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滲透能是一種以不同濃度的溶液之間的水壓差而產生的能量發(fā)電的可再生能源，其產出的能量不僅可預測，而且產量穩(wěn)定。作為收集流體中現(xiàn)有能量的可持續(xù)方法，有兩個主要過程：反向電滲析（RED）和壓力延遲滲透（PRO）。其中，離子交換膜（IEM）是RED系統(tǒng)的關鍵要素，所以最新的IEM開發(fā)和應用至關重要。然而，要使RED成為具有商業(yè)競爭力的可再生能源，其輸出功率密度至少達到5.0 W m-2的標準，以滿足海/河水系的工業(yè)發(fā)展要求。因此，組裝高性能、應用廣泛的薄膜材料，從鹽度梯度中提取動力，是很有必要的。在天然…

生物集成電子產品包括電子皮膚、可穿戴電子產品和植入式電子產品在過去的幾年里得到了迅速的發(fā)展。目前的電子學通常使用脆性和剛性的襯底，這會導致與柔軟和經常變形的組織的機械不匹配?；趶椥泽w的可伸縮生物集成電子器件已經顯示出了解決上述挑戰(zhàn)的巨大希望。然而，由于應用環(huán)境的動態(tài)性，彈性體承受連續(xù)的機械載荷，可能發(fā)生機械破壞和微裂紋。解決這個問題的一個潛在方法是賦予彈性體自愈性。大多數(shù)自愈彈性體的愈合過程需要外界刺激，如熱和光，這對人體不友好。此外，自愈彈性體通常具有緩慢的愈合速度（通常需要數(shù)小時到數(shù)天），…

隨著納米技術、微電子學和生物醫(yī)學的最新發(fā)展，對智能電子系統(tǒng)和無線電力的需求正在迅速增長。納米技術、微電子學和生物醫(yī)學之間的協(xié)同效應可能非常強大，并在一系列應用中發(fā)揮了至關重要的作用。例如，體內的可植入生物醫(yī)學微系統(tǒng)最近在改善生命質量和延長患者壽命方面帶來了許多醫(yī)學進步。植入式生物醫(yī)學裝置（IBDs）目前已作為治療手段應用于人體的各個部位，包括心臟復律除顫器、心臟起搏器、人造視網膜和深部腦刺激器等。這些生物醫(yī)學電子產品可以針對與腦、心臟和感覺器官有關的多種疾病提供實時診斷和治療。電池技術的進步為I…

7月14日，世界頂尖科學家論壇（WLF）獨家視頻采訪了2016年諾貝爾化學獎得主弗雷澤·斯托達特（Fraser Stoddart）。 現(xiàn)年78歲的斯托達特依然多產，并不斷探索全新領域。 同時，斯托達特也是一位桃李滿天下的導師，他尤其贊賞所遇到的中國青年科學家勇于創(chuàng)新、充滿想法、極富才智的特質，但是也指出了他們中的很多人都存在著嚴重的問題：他們將成功定義為發(fā)表論文，而忽略了科學本身的意義。 01、學高為師 6月12日，斯托達特作為通訊作者，在科學頂刊Science上發(fā)表標題為《A precise …

聒噪夏日的傍晚，實驗室外的一只日本艾蛛正在加緊織網，爭取趕在天黑前布下“天羅地網”，坐等食物上鉤。和往常一樣，艾蛛在堅固的結構線上紡出粘合的、可拉伸的半透明捕捉線，用作框架。蜘蛛想要捕食，就必須在短時間內一擊必殺，而捕捉線上的粘合劑涂層，就是它最可靠的絕招。半透明的捕捉線，方便其隱藏在任何的背景中，可伸縮性能幫助它應付于各種環(huán)境。然而，粘合劑“傷人”的同時，也不可避免地造成了蛛網的污染，進而降低蛛網的捕捉能力。因此，聰明的蜘蛛會織出最小的網，降低污染，一旦感知到接觸引起的蛛網振動后，蜘蛛會以迅雷…

在共軛聚合物有機太陽能電池（OSC）領域，小分子有機半導體的分子設計向來是研究的重點。研究人員通過有效調整材料的光電性能和形態(tài)特性，在轉化效率（PCE）上接連取得進展。然而，這一系列的研究也使得材料的化學結構變得越來越復雜，從而使其合成成本過高而無法實現(xiàn)廣泛應用。因此，通過采用低成本材料來實現(xiàn)高效OSC的研究成為了當前該領域的難題和挑戰(zhàn)。聚（3-己基噻吩）（P3HT）由于其成本低、可大規(guī)模合成以及穩(wěn)定性良好，一直被視為商業(yè)有機太陽能電池應用中最有吸引力的聚合物供體材料。然而，目前基于P3HT的O…

