用于构筑高性能压力传感器的模量梯度离子导电水凝胶构建策略提出

柔性可穿戴压力传感器具有优异的响应性和复杂曲面适应能力,在健康监测和智能医疗等领域应用广泛。而受限于材料本身的均质结构,传统的压力传感器难以同时实现高灵敏度和宽压力检测范围。梯度结构离子导电水凝胶为解决这一难题提供了策略,但如何通过简便方式构建梯度结构离子导电水凝胶面临挑战。中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研团队基于植酸-聚合物相互作用机理研究,开发出简便易行的模量梯度离子导电水凝胶构建策略,并用于构筑高性能压力传感器。这一传感器具有更宽的压力检测范围、更优异的低压检测能力和更高的整体灵敏度,可有效识别声波和气流引起的微弱压力、由说话和手指按压产生的中度压力以及较高量级的足底压力。该团队探讨了植酸与水凝胶基质的相互作用,发现了植酸与不同聚合物之间存在不同的作用方式。在聚丙烯酰胺/植酸水凝胶中,植酸在聚丙烯酰胺网络中表现出增塑作用,增加了聚丙烯酰胺分子链的活动能力,降低了水凝胶的模量。而在聚丙烯酸/植酸水凝胶中,植酸促进了聚丙......阅读全文

变性梯度凝胶电泳(DGGE)

简  介  这个方法是应用最早也是最常用的突变筛查方法之一,在过去的十年中经历了很大的改进,并被诊断室所广泛使用,最近有篇关于该问题的综述(Fodde>和 Losekoot 1994 年)。原  理  如果 DNA 双链分子全长不断增加温度或用化学变性剂处理,两条链就会开始分开(解链)。首先解链的区

电工所制备出集成式新型固态柔性超级电容器

  日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究组制备出具有高面积比容量、优异充放电循环性能和柔性性能的新型固态柔性超级电容器。相关研究结果发表于国际材料学期刊《先进材料》(Adv. Mater, 2015, doi:10.1002/ adma.201503543),并已申请了国家发明ZL。  当前的固态柔

科学家提出制作高灵敏度电容传感器的新方法

  近日,北京航空航天大学教授单光存团队提出了一种利用叉指电极制备基于MXene/ PVP的高性能电容式柔性压力传感器的新方法,通过选择合适的叉指电极数目和优化MXene/PVP滤纸膜的介电层,可以提高电容传感器的灵敏度。该传感可用于各种压力检测,如手指按压、手腕脉搏、呼吸、吞咽和语音识别等。相关研

我国科学家设计出高性能可穿戴柔性传感器

  导电水凝胶制成的柔性表皮传感器在个性化医疗、多功能电子皮肤和人机界面等领域已得到广泛应用。但是,在可穿戴人机交互的高性能医疗(尤其是电生理信号)传感以及后续医疗的加速伤口愈合方面,同时具有可靠自愈能力和卓越传感性能的导电水凝胶表皮传感器仍然是一个巨大的挑战。近期,北京化工大学等的科研团队开发出可

柔性金属薄膜磁性调控的新维度:应变梯度

  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队等研究证实,应变梯度是磁性多层膜中一种有效的附加控制参数。这种调控方式具有良好的可逆性和循环稳定性,且可拓展至其他铁磁多层膜体系。相关研究成果发表于《先进材料》。  柔性磁传感器兼具柔性电子的可变形性与磁传感器的非接触、矢量探测等

一种用于可穿戴电子器件的热传导增强型柔性水伏发电机

  近年来,利用蒸发驱动水流经过功能化纳米通道,在固-液界面相互作用下,将环境热能转化为电能的水伏效应是新兴的绿色环境能源捕获技术。由于蒸发的自发性和地理环境约束小等特性,水伏发电机可以实现长时间、持续的产能,在用于自驱动传感、可穿戴电子器件能源供给等方面具有广阔的应用前景。目前,水伏发电器件研究多

智能可穿戴设备柔性发电器件研究获重要进展

近日,中国科学院电工研究所古宏伟团队和澳大利亚昆士兰科技大学研究人员合作,在智能可穿戴电子设备柔性发电器件研究方面获重要进展。联合团队研制出基于硒化银的柔性热电膜材料室温热电优值(ZT值)和可穿戴发电器件的归一化功率密度均为所有已报道同类材料的最高值,相关成果在《自然—通讯》发表。柔性可穿戴发电器件

可穿戴技术的未来:印在衣服上的柔性电池

   可穿戴产品的技术障碍之一是消除产品的材料和尺寸限制。鉴于目前的电池技术,可穿戴产品依然没有办法脱离电池形状来进行更灵活的外形设计。不过,近日美国研究人员开发了一种灵活的柔性纺织电池,它不仅可以正常为可穿戴设备供电,同时还可以像普通的棉布一样柔韧。  曼彻斯特大学的研究人员纳兹穆尔·卡里姆是这项

宁波材料所在柔性可穿戴电子皮肤方面取得系列进展

  电子皮肤可模仿人体皮肤对外界环境(包括对压力、温度及化学等刺激)的感知,因而可广泛应用于人工智能和医学诊断等领域。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展,但仍然存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题,这些限制了其实际应用。要解决以上问题,选用具有优异性能的活性

天津大学张雷团队:受耐寒植物启发的抗冻水凝胶!

