兰州化物所等在仿生润滑材料研究中获进展
物体（液体和固体）的定向传输在能量传输、智能机器人、生物医学设备等领域有着重要应用。过去20年里，液体定向输运研究引起了科学家的广泛关注，并取得重要突破，然而，固体输运研究报道很少。与液体定向输运机制不同，限域受压条件下固体定向输运需要依靠强大的机械推动力来克服弹性变形接触过程中的摩擦力，而良好的界面润滑是先决条件。 自然界中，在组织腔道分泌粘液的润滑作用下，食道能够利用肌肉应激产生的机械蠕动波实现大食块的成功传输。受此启发，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员周峰团队基于界面润滑和机械变形的耦合效应，开发了一种智能型类食道凝胶软物质器件，在凝胶管内腔表面坚固的水润滑层辅助下，利用管腔收缩变形产生的流体动压和机械推动力实现了固体在多维方向的按需运输。 研究人员基于先前提出的表面催化引发自由基聚合方法，以铁丝为催化模板，制得了含有ATRP活性引发剂的铁基双网络高强度温敏性水凝胶管；采用前期发展的亚表面引......阅读全文
制备出超高强度水凝胶生物润滑材料
近日，中国科学院兰州化学物理所研究员周峰课题组利用分子工程，设计制备出一种具有双交联网络的超高强度水凝胶，大大提高了水凝胶的机械性能。相关研究已发表于《先进材料》。 水凝胶是一类包含大量水分的具有三维网络结构的高分子材料，其在关节润滑、组织工程、药物控释载体等领域有重要应用前景。但水凝胶通常比
超高强度水凝胶生物润滑材料研究获进展
该水凝胶表现出了超高的断裂拉伸强度，断裂应力大于6MPa，断裂拉伸率大于700%，力学性能优异。 为解决水凝胶材料力学性能差的问题，中国科学院兰州化学物理研究所周峰课题组利用分子工程设计制备出了一种具有双交联网络的超高强度水凝胶，该水凝胶具有新颖的共价键与配位键双交联的结构形式，其中的化学交联
兰州化物所制备出超高强度水凝胶生物润滑材料
水凝胶是一类包含大量水分的具有三维网络结构的高分子材料，其在关节润滑、组织工程、药物控释载体等领域有重要应用前景，受到广泛关注。水凝胶还与人体诸多活性组织，如人的关节润滑软骨、肌肉组织等有极为相似的性质，从而使得水凝胶成为人工关节最为理想的替代材料，也是开发类肌肉驱动器的最佳基体材料。但是水凝胶
兰州化物所制备出超高强度水凝胶生物润滑材料
水凝胶是一类包含大量水分的具有三维网络结构的高分子材料，其在关节润滑、组织工程、药物控释载体等领域有重要应用前景，受到广泛关注。水凝胶还与人体诸多活性组织，如人的关节润滑软骨、肌肉组织等有极为相似的性质，从而使得水凝胶成为人工关节最为理想的替代材料，也是开发类肌肉驱动器的最佳基体材料。但是水凝胶
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
AM：兰州化物所仿生亲水润滑涂层研究取得进展
人口老龄化对植介入医疗器械提出了紧迫需求。在器械表面构筑亲水润滑涂层，可有效减小其与组织界面的摩擦力、降低手术操作难度、减小病人痛苦、延长器械使用寿命。水凝胶是一类具有典型湿滑特征的高分子材料，表面修饰水凝胶涂层可有效改变材料与器械表面的润滑特征。然而，现有的修饰方法普遍存在基材通用性差、涂层厚
兰州化物所等在仿生润滑材料研究中获进展
物体（液体和固体）的定向传输在能量传输、智能机器人、生物医学设备等领域有着重要应用。过去20年里，液体定向输运研究引起了科学家的广泛关注，并取得重要突破，然而，固体输运研究报道很少。与液体定向输运机制不同，限域受压条件下固体定向输运需要依靠强大的机械推动力来克服弹性变形接触过程中的摩擦力，而良好
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、
研究人员研发出仿生层状关节软骨润滑材料
天然软骨是一种兼备固-液双相特征、具有典型层状结构特征和特殊应力耗散机制的湿滑材料。目前，从工程应用角度来说，寻找类似于天然软骨的新型润滑材料具有挑战性。其中，表面接枝聚合物刷和水凝胶材料引发关注。但传统表面引发聚合方法制备的聚合物刷层较薄，在宏观粗糙接触尺度下易被剪切磨掉，这限制了其在工程领域
