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?《自然·材料》用低聚物探索玻璃的千年之謎
玻璃是像水晶一樣堅硬的物質(zhì),但卻像液體一樣由無序的分子組成,這種獨特的結(jié)構(gòu)與性能令許多科學家為之著迷。如果玻璃放置很長時間,會發(fā)生什么奇特的現(xiàn)象?也許,一塊理想的玻璃可以幫助我們揭開謎底。但是,理想化的物質(zhì)又談何容易?理論上來講,我們可以將熔體無限緩慢冷卻到Kauzmann溫度Tk以下來制備一塊“理想玻璃”,但這通常需要上千年甚至更長的老化時間,在我們的有生之年不太容易實現(xiàn)。那么有沒有新方法呢?超穩(wěn)定玻璃進入了科學家的視野,它是非常接近理想玻璃的一種材料,對超穩(wěn)定玻璃進行研究,也可以讓我們更好的…
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《AFM》:用于觸覺感知的超軟、具有正負壓介電效應的液體金屬彈性體泡沫
柔軟的電容式觸覺(壓力)傳感器在人機界面、柔軟的機器人和電子皮膚的應用具有巨大應用潛力。該類型電容器是典型的“三明治”結(jié)構(gòu),由上下電極和軟電介質(zhì)組成,按壓電容器使電極距離減小,增加電容。通過選用柔軟且具有高介電常數(shù)的介電材料,可以最大程度地提高傳感器的靈敏度,但這些特性通常會相互沖突。 為了解決這一問題,美國北卡羅萊納州立大學Michael Dickey團隊制備了一種超柔軟,可壓縮,并且具有高介電常數(shù)的液態(tài)金屬彈性體泡沫。通過壓縮泡沫,從而在較大范圍(5.6–11.7)內(nèi)提高介電常數(shù),稱之為“正…
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石墨烯和MXene基高性能吸波材料研究進展
一、背景介紹 電磁波在給人類生活帶來極大便利的同時,電磁輻射產(chǎn)生的危害不可忽視,如電子元器件之間的電磁干擾、電磁信息泄露和電磁波對人體的輻射等。同時,隨著世界各國的電子對抗技術、軍事信息化的不斷發(fā)展,以及各種新型雷達探測器相繼問世,如何更好地隱蔽武器不被發(fā)現(xiàn)的隱身技術得到了世界各國的關注,吸波材料由此應運而生。 吸波材料是最早用于軍事上的隱身材料,能吸收、衰減入射的電磁波,并將其電磁能轉(zhuǎn)化為熱能耗散或使電磁波因干涉而消失的一類材料。當有電磁波輻射到吸波材料的表面時,一部分入射到它的表面被吸收,另…
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四川大學發(fā)明“具有取向孔結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺氣凝膠功能復合材料”
大自然是人類的良師,自然界中天然材料具有的一些獨特結(jié)構(gòu)給材料學家?guī)砹藷o限的設計靈感。樹木是一類典型的各向異性材料,它的內(nèi)部具有取向排列的管狀結(jié)構(gòu),用來定向輸送水和營養(yǎng)物質(zhì),這種取向排列的管狀結(jié)構(gòu)使木材多個性能呈各向異性,并賦予材料獨特功能特性。借鑒樹木的結(jié)構(gòu),材料學家設計和制備了多種具有各向異性的材料。 鑒于聚合物基微孔材料在電磁屏蔽/吸波領域的應用前景,最近四川大學高分子研究所劉鵬波教授、鄒華維教授團隊采用定向冰晶模板法,通過控制冰晶的生長方向,制備出具有定向有序通孔結(jié)構(gòu)的各向異性聚酰亞胺/…
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今年最火課題之一!魔角石墨烯三個月內(nèi)第5篇《Nature》!
