行業(yè)動(dòng)態(tài)

近年來，對(duì)有機(jī)生命體復(fù)雜的響應(yīng)、運(yùn)動(dòng)機(jī)制的探索促進(jìn)了軟體機(jī)器人的研究和發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的硬機(jī)器人，由柔性材料、軟物質(zhì)材料組成的軟體機(jī)器人展現(xiàn)出了連續(xù)的身體變形以及復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)模式，同時(shí)也為人機(jī)交互提供了多樣化的、安全的操作界面。然而，目前的研究主要集中在驅(qū)動(dòng)變形、運(yùn)動(dòng)模式的操控，所開發(fā)的機(jī)器人只有有限的或者沒有對(duì)自身和環(huán)境的感知能力，這阻礙了其進(jìn)一步面向精細(xì)人工智能機(jī)器人的發(fā)展。要賦予小尺寸軟體機(jī)器人以知覺，其中最大的挑戰(zhàn)在于實(shí)現(xiàn)一個(gè)高度集成的傳感、驅(qū)動(dòng)機(jī)制。 基于以上研究背景，新加坡國立大學(xué)的G…

皮膚和肌肉在受到損傷時(shí)會(huì)自動(dòng)自我修復(fù)，而這一能力一直是科學(xué)家夢(mèng)寐以求想賦予材料的一種特殊性能。然而，目前的可修復(fù)材料的大多數(shù)設(shè)計(jì)都需要外部能量才能愈合或者這些材料的機(jī)械強(qiáng)度較弱。動(dòng)態(tài)超分子材料可以在一定程度上解決以上問題，它在室溫下無需外部條件便可以發(fā)生自我修復(fù)。但是，具有自修復(fù)性能的動(dòng)態(tài)超分子材料往往不能適用于極端條件，原因在于： （i）當(dāng)可修復(fù)材料在水下受傷或破裂時(shí)，水分子會(huì)干擾動(dòng)態(tài)鍵的重新連接，導(dǎo)致材料無法修復(fù)。 （ii）在凍結(jié)條件下，可修復(fù)材料中鍵的動(dòng)態(tài)特性遇到很大的障礙，從而極大地限制…

碳纖維(CFs)是一種高性能無機(jī)纖維，與聚合物、陶瓷或金屬材料復(fù)合后，制備得到的高強(qiáng)度、高剛性、低密度、耐腐蝕和耐疲勞的復(fù)合材料在航天航空、汽車、軍事、體育等諸多領(lǐng)域有重要的用途，因此在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中，碳纖維材料均是重點(diǎn)研究對(duì)象。作為另一種明星碳材料，石墨烯自從誕生以來就備受關(guān)注。其中，大量的高強(qiáng)度聚合物基復(fù)合材料的研究工作表明：具有獨(dú)特理化性質(zhì)的石墨烯可以在很低的添加量條件下使材料的機(jī)械強(qiáng)度得到大幅度提升。那么微觀二維結(jié)構(gòu)的石墨烯是否可以提升宏觀一維結(jié)構(gòu)的碳纖維的機(jī)械強(qiáng)度呢？ 【研究成果】…

冷卻建筑物，車輛和數(shù)據(jù)中心等地面物體是我們今天面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。冷卻通常需要大量能源，因?yàn)榛趬嚎s器的冷卻器會(huì)消耗大量電能。使用太陽光反射和熱輻射表面是一種在陽光下冷卻物體的可持續(xù)方式。但是，這些白色或銀色的表面不能滿足人們對(duì)顏色的需求。為了解決這個(gè)問題，人們對(duì)彩色輻射冷卻器（CRC）進(jìn)行研究。CRC可以選擇性吸收可見光譜的一部分以顯示所需的顏色，而其他太陽波長，特別是近至短波長紅外被反射。但現(xiàn)有CRC的性能或使用范圍都受到限制。因此，以高度可擴(kuò)展的方式同時(shí)實(shí)現(xiàn)彩色和輻射冷卻性能仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。 …

美國西北大學(xué)（Northwestern University）的一個(gè)研究小組已經(jīng)設(shè)計(jì)并合成了具有超高孔隙率和表面積的新材料，用于存儲(chǔ)燃料電池動(dòng)力車輛常用的氫氣和甲烷氣體。 氫氣、甲烷這些氣體是替代二氧化碳的清潔能源替代品，此前為了尋找最優(yōu)化的存儲(chǔ)與運(yùn)輸方法，科學(xué)家們已經(jīng)開展過大量研究。 而如果要更生動(dòng)形象地描述一下這種MOF材料在其中發(fā)揮的神奇之處，那么——得益于其納米級(jí)的孔隙，一克這種材料的樣本（體積約為6顆M＆M巧克力豆），其表面積攤開可以足足覆蓋1.3個(gè)足球場！ 這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、西北大學(xué)…

