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由軟組織構(gòu)成的器件或設(shè)備，如生物學(xué)系統(tǒng)采用的軟組織（楊氏模量<108?Pa），具有可負荷調(diào)節(jié)、減震、接觸操作等功能的固有優(yōu)勢。聚二甲基硅氧烷是很普遍的商用有機硅樹脂，憑借其高彈性硅氧烷骨架，使其擁有卓越機械性能，熱阻和化學(xué)惰性，成為理想的軟器件所需基體材料。但是，傳統(tǒng)的成型工藝限制了其發(fā)展。而且近期發(fā)展的3D打印技術(shù)工藝雖可利用液體硅橡膠作為油墨獲取復(fù)雜形狀的制品，但該油墨凝膠動力學(xué)和流變特性限制了高寬比結(jié)構(gòu)和懸垂特征，即使通過化學(xué)改性油墨來獲取理想粘度和固化速度的性能，但復(fù)雜化的化學(xué)改性…

壓力傳感器在消費電子、醫(yī)療和機器人等領(lǐng)域的重要性已無需贅述。伴隨著電子皮膚等概念的飛速發(fā)展，更輕、更薄、可穿戴的壓力傳感器層出不窮?，F(xiàn)階段，科學(xué)家已經(jīng)在這一領(lǐng)域積累了大量的工程經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)。當(dāng)我們站在現(xiàn)在，展望將來的壓力傳感器發(fā)展路線時，我們最需要的是更成系統(tǒng)的設(shè)計理念，讓我們從“設(shè)計-制備-測試-再設(shè)計”的經(jīng)驗主義走向“理論預(yù)測/設(shè)計-制備-測試”的理性設(shè)計路線。 近日，斯坦福大學(xué)鮑哲南院士團隊針對壓力傳感器活性層的微結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了綜述。針對四種最常見的壓力傳感器，即電容傳感器、電阻傳感器、…

8月12日，學(xué)術(shù)頂刊《自然》上同期刊登了兩篇關(guān)于碳量子材料論文。 二維碳量子材料中存在平帶（flat?band）。處于平帶中的電子相互間作用力很強，從而產(chǎn)生特殊的電學(xué)性能，如非常規(guī)超導(dǎo)態(tài)和關(guān)聯(lián)絕緣態(tài)等。二維碳量子材料因而成為研究電子強關(guān)聯(lián)和高溫超導(dǎo)機理的重要平臺。最近大火的魔角石墨烯便是石墨烯量子材料的一員。制備魔角石墨烯需要調(diào)整兩層石墨烯間的夾角至~1.1°（誤差不大于0.1°）。如此精密的操作難以推廣。《自然》上的兩篇工作面對這一挑戰(zhàn)，報道了制備更方便、具有類似魔角石墨烯電學(xué)性質(zhì)的“替代品”…

水凝膠基的器件在柔性電子、生物傳感、軟體機器人以及智能人機界面等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，高拉伸性、低滯后和抗疲勞是必不可少的，雖然這些性能其實都是能量耗散的結(jié)果（不同條件下），但很難在同一個水凝膠中同時滿足。 不同于合成的水凝膠，許多生物組織（如肌肉和軟骨），顯示出特殊的機械性能，并能在其生命周期中存活數(shù)百萬個機械周期。在許多這樣的組織中，大自然已經(jīng)進化出一類特殊的彈性蛋白，它們由折疊蛋白結(jié)構(gòu)域的串聯(lián)重復(fù)組成，作為松散排列的蛋白纖維的交聯(lián)劑。這些彈性體蛋白可以展開以分散機械負荷，并迅…

從我進Shi Lab的第一天，就被導(dǎo)師灌輸：好好記實驗記錄。 到現(xiàn)在還能想起進實驗室rotation的第一天，正好趕上一公教當(dāng)時二年級的Eric做實驗，我就在旁邊看著（題外話：因為第一次觀摩做實驗耳濡目染效果良好，于是也就成了一貫的習(xí)慣，在進實驗室的第一年抓住一切機會用心觀察、琢磨、總結(jié)其他資深成員做實驗，而印象最深刻的就是一公對實驗記錄的重視。我大概總結(jié)一下： 顏寧：給實驗室博士的三點忠告   1. 實驗記錄是給【未來的自己和其他成員】看的，每一天都要好好整理；也許很多內(nèi)容，比如PC…

你能想象，當(dāng)你在做實驗的時候，你制備的純碳材料突然就被磁鐵給吸起來了嗎？在2020年之前，這一場景貌似是天方夜譚，因為純碳材料怎么有磁性或者被磁鐵磁化呢？但是，未來的物理學(xué)家、化學(xué)家和材料學(xué)家回想起2020年，也許想到的第一件事不是肆虐全球的新冠肺炎，而是科學(xué)家在2020年首次實驗制備和表征到了具有磁性的碳基納米石墨烯分子材料。 自從2004年英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家Andre Geim和Konstantin Novoselov用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯后，研究者普遍認(rèn)為石墨烯是一種…

