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由于傳統(tǒng)的蒸氣壓縮制冷技術(shù)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題且能量效率較低，近年來(lái)，基于電卡效應(yīng)的固態(tài)制冷技術(shù)得到了快速的發(fā)展。電卡制冷器件不需要額外的部件，可以直接集成到熱源上，有望用于現(xiàn)代微電子器件的芯片降溫。電卡效應(yīng)來(lái)源于介電材料在電場(chǎng)下偶極翻轉(zhuǎn)帶來(lái)的可逆溫變和熵變。一般用電卡強(qiáng)度來(lái)衡量介電材料電卡制冷的效率，其數(shù)值代表溫度變化與電場(chǎng)強(qiáng)度的比值。 無(wú)機(jī)介電材料具有優(yōu)異的電卡強(qiáng)度，但其離子位移較小，導(dǎo)致熵變較小。有機(jī)介電材料中，聚（偏氟乙烯-三氟乙烯-氟氯乙烯）（P(VDF-TrFE-CFE)）具有較低的…

近日，南方科技大學(xué)機(jī)械與能源工程系副教授葛锜研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)科羅拉多大學(xué)丹佛分校教授Christopher M. Yakacki團(tuán)隊(duì)合作在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）發(fā)表研究成果，通過(guò)數(shù)字光處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)液晶彈性體3D打印，用于超輕三維吸能結(jié)構(gòu)的快速成型。 通過(guò)材料的三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型設(shè)計(jì)(如負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)、細(xì)長(zhǎng)桿屈曲結(jié)構(gòu)等)，使其在變形過(guò)程中產(chǎn)生能量耗散是目前3D打印實(shí)現(xiàn)吸能結(jié)構(gòu)的主要手段。但是，目前3D打印吸能結(jié)構(gòu)的材料多為彈性材料，而粘彈性材料本身優(yōu)越…

結(jié)核?。═uberculosis，TB）是結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，M.tb）感染引發(fā)的單病原體致死人數(shù)最多的傳染病。結(jié)核結(jié)節(jié)（Granuloma）作為T(mén)B的特征性結(jié)構(gòu)，主要由大量巨噬細(xì)胞和其他免細(xì)胞緊密排列而成，包繞著“中央壞死區(qū)”，內(nèi)含大量M.tb和與之對(duì)抗而死亡的巨噬細(xì)胞碎片。結(jié)核結(jié)節(jié)對(duì)人體來(lái)說(shuō)是一把“雙刃劍”，一方面，結(jié)核結(jié)節(jié)的致密結(jié)構(gòu)能夠有效隔離M.tb，防止細(xì)菌向外擴(kuò)散；但是，當(dāng)人體免疫力下降時(shí)，結(jié)核結(jié)節(jié)內(nèi)的M.tb會(huì)再次大量活化和增殖，引發(fā)…

眾所周知，水是通用溶劑，能夠溶解多種化學(xué)物質(zhì)。但在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，所選擇的溶劑幾乎都是有機(jī)的。水與多種不同類型的分子發(fā)生反應(yīng)，科學(xué)家無(wú)法從復(fù)雜的反應(yīng)中得到良好的結(jié)果，許多有機(jī)合成化學(xué)家將水視為一種危害。近日，美國(guó)化學(xué)會(huì)ACS C&EN新聞欄刊登了“For organic chemists, micellar chemistry offers water as a solvent”一文，特別強(qiáng)調(diào)了膠束化學(xué)對(duì)有機(jī)合成的新發(fā)展。 【膠束與膠束化學(xué)】 在過(guò)去的幾年中，一小群化學(xué)家一直嘗試在水中化學(xué)…

水污染和淡水資源短缺正在成為值得人類認(rèn)真考慮的全球性問(wèn)題，從海水或廢水中脫鹽和凈化水，是滿足全球?qū)η鍧嵥找嬖鲩L(zhǎng)需求的經(jīng)濟(jì)有效的方法。近年來(lái)，傳統(tǒng)的凈化水技術(shù)，例如反滲透技術(shù)，膜處理，離子交換以及一些多效蒸餾系統(tǒng)，盡管已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。但與這些高成本、缺乏可持續(xù)性的技術(shù)相比，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的水蒸發(fā)技術(shù)因其充分的利用可再生的太陽(yáng)能資源，對(duì)環(huán)境危害小，高效等優(yōu)勢(shì)引起了科研工作者們極大的關(guān)注。 影響太陽(yáng)能蒸發(fā)器高效水蒸發(fā)的主要因素包括寬頻的光吸收、光熱轉(zhuǎn)換的局部化、水分的傳導(dǎo)及水分的蒸發(fā)。過(guò)去的大量研…

分子運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的本質(zhì)特征之一，自然界利用分子尺度的馬達(dá)產(chǎn)生生物過(guò)程，為復(fù)雜的生命行為提供動(dòng)力。合成分子馬達(dá)是刺激響應(yīng)的，能夠?qū)⑤斎肽芰哭D(zhuǎn)換為宏觀信號(hào)，這為智能材料模擬生命的巧妙功能提供了迷人的前景。從自然界中汲取經(jīng)驗(yàn)，一些分子馬達(dá)已經(jīng)發(fā)展出精確控制的平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在這種運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)暴露于刺激物時(shí)，分子構(gòu)象可以可逆重組。最近的研究將官能團(tuán)引入分子馬達(dá)中以產(chǎn)生電化學(xué)或熒光輸出信號(hào)，將動(dòng)態(tài)分子尺度運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為可檢測(cè)的宏觀信號(hào)。然而，它們大多為氣體或液體狀態(tài)，很少有固體形式，這是因?yàn)樗鼈兙哂泻軓?qiáng)的分子間相…

