3D打印细菌墨水

正近日,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员开发出了一种生物相容墨水,用于活细菌的3D打印。他们的研究发表在《科学进展》杂志上。科学家们把这材料称为"Flink",意思是多功能的"墨水"。这种墨水是由一种水凝胶和细菌混合而成的,这种水凝胶既能保     

新材料可让太阳能集热器温度升至220℃

正2019年7月3日,美国研究人员最新开发出一种性价比高的新型气凝胶材料,用于太阳能集热器可提高集热效率,使其温度保持在220℃。气凝胶材料是一种含有二氧化硅颗粒的泡沫状材料。与传统气凝胶相比,新型气凝胶的颗粒间形成了更密集的孔隙,从而     

看不见的保护层——气凝胶

气凝胶真是令人称奇的东西,虽说属于固体物质一类,却很轻,密度不比空气大。气凝胶有时被称为"冻结的烟雾",给人的感觉是虚无缥缈的,就好像根本不存在一样。然而,美国航空航天局     

气凝胶纳米多孔材料传热计算模型研究进展

对新型气凝胶纳米多孔隔热材料等效热导率计算模型在近年来的发展进行了研究总结,介绍了(1)纳米尺度下气凝胶隔热材料的气相/固相/辐射等不同传热模式的传热特点;(2)气凝胶纳米尺度多孔网络中的气相传热、固相传热以及辐射传热的理论计算、数值预测以及经验关联等不同计算模型的特点及建立方法;(3)气凝胶纳米多孔隔热材料以及气凝胶复合隔热材料的整体等效热导率计算模型的研究进展;(4)以前期开展的研究工作为例,具体说明了气凝胶复合隔热材料从纳米尺度到微米尺度的传热模型的建立过程以及整体等效热导率计算模型的建立方法;(5)对分子动力学方法在气凝胶纳米多孔材料中的应用做了简要介绍.最后指出,对于气凝胶纳米多孔材料,其纳米尺度下的气固接触界面等特殊区域的耦合传热机理研究还不完善,复杂结构的纳米颗粒的固相热导率以及整体热导率计算模型也不够准确.因而采取适用于纳米尺度下的传热计算方法对这些问题进行更细致深入的研究,可以为进一步阐明气凝胶复合隔热材料内部的热量传递机理,建立更准确的气凝胶复合隔热材料传热计算模型,探索不同影响因素对传热性能的影响规律,以及开展气凝胶复合隔热材料的性能预测及优化等方面的研究,提供理论指导帮助.     

世界最轻材料 中国造——“碳海绵”或成材料领域新宠

从最巨大的建筑到最小的零件,从最坚硬到最柔软的材料,人类一直致力于超越各种"之最"。现在,"最轻材料"这一纪录又被科学家超越了。日前,中国刷新了世界新材料领域的一项纪录——浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶创造了目前世界上"最轻材料"的新纪录。     

三维氧化石墨烯气凝胶高效吸附与可见光光催化去除六价铬

三维气凝胶材料由于具有大比表面积和优异的光学、电学等性能,近年来引起研究者的关注.本研究以氧化石墨烯(graphene oxide,GO)为前驱体,结合交联法与超临界CO2萃取法制备了三维多孔和易于回收的氧化石墨烯气凝胶(graphene oxide aerosol,GOA).采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、拉曼光...     

新型纳米多孔材料气凝胶

新型纳米多孔材料气凝胶王珏（同济大学波耳固体物理研究所）随着国民经济和国防尖端技术的日益发展，人们对材料性能的要求越来越高，各种新型材料的开发研究越来越引起人们的重视．在无机非金属材料领域，通过溶胶－凝胶过程（ｓｏｌ－ｇｏｌｐｒｏｃｅｓｓ），实现对材...     

轻比柔云态若雾

也许你不会相信,当今世界上竟存在着这样一种固体材料:轻比柔云、态若烟雾,周身透明泛着蓝、黄色的光彩……专家们给它命名为“气凝胶”。尽管人们已将其归人固休材料的行列,但却仅有其名,其实难副。气凝胶,顾名思义,主要由空气组成(占96%),其余4%则由二氧化硅、二氧化铝和碳充填,是迄今世界上     

"叱咤风云"的新技术

防爆气凝胶:超强隔热挡炸药 2009年,凝胶将在组织再生及防护领域发挥重要作用.美国研究人员正在利用水凝胶帮助骨骼再生.这种新型水凝胶毹像脚手架一样,支撑新组织的生长.据悉,新型水凝胶制品可与人体自身的血小板协同工作,生成可支撑软骨再生的组织构架.它含有具超强吸收能力的聚合物链,将用于促进长有龋洞的牙齿组织再生.     

