高通量纳米梯度浸润材料

梯度材料作为一种高通量的功能材料被广泛应用于理论研究。其中,梯度浸润材料在近些年成为研究材料表面微纳结构与其液体浸润性质之间关系的一种重要手段。为了更加高效及精确地研究这种表界面关系,如何构筑具有可控微纳结构的梯度浸润材料表面成为了一个研究者们有待解决的问题。吉林大学的张俊虎课题组建立了一种构筑有序梯度微纳结构的新方法,该方法结合梯度反应离子刻蚀和胶体晶体刻蚀技术,以胶体微球为模板构筑了梯度纳米锥

具有水下超疏油性能的聚合物微纳米刷复合结构用于海洋防污

海洋生物污损造成的经济损失(包括增加燃料消耗以及增加维修次数、入船坞清洗或重涂涂层的费用等)是非常巨大的。从上世纪20年代开始,美国海军就开展了防污涂层材料的研究。此后世界各国陆续研发出了含重金属化合物、有机锡类、自抛光防污涂层等。然而这些涂层释放的有害物质会给生态环境和人类健康造成严重危害。因此,新一代无毒防污材料的研究成为人们关注的热点。海洋生物污损的机理复杂,但普遍认为污损过程可分为四个阶段

用荧光水溶液培养长出具有荧光性质的棉花

Science报道研究:给棉花植物吃点荧光或磁性物质长出带有荧光或磁性的棉花。《Science》近日报道研究人员发现给棉花植物吃点带有荧光基团或者磁性基团的小分子(培养试验:给棉花植物胚珠浇含有荧光或磁性物质的水),后来它们长出的棉花纤维也带有荧光或磁性性质。当然给植物吃的小分子是经过研究挑选的,是棉花植物细胞所能吸收的,由两部分结构组成,一部分是糖结构负责植物细胞吸收运输,另一部分结构接上功能性

新兴纳米技术和先进纳米材料助力肿瘤放射治疗

        癌症的存在威胁着人类的健康并且大大降低了患者的生活质量。在临床中,放疗作为癌症三大治疗手段之一,是用一种或多种电离辐射照射肿瘤,以抑制和杀灭癌细胞的一种治疗方法。放射治疗分为外部放射治疗和内部放射性同位素治疗。放疗可单独使用,也可与手术、化疗等配合。目前,大约有70的癌症患者在治疗癌症的过程中需要用到放

可降解有机纳米材料用于影像学导航下的肿瘤光学治疗

癌症已经成为威胁人类健康的重大疾病之一。传统的治疗方式均有各自的局限性,需要发展新型的肿瘤治疗方式来提高肿瘤治疗的特异性与精准性。纳米材料具有独特的物理和化学性质,在肿瘤治疗中发挥着独特的优势。然而大部分纳米材料进入体内难以降解代谢且会在体内滞留很长时间,存在着潜在的毒性风险,大大限制了该类纳米材料向临床转化的可能性。最近具有快速代谢能力的超小功能纳米材料得到快速发展,然而这些超小结构的纳米材料在

新疆理化所油水分离超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展

超疏水石墨烯泡沫的结构及油-水分离过程 新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征;同时稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此三维石墨烯逐渐作为一种新型油水分离材料出现在科研领域。油水分离材料的表面

宏观形状调控实现超疏水PMMA表面高效气泡黏附 污水处理显身手

“吹泡泡”,在阳光下泡泡五彩缤纷、色彩斑驳,相信很多人都玩过。那么你可知道在自然界和工厂生产中也有“吹泡泡”的现象发生?而且泡泡在诸多领域具有举足轻重的作用。例如,自然界中座头鲸利用气泡来猎杀小鱼作为食物,人类利用气泡黏附在疏水物质表面收集贵重的矿物,由此可见,气泡在人类生活和自然环境中具有重要的意义。然而气泡在水中的行为主要受浮力影响,大量的气泡会在浮力的作用下脱离水相而进入空气中,限制了其在液

仿生材料领域涌现出的研究热点

自然界的生物体给人类带来了无尽的设计灵感。目前,仿生材料领域涌现出的诸多研究热点如下:1.仿生定向输运材料深入探究仙人掌、蜘蛛、纳米布甲虫等生物的集水方式(图1)1,2,3,将为全球范围的缺水问题带来潜在的解决方案。图1 (a)黄毛掌掌刺结构示意图,(b)-(d) 蜘蛛丝定向集水过程示意图,(e)沙漠甲虫照片,甲虫身体亲水纹理(突出部分未染色)、疏水凹槽(蜡状染色)SEM图,凹陷区域的纹理表面SE

