• 武汉大学张俐娜院士团队《AM》综述:高强度再生纤维素材料的进展报告

    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…

    行业动态 2020年7月25日
  • 多功能电子皮肤新篇章!基于复合导电纤维素水凝胶的多功能电子皮肤

    在众多科研工作者的砥砺下,各类电子皮肤应运而生,为可穿戴设备、医疗诊断等领域打开一扇新的大门。在电子皮肤中,碳纳米管(CNTs)是常见的导电材料,遗憾的是,大多数整合CNTs的电子皮肤缺少数据可视化功能,需要借助外连的设备才能显示和处理信号,使得电子皮肤的发展受到阻碍。因此,南京大学鼓楼医院赵远锦教授团队模拟变色龙皮肤(图1),提出一种基于羟丙基纤维素复合水凝胶的电子皮肤(E-皮肤),它具有稳定的胆甾型液晶结构和明亮的结构颜色;通过具有多重响应能力的复合水凝胶作为主要构成要素,E-皮肤可以对温度…

    行业动态 2020年7月22日
  • 微纳米纤维“邂逅”温敏水凝胶,实现水下超快自恢复性能

    水凝胶是一类通过化学或物理交联的三维网络高分子材料,高分子网络与水分子之间的氢键作用将溶剂束缚在网络内部。作为一种准固态物质,水凝胶能够在多种外界刺激下改变形状或体积,因此在软体机器人、传感器和柔性电子皮肤等领域具有广泛的应用前景。温敏水凝胶是一种对温度具有响应性的水凝胶,传统的温敏块状水凝胶(Thermoresponsive bulk hydrogel)对温度刺激响应速率慢、机械性能(强度、韧性和自恢复等)较差,且不具备多层次、多尺度的仿生微结构,从而限制其在各领域的应用。在自然界的生物软组织…

    行业动态 2020年7月13日
  • 上海交通大学冯传良/邱惠斌《AFM》:多级次手性超分子自组装

    多级次自组装是构筑生命体的基本策略,发展人工多级次自组装策略对于深入理解和准确模拟生物功能和生物过程都具有重要的意义,同时也为构建先进功能材料提供了可靠的途径。手性纳米飘带是手性小分子多级次自组装的常见产物,通常具有较低的自由能,因而被认为是一种稳定的自组装形态,然而在生命体中,具有螺旋形态的纳米结构体通常不会以伸展的纤维形态而存在,例如具有双螺旋结构的DNA,通常以高度卷曲的形式存储在核小体中,只有在转录时才解散释放出来。 近日,上海交通大学冯传良教授、邱惠斌教授课题组首次在苯丙氨酸和香豆素衍…

    行业动态 2020年7月10日
  • 东南大学刘加平/孙正明/章炜《Mater.Horiz.》:水泥搅拌水凝胶,解锁水下粘附新技能

    粘合剂在日常生活中十分常见,尤其是以502胶水为代表的高分子粘合剂已经成为生活生产中难以取代的一类重要辅助材料。一般来说,传统粘合剂只能用于干燥环境下的基材粘接,而在潮湿或水下环境中非常容易粘合失效。当水分子进入粘合界面并形成水膜时,粘合剂与基材之间的直接接触被严重限制,造成粘合剂的表面能降低,进而导致粘合剂与基材之间粘接强度明显降低或完全不能粘接。考虑到生物工程、海洋工程和医学工程等领域应用的强烈需求,开发水下强粘合材料一直是研究热点。 目前,尽管以儿茶酚基团为主要结构的水下粘合剂的开发已经取…

