柔性凝胶制成人工肌肉?

带电的凝胶可随电信号而缩小或扩张,它最终可能被用以制成人工肌肉。 Tanaka等发现,给既非液体又非固体的离子化凝胶加上低电压时,其体积可低到原来的1/500。切断电流后,这种凝胶又可恢复其原来的形状。 Tanaka说,“这种与体积变化有关的现象可用于制造开关、摄象传感器的记忆元件和诸如人工肌肉之类的电机械换能器。”     

3D打印卵巢结构重塑小鼠的生育能力

正想一想3D打印的皮肤、耳朵、骨支架和心脏瓣膜,3D打印的爱好者会说,这种技术有产生医学革命的潜质。如今,由凝胶制成的人工卵巢能够使老鼠受孕并产下健康的后代。研究人员表示,这种工程化的卵巢总有一天能够帮助因放疗或化疗导致不育的癌症幸存者恢复生育能力。并未参与该项研究的美国比佛顿市俄勒冈国家灵长类动物研究中心     

复合型电磁-摩擦纳米发电机

复合型电磁-摩擦纳米发电机主要是利用电磁发电机和摩擦纳米发电机从同一种机械运动中转换机械能为电能.与单独的电磁发电机或摩擦纳米发电机相比,复合型纳米发电机具有更大的输出功率,更高的机-电转换效率,可以解决一些具有更大功率的电子器件的供电问题.复合型电磁-摩擦纳米发电机的最新研究成果表明,该发电机在自驱动传感器、可穿戴设备的供电和物联网等方面具有重要的应用前景.本文系统阐述了近期摩擦纳米发电机与电磁发电机复合型能源体系的相关工作.     

仿生水凝胶结构特性的超分辨率荧光成像

基于聚异氰缩氨酸合成的热功能化的仿生水凝胶具有与细胞骨架中的肌动蛋白丝、中间丝相同的结构特性,在生物医学领域中具有广阔的应用前景.本文将荧光探针分子ALEXA647标记在仿生水凝胶的聚合物链上,利用全内反射荧光显微镜进行荧光成像,并采用超分辨率光学波动成像的方法(SOFI)对仿生水凝胶的荧光成像进行超分辨率成像分析.通过SOFI成像及反卷积处理获得了高分辨率、高信噪比和高对比度的仿生水凝胶荧光成像.SOFI成像使得水凝胶的网状结构和各聚合链之间的绑定方式实现了可视化,研究发现较高的聚合物链溶液浓度不会形成更粗的聚合链绑定,而是使绑定形成的网状结构的孔径更小.另外观测了溶液环境下的仿生水凝胶的特性.     

沙漠变绿洲为期不远

瑞士一公司制成一种新农药,能把沙子改良成可耕土。这种农药使改良后的沙土吸收水份的能力比原来吸收水份的能力扩大200倍。农药的名字是Agrohyd。它制成颗粒状。使用时如施肥一样,加入需改良的沙子中。有时,这种改良后的沙子所吸收水份的重量等于沙子原来重量的12倍。此外,这种Agrohyd还能把粘结的坚硬土壤分解,使其适合耕种,并让空气进入植物根部。这种农药的优点是还能长期存放,不会分解,也不会失效。     

让机器人变身超级大力士的人工肌肉”

正美国哈佛大学和麻省理工学院的研究人员从折纸术中获取灵感,创造出用于机器人的价格低廉的"人工肌肉"。加持了这种"人工肌肉"的机器人,能举起比自己重1000倍的物体。这种"肌肉"称为促动器(actuator),被安装在金属线圈或塑料板材的架构上。每条"肌肉"的制造成本约为1美元。而骨架可以是弹簧、像折纸般折叠的结构,也可以是任何装有铰链或有弹性空隙     

表面图案化CuS-P(NIPAM-co-AA)复合微球的制备和表征

采用反相悬浮聚合法合成了丙烯酸(AA)含量不同的N-异丙基丙稀酰胺-丙烯酸共聚物 P(NIPAM-co-AA) 微凝胶, 并以其作为微反应器, 通过外源沉积法制备了一系列微米级、表面具有图案化结构的CuS-P(NIPAM-co-AA)有机-无机复合微球. 复合微球的表面结构与微凝胶的组成和无机物的沉积量有关. 可以预期: 微凝胶的固有优点(大小、组成、电荷性质、电荷密度以及交联程度等可通过改变单体种类和反应条件控制)使微凝胶模板法在表面图案化微球材料制备中有可能获得广泛应用.     