膝蓋骨頭之間薄而滑的軟骨是一層神奇的東西：它很堅(jiān)固，能夠承受一個(gè)人活動(dòng)的沖擊，但又很柔軟，不會(huì)使人體產(chǎn)生不適。然而這種“剛與柔”的組合修復(fù)能力有限，每年在世界上都有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人遭受骨端關(guān)節(jié)軟骨損傷，其中膝關(guān)節(jié)最常見(jiàn)。 因此臨床上會(huì)尋找軟骨替代品來(lái)進(jìn)行軟骨病變的治療，從而延遲全膝關(guān)節(jié)置換。水凝膠主要由水組成且滲透率低，摩擦系數(shù)（COF）非常低，因此可以被廣泛地用作軟骨替代品。然而，當(dāng)前的水凝膠在循環(huán)載荷和磨損方面不具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性，不能用作承載軟骨的替代物。 亮點(diǎn) 近期，美國(guó)杜克大學(xué)Be…

氰類化合物作為一種重要的有機(jī)中間體分子，在高分子、農(nóng)藥、化妝品及藥物化學(xué)等領(lǐng)域具有舉足輕重的作用。在各種合成氰化物的方法中，烯烴的氫氰化反應(yīng)由于具有原料簡(jiǎn)單易得，反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)而格外引人注意。雖然烯烴氫氰化反應(yīng)的相關(guān)研究已有不少，但是迄今為止，能夠高位置選擇性同時(shí)高立體選擇性實(shí)現(xiàn)烯烴氫氰化的例子并未報(bào)道。康奈爾大學(xué)林松課題組自建組以來(lái)，相關(guān)研究一直圍繞通過(guò)電化學(xué)手段官能團(tuán)化烯烴這一主題展開(kāi)。在前期工作中，該課題組已經(jīng)報(bào)道了烯烴的氨基化，氯基化，磷酸化，三氟甲基化等反應(yīng)。 最近，通過(guò)電化學(xué)…

形狀記憶聚合物(Shape memory polymer, SMP)是一類在外界刺激條件下能夠在原始形狀和臨時(shí)形狀之間相互轉(zhuǎn)化的聚合物材料。由于其優(yōu)異的形狀記憶特性，SMP在柔性電子、生物醫(yī)學(xué)、紡織工業(yè)、航天航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)設(shè)計(jì)合適的表面微納結(jié)構(gòu)，SMP材料也被用來(lái)實(shí)現(xiàn)可調(diào)超疏水性。SMP表面微結(jié)構(gòu)在形變與恢復(fù)狀態(tài)間的變化會(huì)引起材料表面潤(rùn)濕性的可逆轉(zhuǎn)變。 飛秒激光具有超短脈沖寬度和極高峰值功率密度的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得飛秒激光能夠作用幾乎所有給定的材料，并且可以通過(guò)一步直寫(xiě)加工在…

總所周知，選擇性吸附是進(jìn)行水污染控制的重要手段。靜電紡絲制備的聚合物纖維膜具有吸附效率高、低成本、易回收等優(yōu)勢(shì)而廣受關(guān)注。然而，對(duì)于這類聚合物吸附纖維膜的再生一般都是在酸性或者堿性條件下洗滌再生，這無(wú)疑會(huì)帶來(lái)二次污染的問(wèn)題。   近日，安徽建筑大學(xué)王獻(xiàn)彪教授課題組與澳大利亞蒙納士大學(xué)王煥庭教授合作設(shè)計(jì)制備了一種具有選擇性吸附能力和光催化再生特性的PAN/TiO2/PANI雜化纖維膜。該產(chǎn)物是基于靜電紡絲技術(shù)在聚合物纖維膜中引入二氧化鈦顆粒，并在纖維膜表面原位聚合生成聚苯胺而得（圖1）。…

聚電解質(zhì)多孔膜（PPM）既擁有傳統(tǒng)高分子多孔膜的優(yōu)良性質(zhì)，又具有獨(dú)特的電荷效應(yīng)，在電子器件、吸附分離以及生物工程等領(lǐng)域中都具有良好前景。傳統(tǒng)的PPM或其混合物是由嵌段共聚物和靜電相互作用驅(qū)動(dòng)的多組分聚合物材料自組裝而成的，并在需要時(shí)進(jìn)行共價(jià)交聯(lián)。但是，這類PPM的交聯(lián)結(jié)構(gòu)會(huì)使其失去如動(dòng)態(tài)、刺激響應(yīng)以及自修復(fù)等性能。因此，希望能找到新的制備方法來(lái)使PPM在結(jié)構(gòu)上可逆，并且可重復(fù)使用，從而成為一種自適應(yīng)的智能材料。近年來(lái)，由可逆的非共價(jià)相互作用結(jié)合而成的超分子聚合物材料引起了人們的廣泛關(guān)注。而受限于…

生物礦化是自然界中形成有機(jī)無(wú)機(jī)雜化生命結(jié)構(gòu)的重要路徑。成熟牙釉質(zhì)的形成通常包含通過(guò)釉原蛋白（amelogenin）等有機(jī)基體形成有序羥基磷灰石（HAp）納米柱的過(guò)程。釉原蛋白是由碳端端肽C-Ame和氮端多肽N-Ame構(gòu)成的。一旦到達(dá)細(xì)胞外，釉原蛋白會(huì)經(jīng)歷一系列的酶解過(guò)程，并形成直徑為10到20納米的納米球，這些納米球在釉質(zhì)礦化中起關(guān)鍵的作用。N-Ame對(duì)于釉原蛋白自組裝形成類淀粉樣聚集體有非常重要的作用，而這些由β折疊的堆疊形成的聚集體是HAp晶體生長(zhǎng)的模板。C-Ame則是起到幫助這些晶體形成平…