何满潮院士团队NPR新材料第一条生产线正式启用

2020-01-09 作者:开元棋牌下载   |   浏览(102)

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5月15日,记者了解到,河北科技大学余旭东教授课题组设计合成了一种基于三联吡啶的两亲结构的化合物TPYA,引入配位作用、主客体包结作用、及氢键作用等超分子作用可灵活地构建小分子金属水凝胶及聚合物水凝胶。值得注意的是,基于聚丙烯酸和三联吡啶分子氢键作用构建的水凝胶在光照或加热下可以产生稳定的三联吡啶自由基,并伴随着凝胶由白色到深紫色的颜色变化。作者通过EPR和紫外等手段对自由基进行了表征。研究表明水凝胶三位网络结构、高效地电子传输、屏蔽效应及自由基分子间的有序堆积作用有利于水凝胶中自由基的产生,传递和保存。

5月15日,记者了解到,何满潮院士团队NPR新材料第一条生产线在青岛耐火材料厂正式启用。

5月15日,记者了解到,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心联合研究部薄膜材料与界面课题组研究员姜辛、副研究员黄楠指导博士研究生翟朝峰,利用CVD、PVD和电化学氧化技术研制出一种新型金刚石/碳纳米墙负载CuO的三维网状电化学传感电极并用于葡萄糖分子的检测工作。该电化学传感电极表现出宽的线性检测范围(0.5×106-4×103 M)、高灵敏度(1650 A cm-2 mM-1)、低检测极限以及良好的选择性、优异的重现性和长期稳定性,进一步研究发现,该电极在实际分析人体血清时呈现出良好的回收率(94.21-104.18%),具有很高的生物分子识别能力。

5月14日,记者了解到,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的研究人员使用3D打印全液体设备,只需点击一下按钮,就可以根据需要反复重新配置,以满足广泛的应用需求

从制作电池材料到筛选候选药物。“我们展示的是非凡的。我们的3D打印设备可以编程,按需执行多步骤,复杂的化学反应,”负责该研究的伯克利实验室材料科学部和分子铸造部的科学家Brett Helms说。“更令人惊奇的是,这个多功能平台可以重新配置,以高效精确地组合分子,形成非常特殊的产品,如有机电池材料。”

这项研究的结果发表在Nature Communications杂志上,是伯克利实验室用3D打印机制作全液体材料的一系列实验中的最新成果。

这种新型3D打印机能够创造出比传统3D打印机更流畅、更灵活、更复杂的物体。它可以用新的材料将已经存在的物体包裹起来。例如,给金属螺丝刀轴增加一个手柄,这是目前打印机难以做到的。研究人员说,这项技术有可能改变从假肢到眼镜镜片的设计和制造方式。

开元国际棋牌,去年,由赫尔姆斯和马萨诸塞大学阿默斯特分校的访问研究员托马斯·拉塞尔共同撰写了一项研究,他是伯克利实验室材料科学部领导的结构化液体自适应界面组件项目的先驱,开创了一种印刷各种液体结构的新技术。

  • 从液滴到液体旋转的螺纹 - 在另一种液体中。

赫尔姆斯说:“在那次成功的演示之后,我们聚在一起集思广益,讨论如何使用液体印刷来制造功能正常的设备。”“然后它发生在我们身上:如果我们可以在确定的通道中打印液体并通过它们流动内容而不会破坏它们,那么我们就可以制造出适用于各种应用的有用流体设备,从新型小型化学实验室到电池和电子设备。设备。”

除了需要复杂的计算才能得到准确的形状和强度之外,研究人员面临的另一个主要挑战是如何形成一种在少量光线下保持液态的物质,但当暴露于大量光线时,它就会反应成固体。

加州大学伯克利分校泰勒实验室的研究生Hossein Heidari说:“我们的技术几乎不会产生任何材料浪费,而未固化的材料是100%可重复使用的。”他也是这项研究的作者之一。

为了制作可打印3D的流体设备,伯克利实验室材料科学部的博士后研究员,主要作者Wenqian Feng设计了一种特殊图案的玻璃基板。当两种液体 - 一种含有纳米级粘土颗粒,另一种含有聚合物颗粒 - 被印刷到基底上时,它们在两种液体的界面处聚集在一起,并在几毫秒内形成直径约1毫米的非常薄的通道或管。

新型打印机的灵感来自计算机断层扫描(CT),它可以帮助医生定位身体内的肿瘤和骨折。CT扫描从不同角度将X射线或其他类型的电磁辐射投射到人体内。通过对能量传输模式的分析,揭示了物体的几何特征。