研究团队在纯无机仿生润滑水凝胶研究中取得进展
无机物通常不具备构筑生命体所需的良好柔韧性、可塑性和响应性。大多数情况下，具有可调机械强度或摩擦学性能的类生命材料（如自适应水凝胶）必须建立在轻而软的有机分子上。如果能够成功利用无机基元实现仿生软材料的构筑，将是对材料科学和纳米技术的有力补充，因其不仅可为创造全新的“无机生命体”提供可行性，还能
水凝胶的仿生变色皮肤的相关研究
刺激响应性颜色变化在自然界中较为普遍。例如，海洋软体动物、蝴蝶、鱼、蜘蛛和花等生物已经进化出利用动态颜色变化来实现适应性伪装、隐蔽和警报等功能。受到这些生物体变色现象的启发，研究人员开发了多种基于聚合物薄膜、弹性体和水凝胶等软材料的人工变色体系。其中，高分子水凝胶由于具有类生物组织的模量及本征软
仿生材料
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
美研制出新型环保水凝胶材料
美国研究人员日前宣布，他们发明了一种用天然材料制造水凝胶的新工艺，所制备的水凝胶廉价、安全、伸缩性充分，可在食品加工、灭火等方面有新的应用。 这一研究发表在《国家科学院学报》月刊上。斯坦福大学研究人员说，他们研制的新型水凝胶包含两种廉价而丰富的基本原料，一种是取自木屑、农作物秸秆等天然材料的
化学所强韧水凝胶材料研究获进展
水凝胶类似于生物软组织，具有独特的微环境（高含水量和通透性）和自适应的特点，在药物缓释、伤口敷料、组织工程及柔性电子器件等领域展现出应用潜力。然而，传统水凝胶的力学性能和抗溶胀能力通常较差，导致其实际应用受限。 在国家自然科学基金委和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邱东研究
新型水凝胶生物材料可修复膝盖软骨
据每日科学网1月14日报道，美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称，他们开发出一种新型水凝胶生物材料，在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞，能帮助刺激病人骨髓产生干细胞，长出新的软骨。在临床试验中，新生软骨覆盖率达到86%，术后疼痛也大大减轻。相关论文发表在1月9日出版的《科学·转化医学》上。 人
一款仿生自愈导电水凝胶能促进周围神经再生
自愈导电水凝胶的开发对于电活性神经组织工程至关重要。典型的导电材料如聚吡咯（PPy）通常用于制造人工神经导管。此外，组织工程领域已经朝着透明质酸（HA）水凝胶等产品的使用方向发展。尽管HA修饰的PPy薄膜可用于各种生物应用，但细胞-基质相互作用机制仍然知之甚少。此外，还没有关于HA修饰的PPy注
化学所等发展出高弹性水凝胶材料
聚合物水凝胶，作为一类通过化学交联或物理相互作用形成的高分子三维网络，因具有类似于生物组织的高含水量而表现出优异的生物相容性，在组织工程、药物释放、生物传感等领域展现出应用潜力。然而，传统水凝胶的力学性能较差，其实际应用受限。 近年来，中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室邱东研究员课题组
新型水凝胶材料可用于柔性传感器
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512998.shtm安徽理工大学材料科学与工程学院教师张晓勇团队在功能水凝胶的设计合成与性能调控领域取得新进展，提出了构建“网格支架”策略，制备了一种网格密度原位可调的聚合物网络结构，并证明这种材料可以
仿生各向异性水凝胶构建及其驱动器应用研究取得进展
高分子水凝胶驱动器是一类能够对外界刺激（光、热、化学、电等）产生可逆形变或者体积改变的新型智能材料。作为一类与生物组织相似的“软、湿”态材料，水凝胶驱动器在软体机器人、人工肌肉、人造阀门等领域存在巨大的潜在应用价值。 为此，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛和张佳玮