  近年来,由于柔性电子器件在软体机器人、柔性储能设备、可穿戴设备等领域被广泛应用,受到越来越多的关注。其中,导电水凝胶在该领域具有巨大的应用潜力,因为导电水凝胶的聚合物网络赋予了它们类似固体的性质和可调节的机械性能,并且分散的水分子赋予了其离子迁移性。  但是,当温度降低到冰点以下时,传统的导电水

超柔性能量收集及储存系统助力可穿戴技术发展

  可穿戴设备的进步高度依赖于柔性能源器件的发展,这些器件需提供高效率、耐用性和持续的电力输出,同时能够轻松集成。目前,商业可穿戴设备普遍依赖硬质电池供电,不仅增加了系统刚性,限制了其机械顺应性,还需频繁充电或更换电池。因此,需要研发一种集成了能量收集与存储的柔性系统。  近日,清华大学深圳国际研究

高光辉团队:在乳液粒子增韧水凝胶方面取得进展

  皮肤是人体最大的体表感官器官,具有保护、排泄、调节体温和感受外界刺激等作用。随着科学技术的进步,模仿人类皮肤感知功能(如温度,湿度,压力等)的仿生电子设备陆续出现,并已在人机界面,软体机器人,可穿戴传感器等领域实现应用。近年来,离子导电水凝胶,由于其柔软,可拉伸,在结构和机械特性方面类似于生物组

安徽医科大学:研制一种新型可穿戴水凝胶传感器

  安徽医科大学研究团队近期研制出一种新型可穿戴水凝胶传感器,具备微型离子数字转换接口和固有保水性能,可以实现多种人机交互功能。该成果日前发表于《电气与电子工程师协会—传感器期刊》。 可穿戴生物医学设备领域的皮肤传感器一直是国际上的热门研究领域,该领域的突破将有助于实现新型的人机交互和机器人技术

新型电子皮肤让“死皮”重获感知

  生命体总能进化出各种复杂、精细的结构来实现特定的功能,皮肤就是这类杰作中的代表之一,它不仅是人体的天然屏障,也是感知外界环境变化的门户。基于皮革的电子皮肤设计原理示意图  但在生活中,人体不可避免地会受到外伤进而在不同程度上损坏皮肤,因此,人工皮肤在前期的肢体保护和后期的仿真修复过程中都具有重要

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

CBS变性梯度凝胶电泳实验

【实验目的】掌握变性梯度凝胶电泳检测新的突变,以及测定高度多态基因的基因型的技术方法。【实验原理】在现代遗传学中DNA 序列突变的分析占有十分重要的地位。由于在较大DNA 序列中检测一个细微的突变非常困难,因而现在人们建立了几种方法来解决这一难题。变性梯度凝胶电泳(DGGE)能把长度相同而核苷酸顺序

变性梯度凝胶电泳的特点

  DGGE/TGGE已广泛用于分析自然环境中细菌、蓝细菌, 古菌、微型真核生物、真核生物和病毒群落的生物多样性[8]。这一技术能够提供群落中优势种类信息并同时分析多个样品,具有可重复和操作简单等特点, 适合于调查种群的时空变化, 并且可通过对条带的序列分析或与特异性探针杂交分析鉴定群落组成。DGG

变性梯度凝胶电泳(DGGE)原理

如果 DNA 双链分子全长不断增加温度或用化学变性剂处理,两条链就会开始分开(解链)。首先解链的区域由解链温度较低的碱基组成。 G.C 碱基对比 A.T 碱基对结合得要牢固,因此 G. C 含量高的区域具有较高的解链温度。同时影响解链温度的因素还有相邻碱基间的吸引力(称作“堆积”)。解链

知识分享:变性梯度凝胶电泳

  实验原理   DNA 双链分子在全长不断增加温度或用化学变性剂条件处理下,两条链就会开始分开(即解链)。首先解链的区域由解链温度较低的碱基组成。GC碱基对比AT碱基对结合得要牢固,因此GC含量高的区域具有较高的解链温度。同时影响解链温度的因素还有相邻碱基间的吸引力。解链温度低的区域,通常位于端

变性梯度凝胶电泳实验(二)

实验过程1、将两块玻璃对齐放入电泳支架上(带缺口的玻璃缺口朝上并位于内侧),旋紧固定螺丝并夹好夹子。注入去离子水,检测是否漏水后倒出去离子水。2、配制高变性剂浓度凝胶溶液和低变性剂浓度凝胶溶液,在灌胶前加入适量的10%过硫酸铵溶液和TEMED作为聚合引发剂和催化剂并充分混匀。关闭梯度混合仪的两个阀门

