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MXene是一類具有二維層狀結構的無機化合物，其化學通式為Mn+1XnTx，其中n=1~3，M代表早期過渡金屬，如Ti、Zr、V、Mo等；X代表C或N元素；Tx為官能團，通常為-OH、-O、-F和-Cl。其最早是在2011年由美國德雷塞爾大學的Yury Gogotsi教授和Michel Barsoum教授共同發(fā)現的，由于其具有類似石墨烯（graphene）的二維層狀結構，于是被命名為MXene。近年來，此類材料憑借其獨特的物理化學性質在電池、超級電容器、催化、光電器件、凈水、生物醫(yī)藥、氣體傳感器…

溶脹是由于高分子與小分子溶劑間擴散速率差異懸殊所引起的現象。如果將高分子材料交聯(lián)后再放進合適的溶液中，小分子溶劑會不斷地擴散進入高分子網絡中，把網格撐開，讓材料的體積變大，直至達到與高分子網格伸展所產生的彈性能相平衡為止。 溶脹這一現象在生活中和科研中隨處可見。從Flory開始，一套用于解釋高分子凝膠在不同濃度鹽溶液中地溶脹行為的理論就被逐漸建立起來。時至今日，我們已經可以熟練地運用熱力學和統(tǒng)計力學來預測這一行為。 就像摩擦納米發(fā)電機一樣，在簡單的日常現象中，其實蘊藏著清潔能量轉換的可能性。因為…

木材作為一種古老的材料，由于具有良好的力學性能、來源豐富、成本低、可再生等優(yōu)點，廣泛應用到建筑、橋梁、家具以及工具等領域。另外由于木材復雜的組成成分（纖維素、半纖維素和木質素）和獨特的多孔三維結構吸引了很多關注，在光學、儲能、海水淡化、油水分離、電子器件等領域大放異彩。 目前大多數的木質基材料都是基于脫木素木材進行研究，脫除的木質素都被當做廢棄物處理掉，利用率極低。但木質素擁有豐富的芳環(huán)結構和碳元素，是作為碳材料良好的前驅體。并且基于木質素為原料的熒光碳量子點（CQDs）發(fā)展起來。但大多數基于木…

機械感測是皮膚的重要感覺能力，例如感測壓力以控制抓握并檢測彎曲角度以監(jiān)視身體運動。具有皮膚機械感測能力的電子皮膚（E-skin）被認為有希望應用于假肢和高級機器人。然而，這些電子設備往往需要外接電源，或者自供電E-skin無法承受變形和機械損壞，因為這對于設備的剛性具有較高的要求。 受人類皮膚的自修復啟發(fā)，自愈聚合物有希望應用于剛性和自供電的E-skin。之前報道的自供電E-skin的摩擦電層和電極往往由異質材料組成，其摩擦電層和電極之間具有不同的模量和高模量失配，這導致在拉伸變形期間電極斷開或…

LNG是即液化天然氣（liquefied natural gas）的縮寫（具體可以百科查詢）。在LNG儲藏和運輸中涉及到低溫項目建設和深冷保溫運輸設備，一般要求溫度大約在-40℃至-170℃。目前常用的深冷保冷材料主要有PUR/PIR、發(fā)泡玻璃、橡塑、酚醛泡沫等，這些保溫材料相比以前使用的珍珠巖保溫材料，從性能及施工方面，都有了很大的改善。但上述保溫材料在使用過程中，還出現了如下缺陷： 保溫性能衰減很快，維護成本高。 保冷效果差，冷損耗大，容易給天然氣或其他壓縮氣體的儲藏運輸帶來危險。 包裹厚度…

安德烈·海姆（Andre Geim）教授廣為人知的成就莫過于與康斯坦丁·諾沃肖洛夫首次成功制備單層石墨烯并表征了它的物理性質。二人因此分享了2010年諾貝爾物理學獎。   其實，海姆教授在手撕石墨的腦洞之前，早在1997年已報道了用磁懸浮讓一只活青蛙練就“輕功”。當時這項成果讓同行大吃一驚。據海姆教授團隊回憶，當他們將實驗結果告知周圍同事時，90%的人表示完全不信。該開創(chuàng)性工作于2000年獲得搞笑諾貝爾物理學獎。   搞笑諾貝爾獎（Ig?Noble?Prizes）由《科學幽默…

