纤维素

提起凝胶一词，首先你脑海中浮现的是什么呢？啫喱？果冻？芦荟胶？隐形眼镜？凝胶是溶胶或溶液中的胶体粒子在分散介质作用下形成空间网状结构的弹性固体，其中，以气体为分散介质的，我们称之为气凝胶；以水为分散介质的，则叫水凝胶。 气凝胶其内部98%以上是空气，因此其密度极小，是世界上密度最小的固体。2015年东华大学的纳米纤维研究团队发表的最新论文中提到：该团队利用普通纤维膜材料开发出了一种超轻、超弹的纤维气凝胶，经中国计量认证结果显示，这种纤维气凝胶的固态材料密度仅为0.12毫克每立方厘米，成功刷新了此…

具有从大压缩应变中快速恢复形状的超弹性气凝胶对于许多应用来说是非常需要的，例如服装隔热、高灵敏度传感器和油污染物去除。超弹性纤维素纳米纤维 (CNF) 气凝胶的制造具有挑战性，因为 CNF 可以组装成非弹性片状细胞壁。最近，加拿大不列颠哥伦比亚大学团队提出了一种双冰模板组装 (DITA) 策略，该策略可以通过极低温冷冻 (–196 °C) 控制 CNF 组装成亚微米纤维，进而组装成具有相互连接的亚微米纤维的弹性气凝胶。 图1 a) 常规和 b) 超弹性纤维素纳米纤丝气凝胶的组装过程示意图。在–2…

碳气凝胶具有压缩性、弹性、线性灵敏度高、功能多等特点，已成为人们研究的热点。碳气凝胶由相互连接的三维网络组成，具有密度低、重量轻、孔隙率高、比表面积大、电导率高、环境稳定性好等突出的物理特性，广泛应用于吸附剂、催化剂、人造肌肉、传感器等领域。特别是具有超轻可压缩特性的碳气凝胶，由于其潜在的多功能特性而更具吸引力。 近日，厦门大学能源学院刘健教授级高工及曾宪海教授联合物理科学与技术学院的叶美丹副教授开发了一种新型生物基碳气凝胶，在较宽的压力范围内具有超高的线性灵敏度，有希望成为柔性可穿戴设备监测生…

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…

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…

现代科技的快速发展给人类生活带来了极大的便捷，但同时也带来了巨大的环境和健康问题。比如，近年来研究者们在人类的粪便中发现了塑料微粒，不可预知这些塑料微粒是否会给人类的健康和发展带来灾难性的后果。因此，为解决塑料的过度使用带来的问题，迫切需要寻找环境友好的替代材料。纤维素是自然界中大量存在、价廉且可降解的材料，近年来受到人们的广泛关注，在隔热、导热等领域都表现出了良好的应用前景。近日，瑞典斯德哥尔摩大学的Lennart Bergström教授从导热机理出发，对近期纳米纤维素基隔热材料的研究进展进行…

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…

如今，自下而上的方法是一种使用纤维素纳米纤维等各种纳米材料作为构建基块的制造策略。但是，该方法存在步骤多且复杂、制造效率低、成本较高等问题。此外，其制备的大多数材料的机械性能不能满足实际需求。其实，各向异性结构在生物材料中无处不在。例如，木材在沿纵向方向上具有大量通道，用于水、营养物等的运输。然而，天然木材的结构通常是刚性且不可压缩的，不能满足反复加载-卸载应用所需的持久可压缩的力学性能。众所周知，肌肉是驱动动物身体运动的核心驱动系统。肌节具有液晶各向异性结构，提供了沿肌肉纤维方向的高机械强度和…

纤维素是自然界中广泛分布、含量丰富的天然高分子材料，在制浆造纸产业中作为重要的材料，其应用领域不仅仅用于生产纸张、功能纸, 也可以开发纳米纤维素及其深度应用。近年来，来源于纤维素的纳米纤维素作为一种可再生及环境友好的纳米材料受到了众多科研人员的关注，不仅拥有纤维素的基本特征，还具备了纳米材料的典型的特征，如质轻、较高的表面活性、比表面积大、杨氏模量高、吸附能力强和反应活性高等，赋予了纳米纤维素独特的光学性能、流变性能和机械性能，在制浆造纸中具有广阔的应用前景，如纸浆的增强、细小纤维和填料的助留等…

晒过的被子或毛巾等棉纤维织物上会有一种独特的“太阳味”，闻之令人愉悦。关于这种太阳味的来源却是众说纷纭。 【以往观点】 较早的说法是太阳味来自螨虫被烤焦后尸体散发的气味。然而这种说法缺乏确切实验证据。烤焦螨虫的气味应类似于蛋白质焦化后的焦臭味，与太阳味相去甚远。又有说法称太阳味是阳光中紫外线杀死细菌等微生物后留下的气味。但实验证明，将紫外灯照射在非纤维织物表面，虽然也能杀死被照射表面上的微生物，但闻不到明显的太阳味。还有观点认为太阳味来自氧气经紫外线照射后产生的臭氧。这种说法的问题在于产生臭氧的…