霜天

合成橡胶是三大合成材料之一，既是与人们生产生活息息相关的石化产品，也是重要的国家战略资源，广泛应用于工业、国防、交通及日常生活的各个方面。合成橡胶大致可分为通用橡胶和特种橡胶两大类。通用合成橡胶指用于生产轮胎等大宗产品的原料橡胶，包括丁苯橡胶（SBR）、聚丁二烯橡胶（BR）、丁基/卤化丁基橡胶（IIR/HIIR）、乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）、异戊橡胶（IR）、氯丁橡胶（CR）和苯乙烯类嵌段共聚物（SBCs）；高性能合成橡胶是指通用合成橡胶的高端牌号和功能化品种以及特种合成橡胶，是新…

尽管仿生材料发展蓬勃，但依然很难媲美天然软组织所具有的特性。例如，天然软组织能够通过结构和局部组分变化的相互作用展现出的独特力学性能。而相比之下，目前的合成软材料还未在这一水平实现可控性，严重限制了合成软材料的进一步发展应用。 针对这一问题，瑞士洛桑联邦理工学院的Esther Amstad团队开发了可以制造强韧双网络颗粒水凝胶（DNGHs）的3D打印策略。研究人员在单体溶液中加入聚电解质基微凝胶（可在单体溶液中进行溶胀）形成墨水材料；当墨水经过增材制造后，这些单体可紫外固化转变形成逾渗网络，并与…

把显示屏穿在身上是许多科幻作品中所遐想的高科技未来的一部分。穿在身上的显示屏是实现人与可穿戴设备，如心率、呼吸、肌电传感器，互动的先决条件之一。然而目前的可穿戴柔性显示材料，例如量子点，在水氧环境下的稳定性差。因而它们都需要具有可拉伸性、隔水隔气效果良好的密封层，这是目前可拉伸显示屏发展的一大瓶颈。 显然，要是我们能够制备空气中稳定的发光器件，就可以避免上述问题。空气中稳定的发光器件的一种制备思路就是使用空气中稳定的色彩转换层结合蓝光LED，从而避免传统绿光、红光或是量子点器件易氧化的问题。然而…

“近日，《Nature》上发表的一项研究表明，40年来人们对工业催化剂钛硅沸石-1（TS-1）的活性位点的结构认知是错误的。该发现可能使相关工业催化剂的进一步优化成为可能。” 钛硅沸石-1（TS-1）是一种以钛原子取代分子筛骨架中的硅或铝原子而形成的含四配位钛的杂原子分子筛，具有丰富的科学和工业历史，始于1980年代初期。它的发现为研究高选择性的烃类氧化反应和开发环境友好工艺奠定了基础，被认为是 80 年代沸石催化的里程碑。 当时，研究人员发现TS-1具有优异的催化氧化活性，其与H2O2组成的氧…

当前人们的生活离不开塑料制品，但塑料制品的大量使用也带来了塑料垃圾。如今塑料污染已经是人们所面临的最严峻的环境问题之一，无论是基于石油化工的塑料生产，还是塑料的后处理，它都对生态和人类健康构成了巨大威胁。因此，迫切需要开发一种100%环保的塑料替代品，同时还需具备优异的机械性能和热性能来满足人们的使用需求。然而，设计和制造一种符合要求的可持续高性能结构材料一直是一个巨大的挑战。 中国科学技术大学俞书宏院士等人报道了一种高强度（281 MPa）、高韧性（11.5 MPa/m2）、高刚度（20 GP…

凝胶化是网络形成相分离的动态停滞结果，这种相分离发生在各种各样的软物质和生物物质，也存在于诸多的技术应用当中，例如药物递送系统和柔性电子产品；并且，胶凝现象具有重要的生物学意义：活细胞中生物分子的胶凝会导致神经退行性疾病，因此，清晰凝胶化一般机制显得尤为重要。对此，东京大学Hajime Tanaka等人发现：在稀胶体悬浮液中存在一种未曾被发现的凝胶类型，在局部动力学停止后发生渗透，形成机械稳定的刚性团簇，该成果以“A unique route of colloidal phase separat…

近日，《Science》子刊《Science Advances》以论著形式在线发表了中南大学埃米医学研究中心主任、湘雅医院运动系统损伤修复研究中心主任谢辉教授团队题为“Angstrom-scale silver particle–embedded carbomer gel promotes wound healing by inhibiting bacterial colonization and inflammation”的最新研究成果（Sci Adv. 2020 Oct 23;6(43):e…

耗散结构理论认为，一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。近日，南京工业大学陈小强教授团队与重庆大学李友荣教授团队合作，利用苯并噻唑-螺吡喃衍生物BS1-SP的光致变色效应，捕捉到了溶剂在容器中由于挥发过程所导致的耗散结构及其演变行为。 通过观察，溶剂挥发所导致的耗散结构的…

具有特定几何结构的分子和纳米介质不仅是构建层次化有序结构的科学兴趣所在，而且在制造实用性材料方面也具有重要的技术意义。金属有机框架、DNA折叠和蛋白质的自组装都是将构造单元的几何结构放大到对应中尺度有序结构的最佳范例。近年来，聚合物框架结构由于其广泛地应用前景而引起了人们密切的关注。研究者们通过计算模拟和实验研究，在几何效应或各向异性相互作用驱动下，得到了许多传统聚合物所无法达到的周期性组装结构。然而，目前所报道的聚合物框架结构在区域选择性和热稳定性等方面依然存在弊端。 近日，程正迪（Steph…

近年来，能源危机日益凸显，可再生能源成为科学家亟待解决的大问题。钠离子电池和锂离子电池都是有前景的研究对象。与锂（Li）离子电池相比，钠（Na）的丰富性和低成本使得Na离子电池在智能电网和大规模储能应用中大有前途。然而此类电池的性能受到可用电极材料的限制，尤其是对于钠离子层状氧化物，这激发了对高组成多样性的探索。组成如何决定结构化学对电化学性能起决定性作用，但很难预测，特别是对于复杂的组成。针对目前的关键问题，今日，中国科学院物理研究所（第一单位）研究员胡永胜、陆雅翔，哈佛大学Alán Aspu…