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由軟組織構(gòu)成的器件或設(shè)備，如生物學(xué)系統(tǒng)采用的軟組織（楊氏模量<108?Pa），具有可負(fù)荷調(diào)節(jié)、減震、接觸操作等功能的固有優(yōu)勢(shì)。聚二甲基硅氧烷是很普遍的商用有機(jī)硅樹脂，憑借其高彈性硅氧烷骨架，使其擁有卓越機(jī)械性能，熱阻和化學(xué)惰性，成為理想的軟器件所需基體材料。但是，傳統(tǒng)的成型工藝限制了其發(fā)展。而且近期發(fā)展的3D打印技術(shù)工藝雖可利用液體硅橡膠作為油墨獲取復(fù)雜形狀的制品，但該油墨凝膠動(dòng)力學(xué)和流變特性限制了高寬比結(jié)構(gòu)和懸垂特征，即使通過(guò)化學(xué)改性油墨來(lái)獲取理想粘度和固化速度的性能，但復(fù)雜化的化學(xué)改性…

壓力傳感器在消費(fèi)電子、醫(yī)療和機(jī)器人等領(lǐng)域的重要性已無(wú)需贅述。伴隨著電子皮膚等概念的飛速發(fā)展，更輕、更薄、可穿戴的壓力傳感器層出不窮?，F(xiàn)階段，科學(xué)家已經(jīng)在這一領(lǐng)域積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。當(dāng)我們站在現(xiàn)在，展望將來(lái)的壓力傳感器發(fā)展路線時(shí)，我們最需要的是更成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，讓我們從“設(shè)計(jì)-制備-測(cè)試-再設(shè)計(jì)”的經(jīng)驗(yàn)主義走向“理論預(yù)測(cè)/設(shè)計(jì)-制備-測(cè)試”的理性設(shè)計(jì)路線。 近日，斯坦福大學(xué)鮑哲南院士團(tuán)隊(duì)針對(duì)壓力傳感器活性層的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜述。針對(duì)四種最常見的壓力傳感器，即電容傳感器、電阻傳感器、…

8月12日，學(xué)術(shù)頂刊《自然》上同期刊登了兩篇關(guān)于碳量子材料論文。 二維碳量子材料中存在平帶（flat?band）。處于平帶中的電子相互間作用力很強(qiáng)，從而產(chǎn)生特殊的電學(xué)性能，如非常規(guī)超導(dǎo)態(tài)和關(guān)聯(lián)絕緣態(tài)等。二維碳量子材料因而成為研究電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)和高溫超導(dǎo)機(jī)理的重要平臺(tái)。最近大火的魔角石墨烯便是石墨烯量子材料的一員。制備魔角石墨烯需要調(diào)整兩層石墨烯間的夾角至~1.1°（誤差不大于0.1°）。如此精密的操作難以推廣。《自然》上的兩篇工作面對(duì)這一挑戰(zhàn)，報(bào)道了制備更方便、具有類似魔角石墨烯電學(xué)性質(zhì)的“替代品”…

水凝膠基的器件在柔性電子、生物傳感、軟體機(jī)器人以及智能人機(jī)界面等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，高拉伸性、低滯后和抗疲勞是必不可少的，雖然這些性能其實(shí)都是能量耗散的結(jié)果（不同條件下），但很難在同一個(gè)水凝膠中同時(shí)滿足。 不同于合成的水凝膠，許多生物組織（如肌肉和軟骨），顯示出特殊的機(jī)械性能，并能在其生命周期中存活數(shù)百萬(wàn)個(gè)機(jī)械周期。在許多這樣的組織中，大自然已經(jīng)進(jìn)化出一類特殊的彈性蛋白，它們由折疊蛋白結(jié)構(gòu)域的串聯(lián)重復(fù)組成，作為松散排列的蛋白纖維的交聯(lián)劑。這些彈性體蛋白可以展開以分散機(jī)械負(fù)荷，并迅…

從我進(jìn)Shi Lab的第一天，就被導(dǎo)師灌輸：好好記實(shí)驗(yàn)記錄。 到現(xiàn)在還能想起進(jìn)實(shí)驗(yàn)室rotation的第一天，正好趕上一公教當(dāng)時(shí)二年級(jí)的Eric做實(shí)驗(yàn)，我就在旁邊看著（題外話：因?yàn)榈谝淮斡^摩做實(shí)驗(yàn)耳濡目染效果良好，于是也就成了一貫的習(xí)慣，在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的第一年抓住一切機(jī)會(huì)用心觀察、琢磨、總結(jié)其他資深成員做實(shí)驗(yàn)，而印象最深刻的就是一公對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄的重視。我大概總結(jié)一下： 顏寧：給實(shí)驗(yàn)室博士的三點(diǎn)忠告   1. 實(shí)驗(yàn)記錄是給【未來(lái)的自己和其他成員】看的，每一天都要好好整理；也許很多內(nèi)容，比如PC…

你能想象，當(dāng)你在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，你制備的純碳材料突然就被磁鐵給吸起來(lái)了嗎？在2020年之前，這一場(chǎng)景貌似是天方夜譚，因?yàn)榧兲疾牧显趺从写判曰蛘弑淮盆F磁化呢？但是，未來(lái)的物理學(xué)家、化學(xué)家和材料學(xué)家回想起2020年，也許想到的第一件事不是肆虐全球的新冠肺炎，而是科學(xué)家在2020年首次實(shí)驗(yàn)制備和表征到了具有磁性的碳基納米石墨烯分子材料。 自從2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家Andre Geim和Konstantin Novoselov用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯后，研究者普遍認(rèn)為石墨烯是一種…