日新月异的燃料电池

燃料电池(FC)类似一种小型发电厂。从1893年格罗夫发表世界上第一篇关于燃料电池的报告至今已有100余年的历史。它既像常规电池——没有普通电厂的汽轮/水轮发电机组,又像一种无声化学电站,把氢气(或重整氢、天然气、净化煤气等)和空气输入到电池内,通过电—化学反应变成输出电流。 FC与普通电池相比,功率大、比功率(即功率与重量之比)大、比能量(即能量与重量之比)高、环保性好。它已经从早期工作电流密度低、成本高、可靠性安全性差的装置,变成了载入航天的标准能源,甚     

碳纳米管和石墨烯人工肌肉

碳纳米管、石墨烯是近20年崛起,集优异的电学、力学、电化学、电机械等性能于一身的新型纳米材料,在材料、能源、环境、尤其在人工肌肉领域已取得了卓越的进展和成果.人工肌肉是一类能将外部刺激如光、热、电等转换成机械能输出的驱动器.碳纳米管和石墨烯离子型驱动器以其能在较低的电压下,表现出大的弯曲形变和高的空气中循环稳定性,在众多种类的驱动器中成为了科学研究的重点.该驱动器由两电极层以及夹在两电极层之间的聚合物电解质层组成,其致动过程主要受电场下离子在电极层和电解质层中的扩散迁移控制.本文主要综述了碳纳米管和石墨烯作为电极的离子型驱动器工作原理、发展现状;分析了碳纳米管和石墨烯离子型驱动器发展中限制驱动性能进一步提高的几个关键性问题以及遇到的挑战;在此基础上,提出一些具有建设性的方案以及对未来碳纳米管和石墨烯离子型驱动器领域的展望.     

基于SOA-XGM全光波长变换的实验研究

在反向注入辅助光的条件下对基于半导体光放大器(SOA)中交叉增益调制(XGM)的全光波长转换进行了研究, 分析了该方案中转换信号的眼图消光比、信噪比与所注入辅助光的功率、波长之间的关系. 实验结果表明, 注入适当功率和波长的辅助光后, 转换信号的眼图信噪比可提高6~10 dB, 明显改善了转换信号眼图的质量, 降低了系统的误码率, 提高了系统的灵敏度.     

变形导线——脑血栓患者的新救星

开关“啪”的一响,就可改变形状的具有弹性的聚合塑料导线,可望为中风患者提供更加安全的治疗。这种导线由形状记忆聚合材料制成,可使外科医生在无需施用可能危害生命的溶栓药物的情况下从大脑中清除血块。     

景德镇手工制瓷工艺

景德镇瓷器原料主要有瓷石和高岭土. 瓷石属石质原料,通常呈灰白或灰青色,经粉碎加水后,具有一定的可塑性,干燥后具有一定强度,可单独成瓷,烧结后呈白色.瓷石采集后,先以人工用铁锤敲碎至鸡蛋大小的块状,再利用水碓舂打成粉状,然后经过淘洗、沉淀、除渣、稠化去水,最后制成形似砖状的泥块,俗称白不(dun)子.不子的重量基本一致,每块约2kg,便于后期配制原料时按比例取用.     

光化学原位制备PDEA-磁性纳米凝胶用于DNA 固定及缓释研究

应用光化学原位聚合法合成了聚(甲基丙烯酸二乙氨基乙酯)包覆的磁性纳米凝胶 (PDEA-磁性纳米凝胶). 应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、振动样品磁强计 (VSM)、光子相关光谱(PCS)等对PDEA-磁性纳米凝胶的结构、形貌、磁学性质、粒径及表面 ζ-电位等进行了表征. 结果表明, PDEA-磁性纳米凝胶形状较规则, 为“核-壳”结构, 表面PDEA高分子层约为26%, 平均水合粒径为43 nm, 具有超顺磁性. 该磁性纳米凝胶具有明显的pH敏感性, 在室温、 pH 5.0时可结合DNA分子, 最大结合量为51 μg/mg, 在pH 7.4条件下能够将DNA高效释放出来, 且呈现出明显的缓释效应, 加之良好的磁响应性能, 使其可作为一种新型磁靶向转基因载体应用于生物医学研究.     

世界最小摄影飞机

荷兰科学家最新研制出了世界上最小的摄影飞机——翼展长约10cm,重量仅3g。它看上去更像是一只蜻蜒,尤其是拍打翅膀飞行时的样子。这只被称为代夫尔的微型摄影飞机,可以携载微型摄像仪,将实时观测到的视频景像传输出去。这种机翼薄膜采用轻质木材和碳材料制成,由重量仅1g的微型锤聚合电池提供能源,该电池1h产生30mA电流,足以保持这种昆虫大小的飞行器飞行3min以上。其摄像仪仅重0．4g,     