新型3D打印水凝胶可实现复杂而精确的仿生可控变形
含羞草在触碰下的收缩、松果在湿度下的开合以及毛膏菜在激素刺激下的叶片卷曲等，是自然界生物在外部刺激下的既有趣又与其功能息息相关的驱动变形行为。为探索与之相关的仿生变形行为，研究人员发展了多种刺激-响应性材料以及相应器件的构筑方法。近年来，水凝胶以其优异的柔弹性、吸水性，以及响应性单体的兼容性等优
清华大学研发出高强高拉伸水凝胶材料
清华大学1月19日对外发布消息，该校化工系谢续明课题组在超强、高拉伸水凝胶材料研究上获重要进展，最近和香港城市大学合作使用该凝胶作为固态电解质制备了可自修复、高拉伸的柔性超级电容器。 高分子水凝胶材料在医疗卫生、生物医用、药物缓释、柔性传感等领域有着重要应用。但通常化学合成的水凝胶由于网络的不
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
宁波材料所在智能荧光高分子水凝胶的材料构建获进展
智能荧光高分子水凝胶是一类具有可调发光性能的高分子软材料，由于其三维聚合物交联网络中包含大量的水分子，在合适的外界刺激作用下，易与周围的水溶液发生物质交换，诱导水凝胶的溶胀或去溶胀，同时伴随着发光颜色或强度的显著变化，因而在仿生驱动、传感检测、信息存储加密等方面有着很大的应用潜力。如何通过高分子
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
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶，捕虫高手猪笼草，科学家们研究仿生，利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而，仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”，一旦受到外界触碰，“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
AFM|自然的启示——仿生超亲水薄膜材料应用于油水分离
开发一种高效可行的分离膜对净化高度乳化的含油废水具有重要意义，但是目前许多产品都具有低通量和严重膜污染等问题，使得进一步发展面临较大的挑战性。在此，东华大学纺织科学与技术实验室的研究人员通过同步电喷雾和静电纺丝的简便方法，构造出一种仿生的超润湿纳米纤维表面。所获得的纳米纤维薄膜表面具有荷叶状微/纳米
细胞相容性超分子大孔水凝胶材料诞生
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497548.shtm近日，安徽大学生命科学学院杨雪峰与华南理工大学边黎明团队合作，提出了一种凝聚层-水凝胶转变策略，制备出孔径为100 微米的大孔水凝胶。相关研究成果日前发表于材料领域期刊《先进材料》。
兰州化物所三维网络水凝胶材料研究获进展
在国家自然科学基金项目支持下，中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心功能复合材料组在三维网络水凝胶材料的制备及应用研究方面取得新进展。 近年来，三维网络结构水凝胶在环境污染物处理方面受到了广泛关注，但传统的水溶液聚合法形成的水凝胶是胶体状产物，需造粒等处理工艺，干燥能耗
我国科学家实现高强韧水凝胶材料新突破
水凝胶材料在生物医学领域展现了广阔的应用前景，成为当前最受关注的生物材料。然而水凝胶材料天生质弱，强度低、韧性差，成为限制其应用的瓶颈难题。尽管当前已有多种提升水凝胶力学性能的方法，例如双网络策略以及基于聚乙烯醇的结构优化策略，但这些方法无一例外涉及冗长制备流程或苛刻制备条件，限制了其临床转化应
新型纤维水凝胶材料有望作为软组织替代品
一个由整形外科医生和材料科学家组成的团队在治疗软组织缺损的常见临床问题方面取得了重大进展。他们发明了一种具有良好耐受性并可促进软组织和血管生长的合成软组织替代品。 这种新材料无需过于致密即可保持其形状，克服了当前组织填充物要么太软，要么不够疏松，无法让细胞进入并开始组织再生的困难。该项研究发表