变性梯度凝胶电泳实验(一)

实验原理DNA 双链分子在全长不断增加温度或用化学变性剂条件处理下,两条链就会开始分开(即解链)。首先解链的区域由解链温度较低的碱基组成。GC碱基对比AT碱基对结合得要牢固,因此GC含量高的区域具有较高的解链温度。同时影响解链温度的因素还有相邻碱基间的吸引力。解链温度低的区域,通常位于端部称作低

超柔性能量收集及储存系统助力可穿戴技术发展

可穿戴设备的进步高度依赖于柔性能源器件的发展,这些器件需提供高效率、耐用性和持续的电力输出,同时能够轻松集成。目前,商业可穿戴设备普遍依赖硬质电池供电,不仅增加了系统刚性,限制了其机械顺应性,还需频繁充电或更换电池。因此,需要研发一种集成了能量收集与存储的柔性系统。近日,清华大学深圳国际研究生院副教

ACS-Cent-Sci:干细胞“沉睡”神器—水凝胶结构

  并不像正常细胞,干细胞具有多能性,其可以转变成为任何类型的细胞,从而为治疗很多疾病比如糖尿病、白血病及年龄相关的失明提供一定希望,然而截止到目前为止如何维持干细胞的多能性对科学家们而言依然是一项巨大的挑战,近日一项刊登于国际杂志ACS Central Science上的研究论文中,来自国外的研究

科学家开发新型柔性离子凝胶

华东理工大学化学与分子工程学院田禾院士、马骧教授团队,基于全新离子凝胶体系,构建了一系列兼具高应变、高韧性、长寿命磷光发射特性的导电柔性材料,为柔性有机室温磷光材料应用前景提供了新视角。相关研究近日发表于《德国应用化学》。近年来,有机室温磷光材料在信息加密、数据存储、生物医学成像等方面展现出广泛应用

苏州纳米所柔性传感及智能穿戴应用研究获进展

  随着智能材料和柔性电子学的迅速发展,为人体内外环境监测与预警,便携式医疗以及人机交互等智能穿戴应用开辟了全新的道路。传感器作为智能穿戴系统的核心,近年来受到了科研工作者的广泛关注,在器件柔性、灵敏度等方面的研究更是取得了可观的成果。然而,现有大部分柔性传感器仍存在需电源驱动、无方向识别性以及复杂

科研人员成功制备可穿戴柔性多孔汗液传感器

  近日,中国科学院近代物理研究所材料研究中心科研人员报道了一种基于核径迹技术的可穿戴柔性多孔汗液传感器。相关论文发表在《美国化学学会应用纳米材料》上。  监测人体物理和化学信号对疾病预防,特别是慢性疾病至关重要。然而对人体进行高效、连续、实时和无创检测目前仍然是一个挑战。汗液携带的物质与人体的生理

透明、可拉伸的仿皮肤式摩擦纳米发电机研制成功

  近年来,随着柔性晶体管/集成电路、可拉伸光电器件、可折叠显示屏和电子皮肤等各种革命性功能产品的大量涌现,柔性/可拉伸电子产品取得了飞速的发展。这些产品对其供能设备则提出了更高的要求,希望其具有相当的柔韧性和可拉伸性。然而,鲜有能源器件可以同时实现柔韧性、高透明度和可拉伸性。另外,市场不断增长的可

新型纳米水凝胶可增强免疫系统肿瘤杀伤力

近日,《美国化学会·纳米》在线发表中国科学院院士、国家纳米科学中心研究员陈春英课题组在抗肿瘤纳米药物研究领域的最新成果。该团队首次在乏氧肿瘤细胞表面形成纳米纤维状水凝胶结构,抑制肿瘤外泌体扩散,同时携带一种酶(CA IX)抑制剂以缓解肿瘤低氧环境,最终增强免疫系统对肿瘤的杀伤能力,实现治疗过程中更高

新型纳米水凝胶可增强免疫系统肿瘤杀伤力

近日,《美国化学会·纳米》在线发表中国科学院院士、国家纳米科学中心研究员陈春英课题组在抗肿瘤纳米药物研究领域的最新成果。该团队首次在乏氧肿瘤细胞表面形成纳米纤维状水凝胶结构,抑制肿瘤外泌体扩散,同时携带一种酶(CA IX)抑制剂以缓解肿瘤低氧环境,最终增强免疫系统对肿瘤的杀伤能力,实现治疗过程中更高

研究揭示茶多酚蛋白自组装水凝胶可精准调控肠道健康

分子加工精准调控营养机制。南京农大供图  如何实现“未来食品”(Future Food)对营养健康的精准调控,是科学家们普遍关心的议题。近日,南京农业大学食品科技学院教授胡冰团队构建了一种新的食品分子加工新策略,有望精准调控肠道健康。3月24日,相关研究成果正式发表于《美国化学学会纳米杂志》(ACS