“超级果冻”材料可抗汽车碾压
英国剑桥大学研究人员开发了一种柔软而坚固的新材料,外观和感觉就像软软的果冻,但其可承受相当于大象站在上面的重量,在压缩时就像一块超硬、防碎的玻璃。其还可完全恢复到原来的形状,即使其80%的成分是水。 无论是软的还是硬的、脆的还是强的,材料的行为方式取决于其分子结构。有弹性的橡胶状水凝胶具有许多有趣的特性,如韧性和自愈能力,使其成为研究的热门主题,但制造能够承压而不破碎的水凝胶是一个挑战。 该新材料的非水部分是聚合物网络,通过控制材料机械性能的可逆开/关相互作用保持在一起。这是第一次将如此显著的抗压性融入软材料中。研究人员称,玻璃状水凝胶的成功研制,开启了高性能软材料领域的新篇章。 该研究的第一作者、剑桥大学化学系黄泽欢(音译)博士说,为了制造具有所需机械性能的材料,研究人员使用了可逆交联剂。 研究团队使用称为葫芦脲的桶状分子来制造可以承受压缩的水凝胶。葫芦脲就是一种交联分子,它将两个客体分子固定在其空腔中,就像一个分......阅读全文
化学所在构筑超硬超韧水凝胶材料方面获进展
作为与生物组织最接近的合成材料,水凝胶具有独特的软湿性和优异的生物相容性。然而,传统水凝胶的力学性能较弱,仅限于隐形眼镜、伤口敷料、药物递送载体等非承重用途。近年来,科研人员着重发展了水凝胶力学性能的提升策略,展现出其作为承重材料应用于人造支撑组织、软体机器人、制动器等领域的前景。作为承重材料通
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
宁波材料所在响应性光子晶体水凝胶研究中取得进展
响应性光子晶体实质上是一种能对外界刺激做出反应的有序结构材料,它能对外界电场、磁场、温度、压/拉力、湿度、PH、生物基团等产生响应。 它令人印象深刻的原因是可以通过观察颜色的变化来判断外界刺激的变化;同时,这种颜色是不会褪色的物理结构色。这使它在显示、传感、防伪、装饰等众多领域有广阔的应用前景
宁波材料所在超分子形状记忆水凝胶研究中取得进展
形状记忆高分子材料是指具有保持临时变形形状的能力,当受到外界刺激后,可以恢复到初始形状,从而表现出对初始形状具有记忆功能的一类智能高分子材料。与形状记忆合金和形状记忆陶瓷相比,形状记忆高分子材料具有密度低、可恢复形变量大、易加工成型、形变温度可调等诸多优点,因而这类材料在柔性电子、生物医药、航空
高效水溶性双光子引发剂及水相聚合三维水凝胶研究进展
富含网络结构的水凝胶具有良好的生物相容性,而具有高精细度的三维水凝胶结构能够更好地模拟细胞生长环境,在生物组织工程领域具有巨大的应用潜力。基于非线性光学效应的双光子聚合技术为制备高精细三维水凝胶结构提供了强有力的手段。但由于现有双光子引发剂的水溶性差、双光子聚合引发效率低,需要在加工前驱体材料中
仿生“果冻电池”柔软可拉伸
科技日报记者张佳欣来自剑桥大学的研究人员从电鳗身上汲取灵感,开发出一种柔软可拉伸的“果冻电池”。其可自行修复,呈胶状,能拉伸至原长度的10倍以上而不影响其导电性。“果冻电池”适用于可穿戴设备或软体机器人,还能植入大脑,输送药物或治疗癫痫等疾病。相关论文发表在最新一期《科学进展》杂志上。电鳗利用发电细
农药活性成分可诱导高分子材料自组装水凝胶
近日,中国农业科学院植物保护研究所农药应用风险控制团队和农药分子靶标与绿色农药创制创新团队在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)发表研究论文。该成果系统研究了农药活性成分诱导高分子材料自组装形成水凝胶的行为和性能,突破了传统载药水凝胶制备的局限性,为超分子水凝
兰州化物所等制备出强收缩高能量密度水凝胶材料
环境响应型水凝胶,又称“刺激响应”或“智能”水凝胶,因其高的含水量、弹性、渗透性、外界刺激响应性和大的变形等优点,被广泛应用于生物医学、软体机器人等领域。目前,大多数智能水凝胶的响应变形均凭借凝胶体内和体外渗透压的变化。然而,在这种渗透驱动机制下,凝胶材料的驱动力和响应速度间相互矛盾,如图1所示
壳聚糖基自愈性水凝胶的临床梦:小材料大惊喜