可拉伸功能性高分子對(duì)于可拉伸器件制備有著重要意義。迄今，可拉伸功能高分子的合成方法主要是將功能高分子組分和柔性高分子組分利用物理粘附結(jié)合在一起，然而由于較弱的物理作用力往往使其通常會(huì)導(dǎo)致使用中的諸多問題，諸如功能基團(tuán)和可拉伸基體的分離導(dǎo)致材料失效。另外，相對(duì)于傳統(tǒng)高分子電解質(zhì)具有同時(shí)可移動(dòng)的正負(fù)離子而言，單子高分子電解質(zhì)（鋰離子和鈉離子傳導(dǎo)系數(shù)接近1）有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如較高正離子傳導(dǎo)系數(shù)可以減輕的電極極化，抑制鋰枝晶生長等。 日前，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室研究員曹鵬飛和美國田納西大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)…

鋰硫電池采用硫作為電極材料，相比現(xiàn)有的基于石墨的鋰離子電池，其較高的理論比容量和能量密度而備受關(guān)注。在放電過程中， S8分子逐步獲得電子與Li+結(jié)合，經(jīng)歷多個(gè)多硫化物中間產(chǎn)物（Li2Sx, x=2, 4, 6, 8）之后，最終轉(zhuǎn)化為Li2S，完成放電過程。 遺憾的是，如圖1所示，長鏈的多硫化物中間產(chǎn)物（Li2Sx, x= 4, 6, 8）會(huì)溶解于電解液當(dāng)中，從正極材料中脫落下來，穿過多孔的隔膜，到達(dá)電池負(fù)極，造成活性材料的流失、電極結(jié)構(gòu)坍塌。這一過程被稱為“多硫化物穿梭效應(yīng)”，是限制鋰硫電池發(fā)展…

當(dāng)下，新冠肺炎疫情在全世界蔓延?。在美國，疾控中心已建議普通民眾在公共場合佩戴口罩。但是，美國的N95和外科口罩儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，尚無法滿足一線醫(yī)護(hù)人員的需求，遑論民眾。因此，民眾已開始自發(fā)制作口罩。 然而，利用身邊常用的材料制作的口罩靠譜么？ 為解答這個(gè)問題，美國芝加哥大學(xué)Supratik Guha教授團(tuán)隊(duì)檢測了常見紡織物制備的口罩阻隔氣溶膠顆粒的性能，相關(guān)研究成果已發(fā)表在ACS?Nano上。呼吸道飛沫是新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）傳播的主要途徑之一。呼吸道飛沫尺寸分布寬，下至100 nm…

1、對(duì)納米藥物輸送機(jī)制的質(zhì)疑 由于腫瘤生長速度明顯高于正常組織，腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞之間存在缺陷，排列不緊密，具有滲透性，且腫瘤內(nèi)部淋巴引流不足，血液流速較低，納米粒子一旦進(jìn)入，便會(huì)被滯留在腫瘤部位，這種現(xiàn)象稱為EPR（enhanced permeability and retention）效應(yīng)。EPR效應(yīng)自上世紀(jì)80年代末報(bào)道以來，被公認(rèn)為是納米粒子在腫瘤部位富集的主要因素。但近期，多倫多大學(xué)的Warren C. W. Chan團(tuán)隊(duì)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…

在過去的幾十年中，計(jì)算機(jī)性能的提升主要依賴于硅基半導(dǎo)體器件的持續(xù)小型化。隨著器件的尺寸逐漸逼近物理極限，運(yùn)行功耗的大幅提升和可靠性的下降正逐漸成為制約計(jì)算機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的障礙。在尺度效應(yīng)的紅利耗盡之后，摩爾定律的延續(xù)依賴新材料的開發(fā)和器件構(gòu)型的技術(shù)創(chuàng)新。得益于響應(yīng)速度快、集成密度高和非易失性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，磁性材料和磁性器件從眾多超摩爾創(chuàng)新中脫穎而出。IBM在2008年公布了新一代的存儲(chǔ)技術(shù)：基于電磁耦合的Racetrack賽道存儲(chǔ)技術(shù)。該技術(shù)融合了機(jī)械硬盤和閃存的特點(diǎn)，同時(shí)具備大的存儲(chǔ)容量和高的存儲(chǔ)…