Janus气凝胶实现季节适应性热管理温度调节研究获进展
辐射调节被认为是直接、高效、有前途的方式,通过吸收输入的阳光调节内部环境温度,进而实现节能。辐射调节在较大程度上取决于物理/化学改性和合成的材料、合理的结构设计和有效的功能配合。而生物相容性和多功能性对材料要求颇高。复杂的制备工艺和多层结构设计限制了辐射调控材料的发展及其应用。为此,合理设计和制造热调节材料至关重要,可通过可调节的物理或化学结构显著提高冷却或加热性能。 既往研究通过反向聚合在织物表面设计了由聚吡咯和全氟十二烷基三乙氧基硅烷组成的超疏水仿生类黑素体分级纳米球织物,实现了人体热管理温度调节和光热蒸发应用。而在材料稳定性和季节适应性温度调节方面仍有不足。基于此,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、副研究员肖鹏利用免冻干的方法,设计了由光热MXene-CNF层和CNF层组成的Janus结构气凝胶(JMNA)。该气凝胶能够实现可切换的热调节,将被动辐射冷却和加热集成到一个材料系统中,以适应......阅读全文
新型水凝胶电解质膜可用于高性能锌离子电池
水系锌离子电池具有功率密度高、成本低、本质安全等优点,在储能领域应用前景广阔。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎和研究员朱凯月团队在水系锌离子电池电解质研发方向取得新进展,制备了两面具有不同亲水性、截面具有梯度孔道结构的Janus水凝胶膜,并将其用作水系锌离子电池电解质,不但降低负极水活
新型水凝胶电解质膜可用于高性能锌离子电池
水系锌离子电池具有功率密度高、成本低、本质安全等优点,在储能领域应用前景广阔。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎和研究员朱凯月团队在水系锌离子电池电解质研发方向取得新进展,制备了两面具有不同亲水性、截面具有梯度孔道结构的Janus水凝胶膜,并将其用作水系锌离子电池电解质,不但降低负极水活
内镜手术快速成胶双面粉末防止术后黏连
医学临床手术后粘连几乎是所有外科手术的后遗症之一,通常是指由伤口血栓、间皮损伤或异物(如纱布)引起的器官与周围组织之间的异常纤维化连接。术后粘连几乎可以发生在身体的任何部位,并可能导致如肠梗阻、运动受限等多种风险。因此,临床上对防粘连屏障的需求越来越大。 而理想的防粘连屏障应具有良好的粘弹性以
孔洞石墨烯气凝胶有望用于低温能源器件
石墨烯气凝胶,经由石墨烯片层三维搭接、组装而来的石墨烯宏观体材料,具有三维连续多孔网络结构,表现出高比表面积、高孔隙率、优异导电性能及电化学行为,在能源存储、传感、吸附、复合材料等领域有重要应用前景。然而,目前常规石墨烯气凝胶的三维组装以石墨烯片层间的“面-面”局部搭接方式为主,进而形成具有三维
孔洞石墨烯气凝胶有望用于低温能源器件
石墨烯气凝胶,经由石墨烯片层三维搭接、组装而来的石墨烯宏观体材料,具有三维连续多孔网络结构,表现出高比表面积、高孔隙率、优异导电性能及电化学行为,在能源存储、传感、吸附、复合材料等领域有重要应用前景。然而,目前常规石墨烯气凝胶的三维组装以石墨烯片层间的“面-面”局部搭接方式为主,进而
新型纳米纤维气凝胶可有效吸收交通噪声
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/3/474808.shtm 交通噪声一直被认为是最烦人的污染之一,对人类的生理和心理健康造成严重危害。近日,东华大学纺织科技创新中心印霞、斯阳、丁彬联合团队开发了一种分层结构的弹性陶瓷电纺纳米纤维气凝胶,可
新型纳米纤维气凝胶可有效吸收交通噪声
交通噪声一直被认为是最烦人的污染之一,对人类的生理和心理健康造成严重危害。近日,东华大学纺织科技创新中心印霞、斯阳、丁彬联合团队开发了一种分层结构的弹性陶瓷电纺纳米纤维气凝胶,可有效吸收交通噪声等低频噪声,助力解决噪声污染问题。近日,相关成果发表在美国化学会的《纳米快报》上。 为解决交通噪声等
中国科学家成功制备高弹气凝胶
经过10余年的探索,浙江大学高分子学系高超教授团队成功制备出具有微穹顶结构的高弹气凝胶,其耐热能力突破了2000摄氏度(2273K)大关,在反复挤压下依然保持轻盈高弹、性能稳定。“此项突破不仅为气凝胶产业注入了高效普适的新型制备范式,更打通了极端温度环境应用的全新路径。”高超告诉《中国科学报》。这一