新智能涂层材料实现超疏水表面与可穿戴柔性传感功能的结合

近些年,超疏水表面因其优秀的疏水性能和广泛的应用前景,成为国内外研究的热点之一。表面的疏水性能通常用表面与水静态的接触角和动态的滚动角描述。超疏水表面是指与水的接触角大于150°,而滚动角小于10°的表面,如生活中常见的荷叶和水黾科昆虫的腿部等。该特殊表面在日常生活和工业生产等领域都有着极其广阔的应用前景,如玻璃表面的防雾,交通指示灯的自清洁,船体表面的润滑,纺织品的防污、选择性吸收等。人工制备超

评估超疏水表面性能的一种标准

近些年来,科研工作者们采用很多不同的测试方法来评估超疏水材料的耐用性和耐磨性,例如线性磨损、圆形磨损、喷砂和水喷射的方法来测试材料的性能。然而,由于各项研究成果采用了不同的测试手段从而使得测试结果没有可比性,所以很难找到一种最理想的超疏水材料来实现实际的应用。最近,有研究者们建议采用统一的测试方法来测试超疏水材料的耐磨性,他们指出通过砂纸在材料表面进行线性磨损来测试材料的性能是最好的方法,因为这种

密歇根大学开发出一种具有自修复功能的防水喷涂涂层,能比目前防水涂料 的使用寿命延长数百倍!

美国密歇根大学开发出一种具有自修复功能的防水喷涂涂层,能比目前防水涂料 的使用寿命延长数百倍!目前市面上的防水处理产品太脆弱,而新产品可以用于车辆、衣服、屋顶和各类其他表面防水,也可以降低船体的运行阻力,并由此降低运输行业90%大型货船的燃料消耗。密歇根大学研究具有自修复功能的防水涂层 使用寿命延长据研发人员介绍,新的研究代表了这一领域的突破,过去数十年来的研究都未能生产出耐用的防水涂层。虽然目前

多功能超疏水智能涂层

超疏水界面,通常是指水与材料表面的接触角大于150°,如:生活中常见的荷叶和水黾科昆虫的腿部。制造人工超疏水表面并将其广泛的应用于防水、自清洁、减阻以及选择性吸收等领域已经成为当今的研究热点。然而稳定性、灵活性以及实用性目前仍然是超疏水材料在实际应用中急需解决的问题。除此之外,能将超疏水材料与可穿戴柔性传感应用相结合的超疏水智能涂层还未见报道。针对以上的关键科学技术问题,中国科学院苏州纳米技术与纳

跳虫表皮仿生耐磨疏液表面

疏液表面在自清洁、防腐、流动减阻、生物医学工程等领域有着广泛的应用。然而,结构脆弱、使用寿命短、缺少合适的方法进行大面积、低成本制备表面结构等问题限制了疏液表面的实际应用和产业化。近日,香港大学的王立秋教授团队报道了一种受跳虫表皮启发的耐磨疏液材料,并使用微流控的方法实现了精确表面微结构的大面积、低成本制备。疏液性在日常生活中大有可为,诸如防水衣物、防污厨具、自清洁外墙等。疏液表面还可用于减阻,船

香港大学研制出防水防油物料 将使不洗衣服成为可能

香港大学14日宣布,该校研究人员研发出崭新的防水及防油物料,能应用于衣物、厨具和军事等方面。在技术上,这一物料使得不洗衣服成为可能。  这项研究由港大工程学院机械工程系教授王立秋带领。研究人员制造出“互连疏液结构”的防水防油物料,只要将它覆盖于纺织品、金属、玻璃等表面上,便能达到防油防水的效果。  王立秋表示,目前市面上大部分相关产品只能防水,较少能做到防油。此外,这些产品一般都使用了化学方法达到

飞秒激光仿生设计水下超疏气超亲气界面

研究人员发现一个有趣的现象,鱼鳞在空气中是亲水的而在水下却是超疏气泡的。在鱼类长期生存的水环境中,气泡在鱼鳞表面上可以保持近似小球形,气泡的接触角达到了155°。该气泡很容易在鱼鳞表面上滚走。这表明鱼鳞在水中对气泡显示超疏气泡特性和极低的气泡粘滞性。正是这种水下超疏气性赋予了鱼鳞表面抗气泡的能力,使得气泡很难粘附在鱼的表皮上。与之相反的是,水蜘蛛、蝗虫等可以在水中呼吸。当这些动物主动或被动落入水中

低表面能疏水涂层超疏水的理论模型和原理

疏水涂料理论模型液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大,润湿性差,其疏液体性强;反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低,静态水接触角大,当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低,并且含氟基团的表面能依—CH2—>—CH3>—CF2—>—CF2H>—CF3的次序下降。—CF3