用范围的有效途径。8月25日,记者从中国热带农业科学院获悉,该院加工所在新型天然橡胶复合材料领域近期连续取得重要进展。高性能复合导电纤

大尺寸单晶石墨烯及其薄膜制备和无损转移取得重要进展

金属所大尺寸单晶石墨烯的化学气相沉积法制备及其无损转移取得重要进展  最近,中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部的成会明、任文才研究员带领的石墨烯研究团队,在大尺寸单晶石墨烯及其薄膜的制备和无损转移方面取得重要进展。相关论文于2月28日在《自然—通

纳米中心石墨烯相变研究取得新进展

  近日,国家纳米科学中心的方英课题组发展了一种新颖的,可以直接、实时观测石墨烯在聚合物中相变的方法。他们巧妙地把Pristine石墨烯夹心在只有几百个纳米厚的聚合物基质中。当体系温度高于聚合物的玻璃化温度时,石墨烯开始发生卷曲,而且这种相变不可逆。更有趣的是,石墨烯还可以主动折叠成双层/三层结构,

世界上第一个纳米级驱动电机制成

荷兰代尔夫特理工大学研究人员制造出世界上最小的流量驱动电机。受荷兰标志性风车和生物马达蛋白的启发,研究人员构建出一种通过DNA自我配置的流动驱动转子,可将电能或盐梯度的能量转化为有用的机械功。这一成果为在纳米尺度上设计主动机器人开辟了新的途径。相关论文发表在最近的《自然·物理》杂志上。  几千年来,

科学家发现可追踪燃煤活动的纳米级颗粒物

  华东师范大学教授杨毅等与美国弗吉尼亚理工大学教授Hochella等合作,发现一种新型的次生Magnéli相氧化钛在煤灰中广泛存在,并具有潜在的生物毒性。这种新型纳米颗粒物的发现不仅可以作为指示器示踪全球的煤燃烧活动,而且对于了解燃煤引发的人类健康风险具有重要意义。相关研究发表在日前出版的《自然—

我国首类!纳米级角度国家一级标准物质获批

  近日,市场监管总局新批准二维铬纳米栅格标准物质、二维硅纳米栅格标准物质、一维硅纳米光栅标准物质3项国家一级标准物质,能够同时满足纳米制造产业角度和长度校准需求,为新一代信息技术、新材料、生物制造、高端装备等领域的纳米制造提供精准“标尺”。  纳米制造,测量先行。研制高精度的纳米级标准物质,是打造

我国科学家首次获得纳米级光雕刻三维结构

14日夜,国际顶级学术期刊《自然》发表了我国科学家在下一代光电芯片制造领域的重大突破。南京大学张勇、肖敏、祝世宁领衔的科研团队,发明了一种新型“非互易飞秒激光极化铁电畴”技术,将飞秒脉冲激光聚焦于材料“铌酸锂”的晶体内部,通过控制激光移动的方向,在晶体内部形成有效电场,实现三维结构的直写和擦除。这一

美开发出超快纳米级发光二极管

  据美国物理学家组织网11月16日(北京时间)报道,斯坦福大学工程学院的研究团队研发出一种超快的纳米级发光二极管(LED),能够以每秒100亿比特的速度传输数据,并比当前以激光为基础的系统装置能耗更低。研究人员表示,这是为芯片上的计算机数据传输提供超快、低能耗光源的重要步骤。相关研究报告发表在15

美研究人员发明纳米级护肤乳液或可预防皮肤癌

  美国西北大学研究人员日前公布了一项突破性的研究成果:用含有纳米粒子的外用护肤乳液进行基因治疗。这听起来有点不可思议,但它将使得未来的基因治疗变得简单,病人可能不用再打针或者服药。   研究人员阿米・帕勒和查德・米尔金将化学和皮肤医学完美结合,制成了不到人头发直径1/1000的核酸块。这些核酸块

熬夜党救星:纳米级“清道夫”专治眼睛里的隐形炸弹

  复旦大学附属眼耳鼻喉科医院教授黄锦海、周行涛团队,联合哈佛大学教授陶伟团队,成功制备一种具有温敏特性的抗氧化碳点(CDs)水凝胶滴眼液——F-CD水凝胶,有望成为眼表疾病治疗领域的新“利器”。相关研究近日发表于《科学进展》。  眼表是人眼接触外界环境的主要组织结构,而环境污染、长时间使用电子产品

美成功控制单分子厚度电路中电流-朝纳米级电路迈进

  科学家们在开发微观电路方面面临着一些障碍,比如如何可靠地控制流经一个只有单分子厚度的电路中的电流。现在,美国罗切斯特大学化学工程助理教授亚历山大·谢斯特帕罗夫成功做到了这一点,朝着研制纳米级电路又迈进了一步。   “直到现在,科学家们一直无法可靠地直接引导电流从一个分子流向另一个分子