高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
基于形状记忆聚合物的一种新型的 “万能抓手”策略
浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队,便基于形状记忆聚合物,提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单,就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单,本领可不小,它可以把目标物体“锁”在体内,轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》(Science Advances)上,文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺,通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”?靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料,论其特殊,就特殊在它的“逆来顺受”:在外部刺激作用(如光、热)控制下,形状记忆聚合物可软可硬,在受到一定的外力作用导致变形后,它就能保持这个变形后的形状,可谓“顺其自然”;然而在一定的外部刺激作用下,它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略:第一步,就是抓取物体时,先在外部刺激作用下,让形状记忆聚合物变得柔软,趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中;第二步,去掉外部刺激,让形状记忆聚合物变回刚硬的状态,保持住该变形的临时形状,将物体“锁住”,从而把物体抓取起来;第三步,等把物体转移到目的地之后,再次施加外部刺激,形状记忆聚合物就会恢复初始形状,将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ,就好像是一把有魔力的万能锁,能锁住世间万物:为了获取 “ 猎物 ” ,它 先 变成柔软的橡皮泥,把物体柔柔地包住,然后变成坚硬的石头,把物体牢牢地锁住,等把物体 “ 押送 ” 到目的地,又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍,这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力,包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等;更厉害的是,它还能像壁虎一样, 粘附在物体表面 ,不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体,这个抓手又是如何发挥功效的呢?当物体尺寸小到微观尺度(100微米左右或者更小),物体受到的表面力,特别是与抓手的粘附作用强,会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中,抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取,不依赖抓手的粘附力,所以当粘附力给物体释放带来挑战时,就可以在抓手表面镀上一层特殊材料,或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附,从而实现物体释放。这样,即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球,也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车,可以用它在微观世界里搭建‘建筑’,制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说,“这个抓手在微观视角下还有一个优势,就是一个抓手就是数以万计的微观吊车,可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用,宋吉舟教授表示,在柔性电子制备中,最重要的一步就是微观元器件的快速组装,即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件,但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略,完全不依赖粘附,为柔性电子的制备提供了一种新思路,有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。
浙江大学 2021-04-10
牵伸分散纳米粒子技术及其在聚合物复合材料中的应用
本技术成果涉及纳米材料及其在聚合物中应用 的关键技术研究,属于新材料高新技术领域。针对 纳米粒子难以在聚合物中均匀分散的难题,将材料 结构设计和熔融共混工艺相结合,创新性地提出运 用加工手段诱导纳米粒子在塑料成型加工时分散的 技术。采用纳米粒子接枝改性、双重界面调控、预 牵伸等,通过改变加工条件和加工手段达到强制分 隔纳米粒子团聚体、实现纳米分散结构的目的。制备具有显著增强增韧效果的纳米无机粒子填充聚合物复 合材料,实现通用塑料工程化。本成果的技术特点:1.技术创新程度高,本技术在保持传统的塑料加工方 法的基础上,通过合理控制加工条件和加工手段,另辟蹊径解决纳米分散难题,其成果在纳米复合材料领 域属国际首创;2.科学思想新颖;3.材料性能优异;4.工艺简单、技术实用。
中山大学 2021-04-10
一种交联型荷正电含氯聚合物过滤膜及其制备方法
本发明公开了一种交联型荷正电含氯聚合物过滤膜及其制备方法。所述过滤膜包含有含叔胺侧链的含氯聚合物,或者包含有含叔胺侧链的含氯聚合物与其他含氯聚合物的共混物。所述交联型荷正电含氯聚合物过滤膜的制备方法主要包括以下具体步骤:(1)经原位原子转移自由基聚合法将叔胺单体的接枝到含氯共聚物;(2)将(1)中得到的含叔胺侧链的含氯聚合物溶液,直接作为制膜液或者加入其他含氯聚合物并搅拌形成均匀的制膜液,经非溶剂诱导相分离形成固态前体膜;(3)将固态前体膜进行热处理,得到交联型荷正电含氯聚合物过滤膜。所制备的交联型荷正电含氯聚合物过滤膜,具有耐溶剂、强度高、荷正电、孔径与截留性能可控、高效率低成本等特点。
浙江大学 2021-04-13
一类噻吩稠合苯并杂环衍生物及其聚合物