一种由其离子液体制备的新型纤维素水凝胶

纤维素能很好地溶解在AMIMCl这种离子液体中. 将溶解后的纤维素AMIMCl离子液体溶液与水交换后可得到一种透明的纤维素水凝胶(图1). 傅里叶变换红外光谱、元素分析等测试表明, 这种纤维素水凝胶中只含有再生纤维素和水, 而无其他成分. 利用紫外-可见光光度计测量了浓度为15和25 mg/mL的水凝胶在350~700 nm波长范围内的透光率, 两种浓度水凝胶的透光率差别不大, 2 mm厚的水凝胶的透光率在650 nm波长处可达到80%. 本文利用压缩强度来衡量凝胶的力学性能, 分别测试了10, 15, 20 和30 mg/mL纤维素水凝胶的压缩强度, 发现水凝胶的压缩强度随着凝胶的浓度增加而升高, 其中30 mg/mL 的水凝胶在形变为52.5%时其压缩强度可达到0.6 MPa. 本文还研究了凝胶的耐腐蚀性能和耐热性能, 发现纤维素水凝胶有着优异的耐腐蚀性和较好的耐热性. 纤维素水凝胶在腐蚀性溶液中浸泡3 d后, 其压缩强度与未处理的凝胶相比几乎无变化; 经沸水煮过的纤维素水凝胶形状未发生变化, 只是力学强度有一定的损失. 水凝胶经冷冻干燥去除水分后, 用扫描电子显微镜(SEM)观察了干态凝胶的表面和断面形貌. 水凝胶的表面和断面结构差别很大, 水凝胶的表面结构比内部结构致密得多, 凝胶表面由尺寸为20~60 nm的孔组成. 这种价格低廉、无毒、各项物理性能良好的透明纤维素水凝胶有望用于生物组织材料以及纳米级过滤材料.     

心脏芯片“可视化”

<正>近日,我国东南大学生物医学工程学院赵远锦教授课题组研发出了一种可变色的"心脏芯片"。这种芯片可以在体外模拟心肌细胞的跳动和收缩。未来,这项技术有望替代生物体,观察各种药物对人体的影响。研究人员受到变色龙的启发,在微芯片上加入了一种具有特殊光学结构的凝胶。将这种凝胶与心肌细胞组合在一起,当心肌细胞舒展、收缩时,凝胶的颜色就会发生相应变化。用药后,心肌细胞的搏动状况可通过颜色变化直观体现,     

聚合物有序孔凝胶模板制备三维有序二氧化钛材料

以聚合物有序大孔凝胶为模板，结合溶胶/凝胶过程合成了三维有序二氧化钛材料，重点研究了聚合物凝胶组成对无机材料形态的影响，当凝胶网络中不含酸时，得到无机单分散微球有序排列的结构，当聚合物凝胶含有酸时，得到无机有序孔材料，分析了酸在无机物的溶胶/凝胶过程中的催化作用和对产物结构的影响。     

气凝胶超微粉Fe/ZrO2的光声光谱研究

当固体材料的晶粒直径达到激子的Pole直径时,其电子性质开始发生变化 这种量子尺寸效应使得材料显现出许多奇特的物理和化学性质,引起了许多科学工作者的浓厚兴趣.然而,以往的研究集中在单元素系统(如Ge,Ag等)、二元素系统(如SnO_2,ZrO_2,CdS等)的纳米固体材料.对于三元素系统固体材料的量子尺寸效应的研究尚未见报道.本文研究了三元素系统纳米材料Fe/ZrO_2的量子尺寸效应.Fe/ZrO_2是一种重要的Fischer-Tropsch反应的催化剂.Fe/ZrO_2用超临界流体干燥(SCFD)方法制备.该方法可极大地克服使凝胶粒子聚集的溶剂表面张力,是目前获得大孔容积高比表面氧化物气凝胶(Aerogel)超细粒子的最有效方法之一.本文研究了不同铁含量的几种不同粒子尺寸的Fe/ZrO_2的光声谱,并作了初步的理论解释.     