自愈壳聚糖基水凝胶(上:中间打出的孔洞在2小时后自愈)与无自愈的明胶(下)对比实验。 磁性壳聚糖基自愈性水凝胶挤过狭窄通道,证明了其自愈性与磁性的协同作用。 在11月举办的“2012生命科学论坛”上,来自清华大学化学系教授危岩课题组的副教授陶磊的汇报吸引了参会医生们的目光:以
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
油田堵水复合铝凝胶凝胶强度评价
我国油田普遍采用注水开发方式。由于地层的非均质性和油藏地层的复杂性,注入水会沿高申通孔道突入油井,导致油井大量出水,特别是在开发中后期,含水上升速度会加快。为提高水驱采收率,降低流体的含水量,必须对高渗透层进行封堵。目前通常采用化学试剂对水层进行封堵。按照堵剂的存在形态可分为冻胶型、分散体型、凝胶型
用离子液体水凝胶合成多级孔载体负载的纳米催化材料
离子液体一种绿色功能介质,具有不挥发、性质稳定、熔点低、液态温度宽、溶解能力强、功能可设计等优点,在化学反应、材料科学、萃取分离等领域有广阔的应用前景。离子液体性质和应用研究具有重要的意义。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,化学所胶体、界面与化学热力学实验室
美国研究人员合成一种水凝胶高分子材料
来自美国的研究人员近日开发出一种新的高分子材料,它能够帮助修复受损的关节软骨,有望为骨关节炎患者带来福音。 关节软骨中存在着一种名为糖胺聚糖的大分子物质,它能够与水分子结合,帮助关节承担负荷,抵抗磨损。在骨关节炎患者中,软骨中的糖胺聚糖含量减少,关节软骨承受负荷能力下降,因此患者会经常感到疼痛
水凝胶让器官变“通透”
美国斯坦福大学的一个研究小组以水凝胶置换脂质分子,使生物器官标本可以透过光线。 研究小组在英国《自然》杂志网站宣布,借助这一方法,实验鼠大脑标本得以透光。此后借助着色手段,实验鼠大脑内部组织结构得以清晰显现。 斯坦福大学工程学院新闻办公室副主任安德鲁·迈尔斯11日告诉记者,这项研究与
葫芦岛的葫芦里装的什么药?
庄子有个好基友叫惠子,俩人经常斗嘴。有一回惠子准备凡尔赛一把,说魏王送给他一种大葫芦,这葫芦大到装满水后自身的重量就把自己压碎了,根本没啥用。庄子怼得很高级,说你有这么大的葫芦,为什么不把他系在腰上当游泳圈去野泳。潜台词是你只会用葫芦的“有”,而不会用葫芦的“无”。葫芦在传统文化中出现率很高,一
微生物“互掐”变“协作”,大增的却是催化效率
作为生物催化剂,微生物可以通过全细胞催化或多细胞协作,进行能量收集、传感、修复和驱动等,具有效率高、条件温和、选择性高等特点。传统的微生物细胞间协作方法,由于细胞间生长速度的不同,易导致微生物此消彼长、效率受损。近日,南京工业大学材料化学工程国家重点实验室研发了一种控制微生物时空布局的新策略,该策略
软塑包装材料厚度的测试方法
摘要:厚度是软塑包装材料的重要性能指标,是影响材料其他性能的重要因素。本文利用C640测厚仪对塑料复合膜样品的厚度进行测试,并介绍了试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容,为企业监控包装材料的厚度提供参考。关键词:软塑包装材料、厚度、测厚仪、塑料复合膜、接触式测厚 1、意义厚度是软塑包装材料质
清华大学研制成功DNA水凝胶3D打印材料
近日,在北京市科委先导与优势材料专项的支持下,清华大学化学系刘冬生课题组与英国瓦特大学Will Shu(舒文淼)等单位合作成功研制出可应用于活细胞3D打印的DNA水凝胶材料。该成果被2月26日出版的《自然》(Nature)作为研究亮点报道关注,Nature评价该材料是“一种非常有前景的打印三维
介孔材料制备上,水热合成法和溶胶凝胶法的优缺点
优点溶胶-凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点: (1)由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液,因此,就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。 (2)由于经过溶液反应步骤,那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素,