不可控出血可使病人在幾分鐘內因失血過多而死亡，因而及時有效的控制出血是全世界創(chuàng)傷中心所面臨的一大重要挑戰(zhàn)。對于肢體表面出血， 可通過物理按壓和使用止血紗布等及時止血。但對于內出血的止血，即使在醫(yī)院中，仍需要手術或通過注射血小板或全血等來控制出血，但是這些血液制品需要極高的存儲條件，無法由急救人員攜帶。目前，尚無有效的止血手段在事發(fā)現場控制內出血，這導致超過30%的創(chuàng)傷患者死于可治療的出血。 近日，美國哈佛大學Samir Mitragotri教授課題組與其合作者開發(fā)了一種可靜脈注射的止血材料，在小…

如今，自下而上的方法是一種使用纖維素納米纖維等各種納米材料作為構建基塊的制造策略。但是，該方法存在步驟多且復雜、制造效率低、成本較高等問題。此外，其制備的大多數材料的機械性能不能滿足實際需求。其實，各向異性結構在生物材料中無處不在。例如，木材在沿縱向方向上具有大量通道，用于水、營養(yǎng)物等的運輸。然而，天然木材的結構通常是剛性且不可壓縮的，不能滿足反復加載-卸載應用所需的持久可壓縮的力學性能。眾所周知，肌肉是驅動動物身體運動的核心驅動系統(tǒng)。肌節(jié)具有液晶各向異性結構，提供了沿肌肉纖維方向的高機械強度和…

肥胖癥是一種常見的代謝癥群，往往是糖尿病、心血管疾病等疾病的根本原因。僅僅依靠生活方式的干預不足以與肥胖對抗；除此之外，手術干預和藥物干預也是肥胖患者的選擇之一，但是因副作用、高成本以及需要長期治療而效果不佳。 哺乳動物體內的脂肪組織主要分為白色脂肪組織（WAT）與褐色脂肪組織（BAT），兩者的作用截然相反：在肥胖癥中，WAT過度積累并釋放各種有害因素，導致代謝問題；BAT是抵抗肥胖的負調節(jié)因子。研究表明，在一定的刺激條件下（例如藥物），WAT可轉化成BAT（稱為褐變）。目前的褐變劑或減肥藥是利…

自然界中的某些生物，例如變色龍、火雞等等，會改變其顏色以適應環(huán)境的變化。這些適應性顏色是通過響應環(huán)境刺激（例如溫度、濕度等等）而改變細胞或蛋白質軟層的體積或厚度來實現的。如今，在具有多種污染物的現代社會中，同樣需要視覺自適應來直觀地進行如濕度、光線、溫度、特定分子濃度等方面的傳感，從而實現例如天氣預報、空氣質量檢測等視覺化響應。因此，對環(huán)境敏感的變色材料可以成為超越人類感知的監(jiān)控器。隨著研究的深入，基于光子晶體的結構著色方案展現了比色傳感器應用中前所未有的可能性。然而，當前的研究存在響應慢且色度…

近日，南京理工大學化工學院張根教授團隊在質子交換隔膜材料方面取得最新研究進展。相關研究成果以“Perfluoroalkyl-functionalized Covalent Organic Frameworks with Superhydrophobicity for Anhydrous Proton Conduction”為題，發(fā)表在國際化學頂級期刊《J. Am. Chem. Soc.》上。我校為該項工作第一完成單位和通訊單位，青年教師吳曉偉為論文第一作者，張根教授為論文通訊作者，京都大學Sat…

在國家自然科學基金項目（批準號：21621002、91753000）的資助下，中國科學院上海有機化學研究所俞飚課題組完成了迄今線性最長的128聚糖的化學合成。在合成中應用了該組發(fā)展的金催化糖苷化反應（Yu Glycosylation）；意大利和荷蘭的合作者利用核磁和質譜確證了合成聚糖的結構，發(fā)現該類聚糖與人源樹突狀細胞C-型凝集素的選擇性識別。該成果以“Chemical synthesis of glycans up to a 128-mer relevant to the O-antigen …