一旦形成通道,催化剂可以放置在装置的不同通道中。然后,用户可以在通道之间3D打印桥接件,将它们连接起来,使得流过它们的化学品以特定顺序遇到催化剂,引发一系列化学反应以产生特定的化合物。当由计算机控制时,这个复杂的过程可以自动“执行与催化剂放置相关的任务,在设备内构建液桥,并运行制造分子所需的反应序列,”Russell说。

多任务装置还可以被编程为像人工循环系统一样工作,该系统分离流过通道的分子并在其继续将特定催化剂的桥连接序列打印时自动去除不需要的副产物,并执行化学合成步骤。

“这些设备的形式和功能仅受研究人员的想象力限制,”赫尔姆斯解释说。“自主合成是化学和材料界的一个新兴领域,我们用于全液体流动化学的3D打印设备技术可以帮助在建立该领域中发挥重要作用。”

Russell补充说:“伯克利实验室的材料科学和化学专业知识的结合,以及来自世界各地的研究人员可以使用世界一流的用户设施,以及吸引到实验室的年轻人才是独一无二的。我们不可能有在其他地方开发了这个程序。“

研究人员接下来计划使用导电纳米粒子对装置的壁进行通电,以扩大可以探索的反应类型。赫尔姆斯说:“凭借我们的技术,我们认为应该可以制造全液体电路,燃料电池甚至电池。”“我们的团队将流体和流动化学结合起来,既方便用户又可用户编程,这真是令人兴奋。”

制备兼具优异力学性能和多重刺激响应的水凝胶是材料领域研究的热点之一,同时也是一种具备挑战性的工作。目前,改善凝胶力学性能的方法一般有多网络水凝胶、滑环水凝胶、纳米复合水凝胶和配位水凝胶等,但是,这类凝胶往往没有有效建立凝胶结构,力学性能和刺激响应性能之间的有效关联。

该项目一期规划建设3条NPR新材料生产线,每条生产线年产能2.5万吨、产值5亿元,5月底全部投产运营后,一个全自动化无人操作的智慧工厂将诞生。二期规划7条生产线,年产值35亿元;整体达到10条线后年可实现总产值50亿元。

电化学生物传感器是一种将与特定生物识别单元反应而产生的化学信号转换为电学信号的技术,具有高灵敏度、快响应速度、低成本、小型便携等优点,在临床医学、环境检测和检验检疫等方面具有重要作用。高催化活性的金属氧化物识别单元是电化学生物传感技术的重要发展方向之一。然而,金属氧化物识别单元电导率低,严重阻碍了反应过程中的电子转移过程,传感性能不佳。因此,从设计高效电化学生物传感电极结构角度出发,构建高导电性的纳米薄膜结构转换单元来负载高催化活性识别单元,成为该领域研究的重点和难点。

何满潮院士团队NPR新材料第一条生产线正式启用,河北科大合成多重刺激响应型自修复水凝胶。据了解,水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基,亲水残基与水分子结合,将水分子连接在网状内部,而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。

何满潮院士团队NPR新材料第一条生产线正式启用,河北科大合成多重刺激响应型自修复水凝胶。“普通钢材断裂点在‘脖子’处,周边区域也明显变细,这种局部塑形变形会对工程造成很大危害,而NPR材料受力后,在横向上不是变细,而是一反常态地均匀变粗或者不存在‘脖子’颈缩现象,同时具备大变形能力。”在何满潮院士团队NPR新材料智能生产线现场,该项目技术人员负责人介绍,一般来说,强和韧两个特性像跷跷板的两端难以实现均衡,何满潮院士团队研发的NPR新材料克服了高屈服强度和高均匀延伸率的矛盾,实现了同时强和韧,同时该材料还具备无磁和抗强磁场磁化的特点,有望应用在煤矿行业、抗震结构、地下工程等。

有机薄膜电致发光器件(OLED)由于具有驱动电压低、发光亮度和发光效率高、全固化主动发光、视角宽、响应速度快等优点,近年来在显示技术领域显示出巨大的吸引力。但由于受到材料和器件结构的限制,实际应用中OLED仍存在诸多问题,如发光效率仍待提高、器件寿命较短等。本课题工作以提高发光效率为目的,从提高载流子注入效率为出发点,着重解决电子和空穴的注入效率问题。以场致电子发射和有机薄膜电致发光理论为指导,提出了将场致发射和电致发光结合起来的新思路,在此基础上提出了硅基有机薄膜电致发光器件的新型结构。提高双载流子注入效率的关键是OLED器件的电极的优化。场致电子发射由于具有发射电流密度大、发射电子密集等优点,目前场发射平板显示在显示技术领域占有举足轻重的地位。利用场致电子发射的优越性,将场致发射阴极作为阴极应用于OLED器件,可以大大提高电子的注入效率。同时由于硅工艺的成熟和兼容性,硅基器件越来越占有重要的地位。

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