纳米纤维

随着电子产品小型化、集成化和高功率化，如何控制电子产品所生的热量已成为备受关注的科学问题。相变材料具有相变潜热高、稳定性能好等优点，在热能储存和热管理领域具有应用潜力。然而，如何制备出能在低温环境下工作的阻燃相变薄膜仍面临挑战。为此，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张学同团队与海南大学教授廖建和团队合作，通过溶解芳纶获得芳纶纳米纤维（ANF），再经刮涂、溶胶-凝胶、多巴胺原位聚合等过程得到阻燃性能优异的聚多巴胺/芳纶纳米纤维（PANF）气凝胶薄膜；以此气凝胶薄膜为多孔主体负载低共熔（…

全球数十亿人仍然无法获得充足和清洁的淡水。从盐水中进行太阳能淡化被认为是解决这一严重危机的最有希望的建议之一。然而，迄今为止，大多数报道的蒸发器仍然存在由于盐结晶在其表面积累而导致蒸发率下降的问题。最近，东华大学丁彬研究员、武汉大学邓红兵教授科研团队受芦苇叶的血管组织结构、蒸腾作用和防污功能的启发，该团队设计了具有平行排列的血管和疏水表面的仿生分层纳米纤维气凝胶，用于高效和耐盐的太阳能海水淡化。 可折叠的血管壁和柔软的二氧化硅纳米纤维使受芦苇叶启发的纳米纤维气凝胶 (R-NFAs) 具有优异的机…

陶瓷气凝胶由于低密度、大比表面积、优异的耐火性和低导热性等特性在热/声/电绝缘、催化剂载体、过滤器和储能材料等领域中得到广泛应用。 但是，由于其固有的珍珠项链状的微观结构导致其不能形成有效的连续结构，在实际应用中受到限制。 虽然已有研究利用柔性一维纤维、陶瓷海绵等解决陶瓷气凝胶的机械性能，但是这些气凝胶在外力作用下或长时间暴露于高温下会发生严重的强度退化和结构崩溃，可能会引发灾难性事件。 因此，具有足够的机械强度（高强度和超弹性）以及优异的耐高温性的陶瓷纤维气凝胶是在极端情况下可靠应用陶瓷气凝胶…

具有多个组装位点的分子通过氢键或范德华力自组装形成超分子结构乃生命体中十分常见的现象，最具有代表性的例子便是蛋白质三维结构的形成。由于这种结构能够用于精准调控材料的多种性能，因而被研究人员广泛地用于电子皮肤、药物控释、刺激响应材料等领域。尽管如此，我们对多组装位点柔性分子的自组装机理和控制参数并没有深入了解。 与之相对的，目前常用的人工合成的超分子自组装单元通常具有低分子量和组装位点少的特性，因而在对高分子自组装机理的研究中我们常常忽视了分子量对自组装过程及材料性能的影响。 有鉴于此，斯坦福大学…

近日，北京化工大学材料学院潘凯研究员在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》（IF= 16.836）上发表了题为“1D/2D Nanomaterials Synergistic, Compressible, and Response Rapidly 3D Graphene Aerogel for Piezoresistive Sensor”的研究论文，设计了一种新型的具有3D互连的分层微观结构的纳米纤维增强石墨烯气凝胶。 石墨烯气凝胶通常通过氧化石墨烯的还原与…

TiO2作为一种重要的原料，已被广泛应用于与人类生活息息相关的行业，如涂料、防晒霜、食品添加剂等。2019年全球市场规模达166.4亿美元，未来五年的复合增长率预期高达7.6%。然而，这些TiO2材料在宏观上主要以粉末的形式存在，易通过呼吸系统进入人体，从而引发健康风险。因此，欧盟已于2020年2月18日正式将“mixtures in powder form containing 1% or more of titanium dioxide which is in the form of or …

众所周知，纤维素是一种自然储存量丰富、机械性能优良、可持续且廉价的材料。近年来，利用纤维素来设计具备优异力学性能的功能材料取得了许多进展。在这些应用中，理解纤维素的分子结构与其力学性能的耦合至关重要。基于此，美国马里兰大学李腾教授和浙江大学朱书泽教授等人总结了这个不断发展的研究领域的最新进展。论文讨论了纤维素的多尺度力学理解，包括氢键的关键作用，结构界面对空间氢键密度的依赖性，纳米纤维尺寸和取向对断裂韧性的影响。论文也总结了最近的实验技术进展，例如结构修饰、均质化、界面拓扑控制。这些方面的进展使…

随着物联网的快速发展和对人机界面需求的不断提高，柔性离子导体以其高弹性、透明性、机械性能可调、导电相一致等特点受到了广泛的关注。水凝胶由聚合物网络结构和超过90％的水组成，与电解质盐混合后可以用作理想的离子导体。然而通过简单的方法制备高机械性能和高导电性兼得、耐冻性好的离子导电水凝胶仍是一个挑战。 亮点 近期，加拿大英属哥伦比亚大学Feng Jiang团队通过聚乙烯醇（PVA）和纤维素纳米纤维（CNFs）在二甲基亚砜-水溶剂体系中的溶胶-凝胶转变制备了一种新型的高弹性（高达660%）、高强度（高…

提到海绵你会想到什么？是那只黄色憨憨的海绵宝宝？还是女生化妆必备海绵蛋？ 不不不，今天我们要介绍的是——陶瓷海绵材料。 提到陶瓷，我们都会想到它又硬又脆的质地，这跟Q弹的海绵还能扯上关系？ 没错，这种陶瓷海绵材料不仅具有陶瓷耐高温的特点，同时具有海绵的高弹性。 陶瓷海绵材料因其重量轻、比表面积大、导热系数低、稳定性好等优点而备受关注。由于这些特性，海绵陶瓷材料被广泛应用于包括保温、水处理、催化剂载体、能量吸收等各种领域。 亮点 传统的陶瓷海绵材料通常由陶瓷氧化物制成，陶瓷材料固有的脆性以及制备工…

石油基合成高分子已广泛用于生产日用品如织物、包装膜、购物袋、一次性餐具等，成为人类生活的必需物质。然而，这些材料难以生物降解，废弃后造成了严重的环境污染。 此外，不可再生的石油、煤炭等资源总有一天会枯竭。因此，开发利用可再生的生物质资源已成为可持续发展的战略需求。 纤维素是自然界储量最丰富的天然聚多糖，具有来源广、可再生、可生物降解、安全无毒等优点，可作为制备环境友好型功能材料的理想原料。 纤维素的开发利用主要有两种方式： 一种是“自上而下”，即直接利用它自身的纳米纤维结构，采用不同新技术制备纳…