說(shuō)起板磚，你想到什么？搬磚、拍人？除建筑材料或“武器”的應(yīng)用外，8月11日，一篇發(fā)表于《自然·通訊》的研究論文展示了板磚的一種新用途——電能儲(chǔ)存。   美國(guó)路易斯華盛頓大學(xué)（Washington University in St. Louis）Julio M. D’Arcy教授課題組將導(dǎo)電高分子聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）與普通紅磚結(jié)合，研發(fā)出了一種可存儲(chǔ)電能的超級(jí)電容器電極。制備時(shí)，將紅磚置于鹽酸和EDOT單體氣氛中。鹽酸溶解紅磚中三氧化二鐵（使紅磚顯紅色的主…

從2008年問世以來(lái)，憶阻器便吸引了研究人員的廣泛關(guān)注，其高密度、低功耗以及電阻可調(diào)的優(yōu)勢(shì)彰顯了它在突觸模擬器領(lǐng)域的巨大潛力。迄今為止，具備憶阻行為的材料主要可以分為以下三種： （1）無(wú)機(jī)晶體材料（包括TiO2、ZnO等），這一類材料熱穩(wěn)定性較好，但是機(jī)械柔性差且制備工藝復(fù)雜。 （2）有機(jī)小分子材料（Alq3、染料等），柔韌性優(yōu)良，制備條件溫和，但是熱穩(wěn)定性及環(huán)境穩(wěn)定性較差。 （3）有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料（通常情況下，以無(wú)機(jī)納米材料為客體，有機(jī)聚合物材料為主體進(jìn)行摻雜、復(fù)合），這一類材料兼具了較好的…

光熱療法（Photothermal therapy, PTT）是一種新興的疾病治療手段，具有高選擇性、低侵入性以及無(wú)系統(tǒng)性副作用等優(yōu)點(diǎn)。特別是在癌癥治療領(lǐng)域，大量的研究表明這一療法表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗腫瘤性能。然而，在光熱治療過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)對(duì)病灶溫度的精準(zhǔn)檢測(cè)，往往會(huì)造成治療效力無(wú)法控制的局面——要么升溫不足而無(wú)法殺死腫瘤細(xì)胞，要么升溫過(guò)高而對(duì)周邊正常組織造成熱損傷。因此，如何實(shí)現(xiàn)無(wú)熱損傷副作用的光熱治療是PTT進(jìn)一步發(fā)展所需要解決的關(guān)鍵問題之一。 近期，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的常江團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一…

可充電鋰金屬電池因其理論能量密度高而受到廣泛關(guān)注，但傳統(tǒng)的基于液體有機(jī)電解質(zhì)的鋰金屬電池存在泄漏、易燃等安全問題，且充放電時(shí)鋰枝晶的形可能會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部短路甚至爆炸；雖然基于陶瓷的固體電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，但脆性和界面阻抗使其難以大規(guī)模制備和應(yīng)用。所以科學(xué)家致力于開發(fā)成本低、伸延性好且可加工的固體聚合物電解質(zhì)(SPEs)。 與液體電解質(zhì)相比，SPEs一般具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，并且在保持Li+電導(dǎo)率的同時(shí)可作為阻礙枝晶生長(zhǎng)的物理屏障；與陶瓷電解質(zhì)相比，SPEs具有加工簡(jiǎn)便、電化學(xué)穩(wěn)定…

多倫多大學(xué)的Warren C. W. Chan團(tuán)隊(duì)致力于提高藥物向腫瘤的遞送效率，2020年初，他們探討了納米顆粒的腫瘤滲透現(xiàn)象，并對(duì)納米粒子進(jìn)入實(shí)體腫瘤的機(jī)制提出了質(zhì)疑，公認(rèn)的EPR效應(yīng)并不能很好解釋納米藥物在腫瘤部位的富集現(xiàn)象，而轉(zhuǎn)胞吞作用可能是主要機(jī)制。他們提倡要進(jìn)行基礎(chǔ)研究，正所謂大道至簡(jiǎn)。近期，他們又在Nature Materials刊文，發(fā)現(xiàn)給藥劑量閾值在提高納米藥物向腫瘤的遞送效率起到關(guān)鍵作用，論文題目為“The dose threshold for nanoparticle tu…

1982年3月13日，一項(xiàng)叫做“計(jì)劃生育”的基本國(guó)策新鮮出爐。 那一天開始，一度在部分市、縣試行的限制生育政策被當(dāng)成了一項(xiàng)“政治任務(wù)”。 雖然計(jì)劃生育的政策確實(shí)有效遏制了當(dāng)時(shí)人口的飛速增長(zhǎng)，但是這也形成了中國(guó)生育政策與家庭個(gè)人生育需求之間的重大反差。 或許很多人都聽說(shuō)過(guò)，當(dāng)初施行的計(jì)劃生育計(jì)劃有多么瘋狂。 強(qiáng)迫做人流都還是好的，到了6、7個(gè)月去引產(chǎn)什么的也屢見不鮮。 家門口天天有人守著巡邏，各種查人口，生了孩子的婦女被強(qiáng)迫放上節(jié)育環(huán)。 在過(guò)去，節(jié)育環(huán)似乎是聽得最多的避孕工具了，據(jù)說(shuō)它不會(huì)影響生活…