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MXene/石墨烯气凝胶实现超强电磁波吸收!
电磁波吸收材料不仅可以赋予武器装备雷达隐身性能,提高国防安全水平;还能够吸收周围环境中的电磁波污染,使人们免收电磁波的伤害。因此,无论在军用还是民用领域中,吸波材料均具有极大的应用价值。 基于电磁波(EMW)信息传输的设备和系统不断刷新着社会和技术的发展。然而,所产生的EMW干扰/辐射严重威胁着军事安全和人类健康。因此,不同的电磁波吸收(EMA)材料(如碳材料、金属氧化物、铁氧体及其杂化体)被开发来解决这一问题。由于传统的单组分电介质或铁氧体难以同时满足良好阻抗匹配和强衰减的特性,多组分混合型结…
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清华大学研发出1400°C超绝热高强泡沫陶瓷!
在保证多孔结构的情况下,如何将晶体陶瓷纳米材料正确组装到闭孔泡沫或开孔纳米晶格中,不影响其热导率、孔隙率、机械完整性等一直为科研工作者关心的问题。传统地通过控制气孔拓扑和几何形状来设计多孔材料,如根据孔隙率、孔径、形状、孔的互连性和分布等来定制多孔结构,但材料的热传导性能会有很大变化。那么,如何恰当设计材料的微结构着实让人烧脑。纳米结构由于具有大的毛细管能量,在高温下很不稳定,因此制备可耐温度高达1000℃的纳米材料尚为空白。 为了弥补这一空缺,清华大学汪长安、佛罗里达大学An Linan与麻省…
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《AM》综述:小小纤维素,如何撑起参天大树!解锁纳米纤维素的正确利用姿势
地球上有多少棵大树?这个问题似乎很难回答,就好像问你天上有多少颗星星一样。2015年耶鲁大学的科研人员收集了除南极洲以外其它大洲的数据得出了一个结论,地球上有3.04万亿棵大树,人均400棵。 400棵大树一个人是无论如何扛不起来的。有研究表明,地球上有的树种生长高度可以超过120 m,1991年在加利福尼亚的洪堡雷德伍德斯州立公园,一棵高113 m的海岸红木树轰然倒下,导致的振动居然被附近的地震仪感知到了。那是什么支撑起了如此一棵参天大树粗壮的树干以及巨大的树冠的? 答案可能出乎人们的意料,支…
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《ACS Nano》综述:抗菌、抗病毒纳米材料和涂层的现状和未来展望
COVID-19大流行病已引起全世界对高接触表面助长污染物扩散的关注。在传染病传播中特别重要的一个领域是微生物在医疗场所和普通表面上在表面上生存的能力。通过杀死和/或减少微生物的附着来防止细菌传播和生物膜形成的解决方案已经进行了大量研究。但是,先前报道的许多抗菌涂料都集中在抗菌能力上,对抗病毒表面和涂层的关注却很少。 近日,加拿大麦克马斯特大学Leyla Soleymani和Tohid F. Didar等人以抗菌素研究为出发点,对抗病毒材料和表面研究的现状进行全面总结。综述首先对金属和无机材料进…
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抗污防雾透明涂料——吸水材料和疏水材料的完美结合!
从人们佩带的眼镜到摄像机镜头再到汽车用的挡风玻璃,透明材料已经应用于生活的方方面面。而这些广泛应用于生活的透明材料始终面临着一个问题,就是容易起雾。比如在冬天,戴着眼镜从室外进入室内,在眼镜上总会起一层雾遮挡视线,这一问题曾经困扰很多人。 现如今,已经有很多透明材料防雾策略,最常用的就是在透明镜片表面修饰上亲水涂层,使得凝结在透明涂层上的水形成水膜而不是水珠,因此起到防雾的作用。但是经过亲水处理的镜片因为表面能大,而导致防污性能下降。为了保证透明材料防雾同时有耐污,也有科研工作者研通过在亲水涂层…
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《自然·通讯》:大规模制备超高导电、无添加剂、无粘结剂、无复合的纯MXene纤维!
二维(2D)纳米材料与块体材料相比,比表面积高、表面化学多样,具有极好的电、化学、物理和机械性能,很容易组装成纳米结构。将2D的氧化石墨组装成一维(1D)的碳基纤维是将纳米材料宏观化的一个重要进展。石墨烯纤维展示出轻量、机械柔性、弯折性、可拉伸性以及可以编织进织物的性能,可以作为新一代智能电子。2D纳米片宏观组装成1D纤维的一个实用方法是湿法纺丝,通过纺丝液的凝胶化及凝固浴的固化成纤维可以实现连续大规模的制备。 2011年首次报道的一种新型2D过渡金属碳/氮化合物MXene具有杰出的电导率、热导…
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《德国应化》:冷冻电镜进军高分子,微凝胶内部结构一览无余!
水凝胶微球,也称为微凝胶,是一种可以被水溶胀的纳米材料,是由交联的亲水或两亲性聚合物组成。与固体微球相比,这种微球有良好的生物相容性,pH值和温度响应性的特点,而且柔软性和稳定性出色,在高性能催化、生物分子、给药系统和组织工程学等领域有潜在应用。 研究者通过设计不同的纳米复合结构,赋予了微凝胶更多的功能,如何详细的表征处于溶胀状态的微凝胶的结构成为困扰研究者的一大难题。 常用的表征手段,如扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),在表征纳米复合微凝胶时需要提前干燥样品,这就不可避免地破…
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基于MXene纳米片为纳米连接材料制备了新型的弹性碳气凝胶
随着柔性器件和可穿戴设备的发展,柔性碳材料受到了各国研究人员的广泛关注。尽管目前已发展多种方法获得具有良好压缩性、弹性的碳材料,但制备兼具高压缩、高回弹、抗疲劳、宽范围线性灵敏度的碳材料仍具很大的挑战性。MXene作为一种新型的纳米二维片层材料,具有比表面积高、导电性好且机械强度高等优势,在传感、能量储存、电催化和电磁屏蔽等方面具有潜在的应用价值。但是,由于纳米片之间缺乏足够强的相互作用,导致构建具有良好力学性能的MXene宏观结构材料具有很大的挑战性。最近,华南理工大学钟林新等人以MXene(Ti3C2)纳米片为骨架材料、细菌纤维素(Bacterial Cellulose;BC)为纳米连接材
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纳米材料
纳米材料 纳米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维(颗粒)、一维(纳米管或纤维)、二维(薄膜)、三维(纳米块体)材料的总称。 纳米结构 纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑或营造的一种新体系。 1.纳米阵列体系 已有的研究结果对纳米阵列体系的研究集中在由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系上 2.介孔组装体系 纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性,以及与界面的基体耦合所产生的一些新的效…