    行业动态 2020年7月8日
  • 苏州大学孙旭辉团队:寒冬可穿戴自发电技术——基于抗冻水凝胶的可拉伸摩擦纳米发电机

    目前我们使用的便携式电子器件大多采用锂离子电池,当气温过低时,普通的电池容量会衰减,当达到-10℃时,电池容量可能衰减到原来一半,严重影响电子设备的可持续使用。一种有效的解决方案,就是可以不断收集环境中的能量为电子设备供电,可穿戴摩擦纳米发电机(TENGs)的诞生为这种方案提供了可行的技术支撑。 特别是具备可拉伸特性的柔性TENG,可将人体大幅度运动产生的机械能转化为电能。但是,传统的可拉伸TENG主要由低杨氏模量弹性体摩擦材料和凝胶类电极材料,在低于零度条件下,其可拉伸性和电学输出性能会严重下…

    行业动态 2020年7月2日
  • ​《Nat.Biomed.Eng.》:活体3D生物打印光敏聚合物水凝胶!有望代替常规生物打印

    3D打印技术正被运用于实现工业中的快速原位制造,以及个性化消费产品的生产。如今,先进的3D打印系统已实现将生物材料(主要是水凝胶)、生化试剂和活细胞逐层精确定位到复杂的3D功能组织中,这使得3D打印技术迈向了3D生物打印领域。3D生物打印旨在为大范围的生物医学应用复制生物组织或器官的组成、力学性能和3D结构。 当前对于临床应用而言,一般是在体外进行构件的3D打印,然后通过手术程序将其植入体内。最近报道的原位3D生物打印也仅限于外部的受损区域,例如皮肤或先前手术处暴露的部位。 然而,可注射材料用作…

    行业动态 2020年7月2日
  • 双网络水凝胶能耐10万次拉伸测试,首例性能与软骨相当的水凝胶材料

    膝盖骨头之间薄而滑的软骨是一层神奇的东西:它很坚固,能够承受一个人活动的冲击,但又很柔软,不会使人体产生不适。然而这种“刚与柔”的组合修复能力有限,每年在世界上都有数以万计的人遭受骨端关节软骨损伤,其中膝关节最常见。 因此临床上会寻找软骨替代品来进行软骨病变的治疗,从而延迟全膝关节置换。水凝胶主要由水组成且渗透率低,摩擦系数(COF)非常低,因此可以被广泛地用作软骨替代品。然而,当前的水凝胶在循环载荷和磨损方面不具有足够的机械强度和耐久性,不能用作承载软骨的替代物。 亮点 近期,美国杜克大学Be…

    行业动态 2020年6月30日
  • 超强手术胶带,可按需拆卸!有望替代手术缝合线

    《金刚狼》中的“狼叔”具有极强的自愈合能力,每次受伤后都可以在极短的时间内恢复,是我们每个人都羡慕的超能力。但是在现实生活中,我们受到意外伤害之后,伤口都要借助缝合线与缝合钉才能愈合。然后缝合线与缝合钉的使用不仅会给患者造成极大的痛苦,也会在伤口愈合后留下疤痕,给患者造成长久的心理阴影。只需在伤口处轻轻一抹,即可以将伤口完美粘合的生物胶水不愧为理想之选。在去年《自然》杂志就报道了一种由赵选贺教授课题组开发的能够粘合湿润组织等湿润界面的“人体双面胶”(解读:MIT赵选贺团队再发《Nature》!首…

    行业动态 2020年6月28日
  • 高灵敏度、超耐用的离子皮肤

    模拟皮肤的柔性传感器能够将多种刺激(应力、压力等)转化为电信号,是可穿戴电子器件、人机系统、植入式生物材料和软体机器人的核心原件。离子皮肤利用离子导电,模拟天然皮肤的功能,可以通过离子导电的可拉伸水凝胶或离子凝胶制备,与电子皮肤相比,在检测较大的应力时有更高的可靠性。但是制备能够精确检测大范围内的应力或压力,并且保持长久稳定性的离子皮肤绝非易事。通常来说,提高大应力范围内的灵敏度必然要牺牲机械强度,而低的机械强度使离子皮肤更容易出现缺陷,反过来又不利于长久的稳定性。 自愈合材料具有修复机械损伤并…

    行业动态 2020年6月28日
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