木材作为一种用途广泛的材料和丰富的资源,具有低密度、低导热、良好的机械性能和可持续性等特性,已被广泛使用了数千年。近年来,基于对木结构的认识,各种具有独特物理性能和广泛应用的仿木材料也被开发出来,其中,具有优良保温性能的气凝胶是最重要的研究课题之一。基于塑料和树脂的仿木气凝胶受到生物降解性差的严重限制,这会导致废物的积累并带来严重环境问题。而基于现有的纳米结构基元的仿木气凝胶则受到其可持续性不足和...
探索和收集海洋资源对当今社会发展具有重要意义。广阔的海洋表面是一个巨大的水-气界面(air-water interface),高度活跃且伴随着大量的物质与能量交换。考虑到物质/能源获取/信号交换的便利性,开发可以固定潜水于水-气界面的海洋探索装置,在水资源获取、能量收集、环境传感等领域具有很高的价值。...
微创医疗手术以其切口小、疼痛小、恢复快等特点被广泛应用于临床各科室,医用内窥镜是手术中关键的检测手段。然而,内窥镜头表面却由于极易粘附雾滴和血液,极大地降低了监测图像的清晰度,可能粘附内窥头上的微生物如消毒不当也会增加手术感染的巨大风险。虽然通过物理擦拭和增加清洗通道能够在一定程度上解决该问题,但是这无疑会延长手术时间并且增加仪器尺寸。因此,如果能在内窥镜镜头上实现透明的抗污染层将会有效地保护镜头...
调和天然生物组织和工程材料之间的不匹配是目前先进生物医学设备和组织工程平台发展的关键需求。然而,天然组织表现出许多合成材料难以复制的特征。例如,肌腱具有与柔软生物聚合物交织的平行的胶原纤维分层组织,它们含有约60 wt. %的水,同时拥有GPa级别的超高模量和55-120 MPa的机械强度。肌腱的各向异性结构不仅为肌肉骨骼系统提供了基本的承重能力,而且还通过界面相互作用为细胞的行为提供重要的生物物...
近日,西南大学生物学研究中心夏庆友教授团队在国际高分子科学TOP期刊Macromolecules(化学类/高分子科学类一区)上发表题为“Bending−Spinning Produces Silkworm and Spider Silk with Enhanced Mechanical Properties”(泌丝时的弯曲作用能增强蚕丝和蜘蛛丝的力学性能)的研究论文。该论文发现家蚕和蜘蛛在分泌丝纤...