粘性水凝胶或能修复受损组织
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515941.shtm
新型水凝胶可按病情释放药量
英国《自然·通讯》杂志近日发表了一项生物医学工程最新成果:美国科学家利用小鼠模型成功展示了一种可响应疾病活动性的释药凝胶,其可装载不同的小分子,能“聪明”地根据疾病发作的不同严重程度释放相应的剂量,或将开启未来的新型治疗方案。 很多疾病的发作情况是时轻时重的,而目前传递剂量保持不变的药物治
新型水凝胶可按病情释放药量
科技日报北京4月8日电 英国《自然·通讯》杂志近日发表了一项生物医学工程最新成果:美国科学家利用小鼠模型成功展示了一种可响应疾病活动性的释药凝胶,其可装载不同的小分子,能“聪明”地根据疾病发作的不同严重程度释放相应的剂量,或将开启未来的新型治疗方案。 很多疾病的发作情况是时轻时重的,而目前
水凝胶润湿性测量方法
应用领域:制药/化妆品发布时间:2016-07-12检测样品:化学药检测项目:理化性质参考标准:水凝胶,基础研究,方法,高分子,接触角,润湿性,捕泡法,环境室浏览次数:76次下载次数:5 次方案优势测量水凝胶如隐形眼镜和各种溶胶-凝胶表面性质和润湿性非常困难。对于极易润湿或不均一表面可使用环境室或补
复旦开发新型水凝胶缓释制剂
日前,复旦大学俞麟副教授、丁建东教授等与上海医药工业研究院陈庆华课题组合作,研发出一种新型的可注射性水凝胶长效制剂,对某种新型多肽类降糖药物的缓释时间达到一周。该缓释剂对动物体内的降糖效果良好。 该研究采用反相高分子凝胶技术,并突破了多肽药物缓释载体的初期突释和后期不完全释放两个
新型水凝胶:越“长大”越坚韧
5月29日,记者从湖北工业大学获悉,该校材料与化学工程学院微纳米及软物质科研团队李学锋教授、黄以万副教授提出通过一种简单的二次平衡法,开发出一系列溶胀却力学性能增强的水凝胶材料,其力学性能优于许多已报道的高性能水凝胶,这一研究改变了研究者对水凝胶“溶胀-力学性能弱化”的普遍认知,为研发溶胀且增强的水
CRISPR反应性水凝胶系统
研究人员报告说,注入DNA生物分子的水凝胶可用CRISPR(这是一种更常与生物活体内基因组工程相关的技术)进行编程和精确控制,旨在将生物信息转化为材料属性的理化改变。 这项研究推出了一种新型的基于DNA的CRISPR-反应性的水凝胶材料,它具有能因应用户定义性DNA靶标的可调节的功能与特性,
化学所等用离子液体水凝胶一步合成负载型纳米催化材料
离子液体是一种绿色功能介质,具有不挥发、性质稳定、熔点低、液态温度宽、溶解能力强、功能可设计等优点,在化学反应、材料科学、萃取分离等领域有广阔的应用前景。离子液体性质和应用研究具有重要的意义。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学
兰州化物所湿黏附软物质材料研究取得进展
水凝胶作为一种具备多维应用潜能的高分子材料,因高含水量、可控的力学性能、优异的渗透性、良好的生物相容性和类组织性等优点,被广泛应用于不同领域,特别是在含水环境中,如组织工程、植入电子设备和水下软体机器人等,通常需要水凝胶黏附于基底表面。然而,水凝胶的高含水量和聚合物网络的高亲水性,使其在湿环境中
兰州化物所离子液体软光电材料研究取得进展
中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化中心在离子液体软光电材料研究方面取得系列进展。 研究人员通过将光功能基团偶氮苯与离子液体进行共价键合,设计合成了一类具有明显光响应特性的离子液体,并获得中国发明ZL授权(一种光响应的离子液体及其制备方法,ZL号:ZL200710307474.0)。
材料凝胶时间的测定步骤
凝胶时间,也称胶凝时间。 一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变成固体凝胶所需的时间。对于热固性树脂来说,是指添加促进剂、引发剂等形成凝胶所需的时间。从微观层面来看,此时链段已经被引发,开始反生连锁反应。随着链段不断增长,粘度增稠,最终呈现凝胶状态。 为什么要测定材料的凝胶时间?举个