在2018年,麻省理工Pablo Jarillo-Herrero課題組將兩片石墨烯堆疊起來并旋轉(zhuǎn)~1.1°,于是發(fā)現(xiàn)了石墨烯新的電子態(tài),可以簡單實現(xiàn)從絕緣體到超導體的轉(zhuǎn)變,開啟了非常規(guī)超導體研究的時代。這一轟動性的發(fā)現(xiàn)由中國少年曹原作為第一作者背靠背發(fā)表了兩篇《Nature》,而那神奇的1.1°也被命名為“magic-angle”,即所謂的“魔角”。 從此之后,魔角石墨烯便一發(fā)不可收拾,接連登上《Nature》&《Science》,成為了國際前沿研究領域最熱門的話題。而在今年7月,魔角石…
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突破熒光OLED效率的理論極限!迄今為止效率最高的熱激子OLED
反向系間竄越(RISC)可以打破三重態(tài)和單態(tài)之間的轉(zhuǎn)換障礙,利用所有的電生激子,廣泛應用于高性能熒光有機發(fā)光二極管(OLED)的純有機發(fā)射材料或敏化主體中。例如,最低三重態(tài)(T1)激子被上轉(zhuǎn)換為單重態(tài)(S1)激子,在單重態(tài)-三重態(tài)分裂能(ΔEST)和熱能激活較小的條件下產(chǎn)生熱激活延遲熒光(TADF)。不利的是,在高電流密度下,基于TADF發(fā)射體的OLED通常會出現(xiàn)嚴重的效率下降,這是由長壽命T1激子引起的三重態(tài)湮滅過程造成的。最近,在更高能量水平下,更快的三重態(tài)激子動力學吸引了越來越多的關注。通…
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量子效率52%!超長有機磷光材料量子效率再獲突破
超長發(fā)光材料具有長的發(fā)光壽命(>0.1s),由于其在防偽、傳感器、生物成像、光動力療法、和有機電子學等應用前景而備受關注。大多數(shù)超長磷光體一般具有成本高、潛在毒性大、加工性能差、制備條件苛刻等缺點,使其與無金屬磷光材料相比競爭力較弱。近年來,超長有機磷光(UOP)材料被認為是克服這些缺點的一種替代品。在過去的幾年里,人們提出了一些有效的設計策略,通過分子間的相互作用抑制非輻射途徑來開發(fā)UOP材料,例如晶體誘導、H-聚集、主客體摻雜、電子耦合和有機框架。然而,大多數(shù)UOP材料的磷光量子效率(…
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破解燃料電池研發(fā)中的關鍵難題!《Science》刊發(fā)中國地質(zhì)大學(武漢)創(chuàng)新研究成果
7月10日,世界著名期刊《科學》(Science),刊發(fā)學術論文《電場誘導異質(zhì)界面金屬態(tài)構(gòu)建超質(zhì)子傳輸》。中國地質(zhì)大學材料與化學學院吳艷副教授為第一作者,朱斌教授和宋懷兵副研究員為共同通訊作者。這是我國科技工作者在能源領域取得的又一重要原創(chuàng)性研究成果。 燃料電池是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電的第四種發(fā)電技術。其潔凈、高效、無污染特點越來越引起關注。燃料電池技術成為國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的一個重點領域,高離子電導率的電解質(zhì)開發(fā),是解決目前燃料電池應用的關鍵。 長期以來,提高電解質(zhì)離子電導率的方法,是…
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中高溫處理實現(xiàn)自具微孔聚合物(PIM-1)膜超高氣體選擇性
膜分離由于其低耗能和易操作的優(yōu)點被認為是未來最具發(fā)展?jié)摿Φ姆蛛x技術。近年來,雖然傳統(tǒng)聚合物分離膜性能不斷得到提升,但聚合物膜受到氣體通量和選擇性的“Trade-off”效應的制約,如何突破“Trade-off”效應,獲得兼具高通量高選擇性的膜,成為研究者們關注的重點。近期,哈爾濱工業(yè)大學高分子科學與工程系教授、英國皇家化學會會士邵路課題組巧妙地選擇中高溫度對自具微孔聚合物(PIM-1)進行熱處理,制備了適用于氫氣純化及二氧化碳分離的高效氣體分離膜,并以“Intermediate Thermal …
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彩色氧化石墨紙和柔性N摻雜石墨紙的制備與表征,用于超級電容器和電容去離子
利用簡單的技術,簡便的操作和低成本的生產(chǎn)方法制備基于石墨烯的柔性材料的有效方法是一項實際的挑戰(zhàn)。本文清華大學環(huán)境學院張芳?副教授團隊在《Carbon Energy》期刊發(fā)表名為“Preparation and characterization of colorful graphene oxide papers and flexible N‐doping graphene papers for supercapacitor and capacitive deionization”的論文, 研究使用…
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稻草衍生氮摻雜多孔碳的綠色合成,用于高性能超級電容器
以稻草為原料,經(jīng)環(huán)保型活化劑KHCO3和三聚氰胺活化制備N摻雜多孔孔碳 具有適當調(diào)節(jié)成分和孔隙率的分層結(jié)構(gòu)碳對于儲能能力至關重要。本文,浙江大學浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院盛奎川教授團隊在《Energy Fuels》期刊發(fā)表名為“Green Synthesis of Nitrogen-doped Porous?Carbon?Derived from Rice Straw for High-performance Supercapacitor Application”的論文,研究以豐富的稻草…
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微流控氣噴紡絲法大規(guī)模制備人造皮膚新成果
皮膚作為人體最大的組織器官,在維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及抗外界細菌感染方面起著至關重要的作用。據(jù)統(tǒng)計我國每年約有數(shù)百萬的人遭受著不同程度的燒傷,導致每年皮膚創(chuàng)傷修復再生花費高達1萬億元以上的巨額治療費用。另一方面,皮膚損傷修復尤其是大面積皮膚損傷修是世界性難題。到目前為止,大多數(shù)成果集中在小面積創(chuàng)面皮膚的修復。而大面積燒傷甚至腸道暴露修復腹部的研究甚少。由于大面積腹部傷口會暴露腸道,涉及例如易感染、無支架支撐和運送營養(yǎng)物質(zhì)困難等諸多問題。使皮膚和再生皮膚的愈合成為皮膚修復中最大挑戰(zhàn)難題。 針對上述科學問…