說起板磚，你想到什么？搬磚、拍人？除建筑材料或“武器”的應(yīng)用外，8月11日，一篇發(fā)表于《自然·通訊》的研究論文展示了板磚的一種新用途——電能儲存。   美國路易斯華盛頓大學(xué)（Washington University in St. Louis）Julio M. D’Arcy教授課題組將導(dǎo)電高分子聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）與普通紅磚結(jié)合，研發(fā)出了一種可存儲電能的超級電容器電極。制備時，將紅磚置于鹽酸和EDOT單體氣氛中。鹽酸溶解紅磚中三氧化二鐵（使紅磚顯紅色的主…

從2008年問世以來，憶阻器便吸引了研究人員的廣泛關(guān)注，其高密度、低功耗以及電阻可調(diào)的優(yōu)勢彰顯了它在突觸模擬器領(lǐng)域的巨大潛力。迄今為止，具備憶阻行為的材料主要可以分為以下三種： （1）無機晶體材料（包括TiO2、ZnO等），這一類材料熱穩(wěn)定性較好，但是機械柔性差且制備工藝復(fù)雜。 （2）有機小分子材料（Alq3、染料等），柔韌性優(yōu)良，制備條件溫和，但是熱穩(wěn)定性及環(huán)境穩(wěn)定性較差。 （3）有機-無機復(fù)合材料（通常情況下，以無機納米材料為客體，有機聚合物材料為主體進行摻雜、復(fù)合），這一類材料兼具了較好的…

光熱療法（Photothermal therapy, PTT）是一種新興的疾病治療手段，具有高選擇性、低侵入性以及無系統(tǒng)性副作用等優(yōu)點。特別是在癌癥治療領(lǐng)域，大量的研究表明這一療法表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗腫瘤性能。然而，在光熱治療過程中難以實現(xiàn)對病灶溫度的精準(zhǔn)檢測，往往會造成治療效力無法控制的局面——要么升溫不足而無法殺死腫瘤細胞，要么升溫過高而對周邊正常組織造成熱損傷。因此，如何實現(xiàn)無熱損傷副作用的光熱治療是PTT進一步發(fā)展所需要解決的關(guān)鍵問題之一。 近期，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的常江團隊設(shè)計了一…

可充電鋰金屬電池因其理論能量密度高而受到廣泛關(guān)注，但傳統(tǒng)的基于液體有機電解質(zhì)的鋰金屬電池存在泄漏、易燃等安全問題，且充放電時鋰枝晶的形可能會導(dǎo)致電池內(nèi)部短路甚至爆炸；雖然基于陶瓷的固體電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，但脆性和界面阻抗使其難以大規(guī)模制備和應(yīng)用。所以科學(xué)家致力于開發(fā)成本低、伸延性好且可加工的固體聚合物電解質(zhì)(SPEs)。 與液體電解質(zhì)相比，SPEs一般具有較高的機械強度，并且在保持Li+電導(dǎo)率的同時可作為阻礙枝晶生長的物理屏障；與陶瓷電解質(zhì)相比，SPEs具有加工簡便、電化學(xué)穩(wěn)定…

多倫多大學(xué)的Warren C. W. Chan團隊致力于提高藥物向腫瘤的遞送效率，2020年初，他們探討了納米顆粒的腫瘤滲透現(xiàn)象，并對納米粒子進入實體腫瘤的機制提出了質(zhì)疑，公認(rèn)的EPR效應(yīng)并不能很好解釋納米藥物在腫瘤部位的富集現(xiàn)象，而轉(zhuǎn)胞吞作用可能是主要機制。他們提倡要進行基礎(chǔ)研究，正所謂大道至簡。近期，他們又在Nature Materials刊文，發(fā)現(xiàn)給藥劑量閾值在提高納米藥物向腫瘤的遞送效率起到關(guān)鍵作用，論文題目為“The dose threshold for nanoparticle tu…

1982年3月13日，一項叫做“計劃生育”的基本國策新鮮出爐。 那一天開始，一度在部分市、縣試行的限制生育政策被當(dāng)成了一項“政治任務(wù)”。 雖然計劃生育的政策確實有效遏制了當(dāng)時人口的飛速增長，但是這也形成了中國生育政策與家庭個人生育需求之間的重大反差。 或許很多人都聽說過，當(dāng)初施行的計劃生育計劃有多么瘋狂。 強迫做人流都還是好的，到了6、7個月去引產(chǎn)什么的也屢見不鮮。 家門口天天有人守著巡邏，各種查人口，生了孩子的婦女被強迫放上節(jié)育環(huán)。 在過去，節(jié)育環(huán)似乎是聽得最多的避孕工具了，據(jù)說它不會影響生活…