化学所在气凝胶研究领域取得新进展
气凝胶是目前已知的密度最低的合成材料之一,因其极小的表观密度和热导率,高的孔隙率和比表面积,引起了广泛的关注。然而,气凝胶的多孔结构和极低密度导致其力学强度差;此外,常用的超临界干燥法制备程序繁杂、周期长、产量低、成本高, 制约了气凝胶的实际应用。 在国家科技部、国家自然科学基金委的大
基于气凝胶的超轻可编程“空气磁体”
近年来,航空航天事业的蓬勃发展,使越来越多的飞行器进入太空探索宇宙,甚至太空旅行计划使得普通人也可以完成自己的“太空梦”。但是高昂的发射成本一直阻碍着航空航天事业的发展,在目前的技术条件下,发射1克物体的成本约等价为1克黄金的价值。近日,北京航空航天大学的谢勇副教授、陈子瑜教授和科罗拉多大学的I
科研人员开发出新型聚酰亚胺气凝胶
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515357.shtm
石墨烯让碳纳米管气凝胶变坚韧
据物理学家组织网近日报道,美国宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基·梅隆大学的研究人员在易碎的碳纳米管气凝胶上覆盖石墨烯涂层,使其犹如穿上超人斗篷一样,在强度压力下一改易塌瘪状态而转变得坚韧耐压,而当卸除负载后又可完全恢复原状。该研究结果刊登在《自然·纳米技术》杂志上。 研究人员说,他们演示的碳纳米管
石墨烯气凝胶复合防火织物的热防护性能
为进一步提高热防护服的综合性能,使其满足高防护性兼具低热蓄积的需求,利用改进的Hummers法制备了一种密度小、导热率低、隔热效果好的石墨烯气凝胶材料,并研发复合防火织物系统,在低辐射热环境下探讨不同厚度的石墨烯气凝胶的隔热效果。结果表明:加入石墨烯气凝胶的复合防火织物具有较好的热防护性能,可将人体
石墨烯气凝胶可直接3D打印了
美国能源部所属劳伦斯利福摩尔国家实验室的研究人员,日前用3D打印技术将石墨烯气凝胶微晶格直接打印出来。这种新型石墨烯气凝胶将为能量存储、传感器、纳米电子,以及催化和分选流程带来巨大好处。相关成果发表在4月22日出版的《自然·通信》杂志上。 3D打印的石墨烯气凝胶具有高比表面积、优良的电导率、
以PANF构建基体制备全对芳酰胺气凝胶
气凝胶是一种低密度、高孔隙率的材料,与冷冻干燥或超临界干燥等复杂的加工方法密切相关。现有的芳纶气凝胶的制备方法主要采用简单的循环冻融(FT)过程,虽有利于纳米纤维之间的交联和气凝胶的形成,然而也面临着这样的问题:(1)纳米纤维之间进行了多次FT交联(2)需要在特殊温度下进行冻结和解冻(3)后续的
凝胶渗透色谱仪气路管的清洗方法
凝胶渗透色谱仪气路管的清洗方法:清洗气路连接管时,应首先将该管的两端接头拆下,再将该段管线从色谱仪中取出,这时应先把管外壁灰尘擦洗干净,以免清洗完管内壁时再产生污染。清洗管路内壁时应先用无水乙醇进行疏通处理,这可除去管路内大部分颗粒状堵塞物及易被乙醇溶解的有机物和水分。在此疏通过程中,如发现管路不通
陶瓷气凝胶或成航空航天新材料
陶瓷气凝胶因其超轻、耐火、耐腐蚀、耐高温等特性,非常适合解决航空航天领域的隔热问题,但其脆性、高温析晶、热震坍缩等问题严重制约了相关研究和应用。近日,哈尔滨工业大学、兰州大学、美国加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校等高校研究人员,共同研究合成了米层状结构的双曲线结构陶瓷气凝胶,通过结构设计实
我国科学家研发出新型腹壁组织修复材料
目前全球范围内,每年因内部软组织缺陷开展的重建手术大于40万例,花费100亿美元以上的医疗费用。基于补片的无张力修补术是临床推荐的主要治疗方法。然而传统的合成补片不能同时具备抗变形、抗粘连和促愈合的特性,容易导致不良的手术结果。近期,我国科学家研发出一种新型腹壁组织修复材料,兼具抗变形、抗粘连和
高强Janus三维多孔膜成为“蓝色能源”的高效捕手
随着当今世界的快速发展,能源已经成为人类社会赖以生存和发展的基础。然而传统的化石能源至今仍存在着不可持续、生态破坏等诸多问题。开发利用新型的可持续发展的清洁能源势在必行,是世界发展的共同议题。 海水中蕴藏着巨大的能量,又称“蓝色能源”,盐差能就是其中典型的一种,广泛存在于江河的入海处。早在19
高强Janus三维多孔膜成为“蓝色能源”的高效捕手