复合气凝胶的常压干燥制备及制备条件对其结构的影响

在正硅酸乙酯(TEOS)和硝酸铜(Cu(NO₃)₂•3H₂O)复合溶胶体系中引入干燥控制化学添加剂(DCCA)N,N-二甲基甲酰胺(DMF), 采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel Method)和常压干燥工艺, 制备了具有高比表面积的Cu-SiO₂复合气凝胶. 研究了铜负载质量、催化剂浓度及热处理等不同条件对Cu掺杂SiO₂复合气凝胶结构的影响. 结果表明, 气凝胶颗粒呈均匀分布, 其孔径主要分布在2~15 nm之间; Cu含量的增加有利于CuO晶粒的生成以及比表面和孔体积的减小; 催化剂的浓度较高时, 硅氧网络的聚合程度随催化剂浓度的增大而减弱. 高温热处理后复合气凝胶表现出良好的热稳定性.     

“天空之王”白尾海雕

正如果说老虎是"山林之王",鲨鱼为"海洋之王",那么白尾海雕当属"天空之王"。这种大型猛禽被列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录,属于国家一级保护动物。白尾海雕在中国境内较为罕见,每当国内外鸟类爱好者看到鸟友最新发布拍摄到它的英姿,都会激动不已,梦想自己哪天也能一睹那霸气真容。2018年底,牧民在甘肃祁连山国家级自然保护区皇城水库内惊见两只体形硕大、体健活跃的白尾海雕,随后当地摄影家     

最轻的固体--气凝胶

有人称它是泡沫玻璃,有人称它是固体烟,其实两者都有道理,气凝胶是当今世界上最轻的固体,就像今年春天吉尼斯世界纪录大全所宣布的那样。气凝胶的成分中     

谈曹操诗歌中的“气”

曹操诗中的"雄气"、"勇气"和"悲凉之气",既表现出曹操不但有囊括回涌的宽阔胸怀,又有体恤人民疾苦的侧隐之心;同时也从不同侧面表现曹操诗的风格。     

谈曹操诗歌中的"气"

曹操诗中的"雄气"、"勇气"和"悲凉之气",既表现出曹操不但有囊括回涌的宽阔胸怀.又有体恤人民疾苦的侧隐之心;同时也从不同侧面表现曹操诗的风格.     

分子凝胶的拓展研究:有序三维荧光传感薄膜和低密度多孔材料的创新制备

经过几十年的发展,分子凝胶研究取得了巨大的进步.然而,这些研究大多还停留在开发新的胶凝剂、发现新的凝胶体系和揭示新的胶凝机理.在未来的研究中,如何更好地发挥分子凝胶的优势,推进分子凝胶的现实应用已经成为该领域研究人员的共同期盼.考虑到:(1)有序或部分有序小分子胶凝剂三维网络结构的形成是分子凝胶赖以存在的基础,(2)内相多孔网状结构的存在有助于荧光敏感薄膜材料获得良好传感性能,(3)凝胶乳液的液-液两相特点有可能因凝胶作用的发生而转化为固-固(凝胶-凝胶)或固-液(凝胶-液)两相结构等因素,在过去的10年里,作者实验室将分子凝胶策略引入到新型荧光敏感薄膜材料、凝胶乳液和以凝胶乳液为模板的低密度多孔材料制备中,由此,获得了一系列性能优异的敏感薄膜材料和油水分离材料,拓展了分子凝胶研究.本文结合本课题组工作实际,阐述分子凝胶策略在功能表界面材料制备中的应用,提出分子凝胶拓展研究面临的主要挑战,展望分子凝胶拓展研究的前景和发展趋势.     

部分交联聚丙烯酰胺用于毛细管凝胶电泳蛋白质分离

以高分辨低黏度可替换的部分交联聚丙烯酰胺作为毛细管凝胶电泳的分离筛分介质, 实现了溶菌酶、细胞色素C、核糖核酸酶A和胰蛋白酶4种碱性蛋白的基线分离. 该聚合物材料具有的动态涂渍能力减少了毛细管壁对蛋白质的吸附, 显著改善了分离重现性. 混合使用两种部分交联聚合物, 分离分辨率和塔板数获得进一步提高. 初步实验研究结合分离机制的解析, 这种具有多种优异性能的部分交联聚丙烯酰胺聚合物材料, 介于交联聚合物凝胶和非交联线性凝胶之间的一个中间状态, 有望在毛细管电泳以及微流控芯片电泳等生物分离领域发挥重要作用.