双棕榈酰磷脂酰胆碱-聚-α-桐酸脂质体

脂质体已被广泛地应用于生物膜的模拟研究。为了提高脂质体的结构稳定性,八十年代出现了聚合型的脂质体。这类脂质体实质上是聚合物微囊,它们结构稳定,但脂质体膜的流动性大大降低,而膜的流动性是生物膜的基本特征。Kurihara与Fendler于l983年发现,用双棕榈酰磷脂酰胆碱与H_2C=CHC_6H_4NHCO(CH_2)_(16)N~+(C_(16)H_(33))(CH_3)_2Br~-在超声作用下制成脂质体后再使后者的不饱和键聚合,可以制得结构比较稳定而且脂质体膜具有流动性的磷脂——聚合物型脂质体。他们所用的具有聚合官能基的磷脂类似物的合成很麻烦。Fang与     

光栅耦合波导模共振实现GaAs/GaAlAs多量子阱室温反射型光学双稳

一、概述 多量子阱(MQW)及超晶格(SL)等人工材料的问世使半导体非线性光学效应从低温扩展到了室温,为高速度、低阈值及室温工作的光学逻辑元件提供了可能。 对于GaAs/GaAlAs MQW及SL材料,其室温三阶非线性系数X_csu~(3)约为6×10~(-2),比CS_2大10~9倍,比Si大10~4倍,预示着它具有很低的本征光学双稳(OB)阈值.80年代初,Gibbs等人利用这种材料制成超薄的F-P光学腔,在室温首次观测到OB,其开阈～1mW/     

多功能农膜的转光效应

国内广泛使用的农膜有普通农膜和长寿无滴农膜 .前者仅具有保温功能 ;后者不仅具有保温功能 ,还具有耐老化、长寿命、防雾滴等功能 ,深受农业部门青睐 .目前 ,人们正在研究开发具有光转换功能的多功能农膜[1,2 ] .　　我们研制成的ＵＴＲ稀土转光粉具有紫外光转红光的转光功能 .它是由含铕 (ＩＩＩ)的多核稀土有机荧光配合物组成的白色固体粉末 .将它添加到聚乙烯树脂中制成的转光农膜 ,与普通农膜相比 ,可使农作物增产 5 %～ 14%[3 -5] ;将它与光稳定剂、抗氧剂、防雾滴剂等其他助剂一起添加到聚乙烯树脂中制成的耐候光转换无滴农膜 ,与长…     

氨基酸残基手性对肽基水凝胶性能的影响

肽基水凝胶作为一种可降解、生物相容性良好的生物材料,其氨基酸残基手性对水凝胶性能具有显著影响.一般情况下,在水凝胶骨架中引入D型氨基酸残基会增强水凝胶对蛋白酶水解的抵抗性,以及增强材料在宿主体内的免疫响应.同时,不同残基手性也会对细胞行为,如干细胞分化、骨修复,以及水凝胶的凝血、抗菌和抗肿瘤性能产生明显的影响.本文综述了近年来氨基酸残基手性在影响肽基水凝胶性能方面的研究,针对开环聚合获得的聚肽和缩合方法(包括固相合成)制备的寡肽与多肽等材料,重点阐述了氨基酸残基手性对肽分子及其水凝胶的二级结构、凝胶化性能、降解、免疫响应等性质,以及体外细胞行为、体内组织再生、抗菌性能和抗肿瘤作用等生物医学应用方面的影响.     

MEH-PPV/TiO_2纳米管混合膜光伏特性的研究

对基于[2-甲氧基-5-(2′-乙烯基-己氧基)聚对苯乙烯撑](MEH-PPV)/纳米TiO2混合材料制备的光电二极管的光伏特性进行了研究.研究发现,加入TiO2纳米管制备的器件具有高的开路电压和短路电流.通过进一步优化MEH-PPV:TiO2纳米管器件的材料混合比例,在500nm,16.7mW/cm2的入射光照射下,器件的短路电流达到了9.27μA/cm2,开路电压达到了1.1V,功率转换效率相应地达到了0.017%,其中功率转换效率比没有掺杂的MEH-PPV器件提高了10倍.     

人体科学应用基础研究的新动向

生物体在作任何动作时,都必须伴随着物质的转换、移动和能量的转换。因此在考虑生物体机能的时候,可以认为这全部是物质和能量转换机能,而且有的时候把物质和能量转换的结果当作信息转换这种机能的出现来理解,如此更易于理解高级的生物体机能。因此人体机能最重要的基础机能也是物质和能量的转换机能和信息转换机能。这里所指的物质和能量的转换机能,可以把物质和能量转换本身当作物质和能量转换机能的出现来理解,是指植物所具有的光合机能、微生物所具有的各种物质生产机能以及肌肉的收缩机能等。这里所指的信息转换机能是指创造和思考、记忆、学习和认识