Janus膜的制备和结构示意图 随着当今世界的快速发展,能源已经成为人类社会赖以生存和发展的基础。然而传统的化石能源至今仍存在着不可持续、生态破坏等诸多问题。开发利用新型的可持续发展的清洁能源势在必行,是世界发展的共同议题。 海水中蕴藏着巨大的能量,又称“蓝色能源”,盐差能就是其中典型的一种,
物理所光镊驱动Janus粒子可控旋转研究取得进展
上个世纪90年代起,随着纳米科技走进人们的视线,宏观世界中的器件走向微纳世界成为世界潮流。微型马达由于能广泛应用于微机电、微流、生物医药等领域而倍受青睐,而光场、电场和磁场常常作为动力来智能地操控微型马达。传统的光驱动的旋转微马达可以通过向具有双折射性质的物体传递角动量或向形状不对称的物体传递动
苏州纳米所在氮化硼气凝胶研究中获进展
气凝胶,被誉为改变世界的新材料,具有孔隙率高、比表面积大、密度低、绝热性能好等优异理化性质,在热/声/电绝缘、催化剂/药物载体、星际尘埃收集、环境修复、能源与传感等领域具有重要应用前景。然而,其自身力学缺陷,如强度弱、易脆、变形能力差等弊端,尤其是较宽温度范围内抵抗不同载荷冲击能力,成为气凝胶获
扭转韧性突破!科学家研发新型复合气凝胶纤维
近日,青岛大学教授姜伟团队巧妙地利用生物基高分子材料,通过湿法纺丝与冷冻干燥技术,成功制备出兼具轻质与优异扭转力学性能的复合气凝胶纤维,为高性能功能性纺织品的开发开辟了新路径。相关成果发表于《现代纺织技术》。 气凝胶被誉为“冻结的烟”,因其极高的孔隙率和极低的密度,在隔热、过滤、能源等领域备受
苏州纳米所在氮化硼气凝胶研究中获进展
气凝胶,被誉为改变世界的新材料,具有孔隙率高、比表面积大、密度低、绝热性能好等优异理化性质,在热/声/电绝缘、催化剂/药物载体、星际尘埃收集、环境修复、能源与传感等领域具有重要应用前景。然而,其自身力学缺陷,如强度弱、易脆、变形能力差等弊端,尤其是较宽温度范围内抵抗不同载荷冲击能力,成为气凝胶获
Science-Advances:乳液界面聚合法制备各向异性Janus微球!
高分子微球材料的发展对人类的经济与生活带来了巨大的影响,已渗透到我们生活中的每个角落,从化妆品、涂料、感光材料等大宗产品到生物医药领域的药物缓释微胶囊、色谱分离层析介质等高附加价值产品。 高分子微球的拓扑结构和化学组成是影响其广泛应用的关键,乳液聚合是合成高分子微球材料最为经典的方法。 问题
力学所气泡微机器人操控研究获进展
能够自主运动的微马达(Micromotor)技术得到了发展和关注。作为典型的活性颗粒,微马达往往由表面物理化学属性相异的两部分组成,将周围环境中的能量(如化学能等)转化为自身运动的动能。因此借用古希腊的两面神,称为Janus微马达。一种典型的Janus球形微马达一个半球材料为铂(Pt)而另一半为
厦门大学团队连发两篇Chem丨Cell-Press论文速递
近日,厦门大学在Cell Press细胞出版社期刊Chem上连续发表两篇论文。 2021年11月25日,厦门大学汪骋教授团队发表了一篇题为“Light-driven proton transport across liposomal membranes enabled by Janus met
我国科学家成功研制石墨烯多孔气凝胶新材料
近日,中科院大连化物所研究员吴忠帅团队研发出一种三维高导电、亲锂性的MXene/石墨烯多孔气凝胶新材料,并成功应用于高锂载量、高容量、无枝晶金属锂负极,获得了高比能、长寿命锂金属电池。相关研究成果发表在《美国化学会—纳米》上。 金属锂具有超高质量理论比容量(3860 毫安时/ 每克)和最低的
中国科大研制出新型隔热防火双网络复合气凝胶
近日,中国科学技术大学教授俞书宏课题组以壳聚糖作为三维软模板,发展了一种酚醛树脂(PFR)与SiO2共聚和纳米尺度相分离的合成新策略,成功研制出具有双网络结构的PFR/SiO2复合气凝胶材料。 工业建筑和维持室内舒适温度所消耗的能量占世界每年总能耗的30%以上,隔热材料的使用可以提高建筑物能量
基于气凝胶的高性能热防护纺织新材料的研究
热防护服是保护消防员的重要装备,其性能直接关系到消防员的生命、安全和健康。据统计59%的消防员死亡是由于心脏病及热应激所致。这表明传统热防护服存在很大弊端,主要是增加了热应激现象的发生,且过于厚重也显著降低了服装的舒适性能。SiO2气凝胶由于其纳米三维网络结构,具有很好的隔热性能。因此,本课题采用S