本发明提供了一类噻吩稠合苯并杂环衍生物,包括噻吩稠合喹喔啉衍生物和噻吩稠合苯并三氮唑衍 生物,及其两侧桥连噻吩后与给体共聚合成的有机聚合物。本发明的新型受体所形成的聚合物均具有良 好的溶解性以及具有好的热稳定性,几乎覆盖了整个可见光区的吸收,并且通过改变 X 和 R 可以很方 便的调节聚合物的吸收光谱、带隙以及电荷传输等光电性能,是一类优良的光电功能材料,可应用于有 机半导体光电领域如有机太阳能电池及场效应晶体管领域。
武汉大学 2021-04-14
二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
近年来,磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理,有望实现无热量产生、低耗散的信息传输,相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现,而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体(如Yttrium Iron Garnet)相比,二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应,例如自旋能斯特效应,拓扑磁振子,以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中,量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值:二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成,北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者,物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者(今年9月份将去哈佛大学读博士),韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助,以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。
北京大学 2021-04-11
二维培养系统在小鼠肠上皮干细胞体外培养中的应用
本发明涉及生物技术领域,具体地,本发明涉及二维培养系统在小鼠肠上皮干细胞体外培养中的应用。本发明提出了一种培养系统。该培养系统用于单层细胞培养,该培养系统包括:基质胶、N2、B27、双抗、GlutaMAX、N‑acetylcysteine、R‑spondin1以及基础培养基,其中,所述基质胶的厚度为5μm~50μm。该培养系统适用于胃肠道的表皮细胞和干细胞的单层细胞的培养,尤其适用于肠道表皮细胞和肠道干细胞的单层细胞的培养。该培养系统可以更加直观的观察胃肠道表皮细胞和干细胞的一系列生化细胞水平的变化,能很好的模拟体内肠道表皮细胞的各项指标,能更加便捷地探索外泌体、炎症因子等对小肠干细胞稳态的影响,提供低成本、高效率的筛药体系。
清华大学 2021-04-10
层状二维材料的晶体和缺陷结构精准调控研究提供了新思路
通过溶剂热方法,成功制备出一种层间距宽化并富有缺陷的1T-VS 2 纳米片,展现出优异的电催化析氢性能。由于有机溶剂分子以及在反应过程中产生的铵离子等的插层作用,该溶剂热法制备出的VS 2 纳米片层间距宽化至1.0 nm,比块体VS 2 材料的层间距(0.575 nm)增加了74%。层间距的宽化引起晶格的畸变而引入众多的缺陷,丰富的缺陷赋予VS 2 纳米片更多的活性位点,层间距的宽化还进一步改变了VS 2 材料的电子结构,从而使得该VS 2 纳米片具有更加优化的氢吸附自由能(∆ G H )。HER测试结果表明,该VS 2 纳米片呈现出优异的电催化性能,具有较小的塔菲尔斜率(36 mV dec −1 )、具有较低的过电位(-43 mV@10 mA cm −2 )和良好的稳定性(60 h)。此外,通过第一性原理计算的结果表明,层间距宽化的VS 2 具有更优化的∆ G H (-0.044 eV),媲美贵金属Pt(如图3 ). 。并且,层间距的宽化可以降低缺陷形成能,使材料更易形成缺陷。这里,理论计算结果和实验相一致,较好地证明了通过层间距和缺陷的精细调控,可以有效提升二维材料的电催化析氢反应活性, 揭示了层间距和缺陷结构调控对提升电催化析氢的基本原理。此项研究工作为层状二维材料的晶体和缺陷结构精准调控研究提供了新思路,为开发高性能电催化析氢材料研究打开了一扇新窗户。
南方科技大学 2021-04-13
一种平面度误差测量装置及其二维扫描工作台
本发明公开了一种平面度误差测量装置其包括激光器、柔性铰 链、静光栅、动光栅、测量头、压缩弹簧、底板以及光电探测器,测 量头固定在柔性铰链的第一端部处并伸出,动光栅设置在柔性铰链的 第一端部内,压缩弹簧一端与底板连接且另一端与柔性铰链的第一端部连接,压缩弹簧位于测量头的下方,柔性铰链的第二端部与底板固 定,静光栅固定在底板上,其与动光栅平行相对且相邻设置,激光器 也设置在底板上,光电探测器设置在静光栅出光端。本发明还提供一 种二维扫描工作台。
华中科技大学 2021-04-14
功能化纳米树枝状聚合物类
长期环境保护药剂的创新性研发及其工程应用实践。阻垢剂、分散剂、缓蚀剂等药剂已循环冷却水处理、反渗透水处理、油田注水处理、油污水蒸发处理等工业水处理领域获得广泛工程应用。重金属捕集剂已在重金属电镀废水的达标处理(bbp级)得到应用,可达到2018年新的排放标准,而传统方法无法达标处理。重金属稳定剂也已应用于垃圾焚烧飞灰的稳定化处理。
同济大学 2021-04-10
配位超分子自组装
利用氨基功能化配体与钙盐组装得到一种新颖的二维层状Ca-MOF。其通过{Ca3O18}簇与配体连接而成的金属-有机层上悬挂配位的DMF分子,并进一步通过DMF间的范德华弱作用力层层堆叠,形成“范德华MOF”多层结构。基于DMF的动态配位活性,该独特的金属-有机多层MOF能实现层内稳态和层间动态的有效平衡,并存在具有半导体发光特性的层间激子(exciton)发光和层内激基缔合物(excimer)发光的双通道发射。发展了二维MOF设计和利用的新概念,将“自下而上”的金属-有机配位组装与“自上而下”的后合成形貌加工调控相结合,实现了超薄二维MOF的简便、绿色、宏量制备的新方法,并为光学存储器等应用建立了元器件模型。
中山大学 2021-04-13
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 20 21 22
  • ...
  • 317 318 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1