最新兩周國外高分子前沿信息匯總:多性能棉纖維
1.材料進展:研究者們成功研製出了能夠整合複合材料與磁性、熒光性的棉纖維,開創了「材料農業」的新時代
(Cotton Grown Naturally Offers Attractive Properties)
【據azom網站9月15日報道】雖然將合成聚合物應用於織物會獲得更優異的性能,但其都會不可避免地被磨損或洗掉。最新的一項研究就解決這一問題,成功研製出了能夠整合複合材料與磁性和熒光性的棉纖維。研究的關鍵一步取決於合成的葡萄糖衍生物,它為棉花生長的胚珠提供必要的分子,且分子是被嵌入棉纖維自身的。
研究人員表明,類似的技術應用延伸到其他生物系統,如竹子,細菌,亞麻和絲綢。這種技術基本上開創了「材料農業」的新時代。
2.得益於DNA序列的水凝膠變形技術
(A new way to create soft robots —DNA triggers that cause hydrogels to change shape)
【據phys網站0918報道】約翰?霍普金斯大學的生物化學工程師通過改變DNA分子的序列達到了改變水基凝膠形狀的目的,這為柔體機器人以及「智能」醫療設備(設備的使用不再依靠笨重的電線、電池或聯機線)的設計生產提供了新的思路。
該研究過程中使用到了一種特定的DNA序列,他們將其稱之為「hairpins」,這種DNA分子能夠使一厘米大小的水凝膠樣品膨脹到其原始體積的100倍,並且DNA序列可以控制材料在特定位置以某種規定好的方式彎曲或擴展。未來,這將會在智能材料、變形裝置、複雜的程序執行器以及自主機器人(主要應用在海洋和醫療領域)的研發製造方面發揮重要作用。
3.新發現!用新型生物材料代替塑料薄膜可以極大降低污染
(New biomaterial could replace plastic laminates, greatly reduce pollution)
【據phys網站9月19日相關報道】賓夕法尼亞州立大學的研究人員開發了一種廉價的生物材料--完全可降解的多聚糖電解質複合材料,其由幾乎等量的木材、棉花、殼聚糖等處理過的纖維素漿和殼聚糖組成。多聚糖電解質複合塗層的性能優良,有很強的油水阻隔性能,還可抵抗甲苯、正庚烷和鹽溶液,提升乾燥、潮濕環境下的機械性能以及對水蒸汽的阻隔性能。
這種新型材料可用在包裝和替代塑料包裝的可再生隔離塗層,從防水紙張到天花板瓷磚和牆板的塗料,再到用來保鮮的食品塗料,新材料的應用必將顯著降低環境污染。科學家相信可以開發出性能更強大並更能改善其性能的天然材料。當然,目前的挑戰在於尋找一種可操作的方式來生產這種綠色、環保、可持續的產品。
4.無奇不有!可3D列印的生物活化納米纖維素
(3-D printing materials for wound care and decorative elements)
【據phys網站9月19日報道】芬蘭VTT技術研究中心正在開發一個3D列印的傷口護理凝膠,以用來監測病人護理傷口的狀態。納米纖維素(CNF)非常適合用來開發3D列印漿料,VTT的原型結合了納米纖維素,製作了一種用於傷口護理的蛋白質和列印電子產品。測量電極用銀墨列印在由聚氨酯-納米纖維素製成的薄膜上,通過FlexNode讀取器將溫度或生物阻抗數據從傷口傳輸到醫院電腦,從而時刻監測患者康復狀態。可惜的是,納米纖維素尚未被批准用於醫療。
此外,該團隊正在嘗試材料的其他用途,包括用於紡織品、模型、室內裝飾元素和治療應用的生物基列印材料。CNF具有優異的吸水能力,列印的漿料具有足夠的黏稠性,漿料乾燥後趨於硬化會使3D結構剛性提高,利用這點,將開發出靈活,剛性和多孔的結構。
5.為研發新材料鋪路!精確定義的聚合物如今已成為現實
【據sciencedaily網站9月21日報道】眾所周知,聚合物鏈的各分子鏈接順序不同,其產物性能就不同。而規則的聚合物序列是預定和自分類的,對於獲得的新產品我們事先並不能完全預測。但廣島大學的研究人員開發了一種精確定義聚合物鏈的方法,這樣所得的聚合物又稱超分子,這種新方法完全準確地預測了最終產品的組成,並且可以進行操控和重新設計,從而得到新的性能十分優異的人造聚合物。
6.新發現!納米粒子的超吸收創造了具有可塑性流體潛力的「雙凝膠」
(Nanoparticle Supersoap Creates 『Bijel』 With Potential as Sculptable Fluid)
【據newscenter網站9月27日報道】美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員研製出由聚合物和納米粒子製成的一種連續雙相界面堵塞乳液凝膠的新型二維薄膜,它可以支持催化反應、電導率和能量轉換功能,並具有延展性,這一發現可能會幫助研發出軟體機器人、流體電路、變形流體以及大量使用非固體物質的柔性新材料。
7.激光焊接納米吸收劑得以開發,完美應用於紡織及高分子材料
【據Kunststoffe網站9月27日報道】激光焊接作為未來加入新型複合材料的技術,將擴大紡織和聚合物材料生產的範圍。德國亞琛的DWI萊布尼茨交互材料研究所的科學家開發的納米晶粒子的新型近紅外吸收體(NIR),其可通過聚合物熔體作為纖維或膜添加到紡織品中,使其以高強度粘合到新的複合材料中。這樣就可以使用焊接不完整或質量差的聚合物材料(紡織品,薄膜,複合材料部件)獲得強而柔性和緻密的接頭。現在該團隊正計劃將該應用推廣到工業領域中。
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