隨著各種環(huán)境和能源危機的日益嚴重，汽車行業(yè)目前正經歷著一場由燃油驅動向電驅動轉變的變革。在這一變革中，先進電池技術的發(fā)展是更多更合理的利用可再生能源的關鍵。而且，大量電池的使用將不可避免的帶來另一個不可忽視的環(huán)境問題：即大量廢舊電池的回收處理。所以將電池材料的可持續(xù)發(fā)展納入到新一代電池的研究開發(fā)中是非常有必要的。 由于硫元素具有自然界豐度高，價格便宜，且鋰硫電池與傳統(tǒng)鋰離子電池相比具有很高的比容量和能量密度，使其非常有望成為下一代鋰離子電池正極材料。然而，鋰硫電池的實際應用仍然受制于很多問題， …

化療在腫瘤治療中有著舉足輕重的地位，但是化療缺乏特異性，容易對正常細胞及組織造成傷害，引起嚴重的副作用；而且腫瘤會在化療后“進化”出耐藥性，使化療效果降低甚至消失。將化療藥物用聚合物、脂質體等載體進行負載能解決這些問題。近期，研究人員發(fā)現(xiàn)，聚合物除了能對藥物進行負載和遞送外，其中一些聚合物本身也具備一定的抗腫瘤性能，但是目前并沒有關于構建這些具有廣譜抗腫瘤活性聚合物的通用策略。 宿主防御肽在針對細菌、真菌及病毒的非特異性防御過程中起到重要作用，在抗腫瘤領域也有較大的潛力。與正常細胞相比，腫瘤外層…

石油基合成高分子已廣泛用于生產日用品如織物、包裝膜、購物袋、一次性餐具等，成為人類生活的必需物質。然而，這些材料難以生物降解，廢棄后造成了嚴重的環(huán)境污染。 此外，不可再生的石油、煤炭等資源總有一天會枯竭。因此，開發(fā)利用可再生的生物質資源已成為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。 纖維素是自然界儲量最豐富的天然聚多糖，具有來源廣、可再生、可生物降解、安全無毒等優(yōu)點，可作為制備環(huán)境友好型功能材料的理想原料。 纖維素的開發(fā)利用主要有兩種方式： 一種是“自上而下”，即直接利用它自身的納米纖維結構，采用不同新技術制備納…

John A. Rogers教授是國際著名材料學家、物理學家及化學家，現(xiàn)為美國國家科學院、美國國家工程院、美國藝術與科學學院三院院士。John A. Rogers教授的主要研究方向為非常規(guī)電子器件材料及制造。近十年來在仿生電子器件的設計與制造、可穿戴生物醫(yī)學電子器件等領域始終走在最前端，取得眾多研究成果，成為業(yè)界領軍人物。作為全球柔性電子技術研究的開創(chuàng)性領軍人物，John A. Rogers教授開創(chuàng)的柔性電子技術研究開啟了傳統(tǒng)硬質無機電子技術產業(yè)從”硬”到”柔”的跨越，對…

近期，我國將用“長征五號”大型運載火箭發(fā)射首枚火星探測器“天問一號”，舉世矚目。 一次發(fā)射實現(xiàn)“繞著巡” “天問一號”火星探測任務的最大亮點是通過一次發(fā)射實現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視三項任務，即一次完成“繞著巡”。這在人類火星探測史上是前所未有的。 采用這種“一舉三得”的探火方式，起點高、效益高，但挑戰(zhàn)大，目前只有美國完成過“一舉兩得”的探火方式。如果成功了，我國將在深空探測能力上實現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為世界上第三個在火星著陸、第二個在火星巡視的國家。 至今，人類共實施了44次探火活動，其中完全成功的探…

五環(huán)作為現(xiàn)代奧林匹克標志象征著五大洲的團結友誼。精美的五環(huán)由于其獨特的互鎖結構引起了學者們的關注，如何通過化學方式構建結構精美的互鎖組裝體是現(xiàn)代合成化學領域的巨大的挑戰(zhàn)。 日本千葉大學ShikiYagai教授研究團隊基于前期偶氮苯官能化的超分子玫瑰花結(rosette，氫鍵鍵合的六聚體)合成的兩種拓撲結構不同超分子聚合物，得到環(huán)形和螺旋折疊的納米纖維的工作(Angew. Chem. Int. Ed.,2019,58, 3764-3768)。近日，ShikiYagai教授研究團隊通過前期的超分子玫…