1. Sci. Adv.: 一種同時用于聲能傳遞和通信的柔性設(shè)備
植入性醫(yī)療設(shè)備的使用正變得越來越普遍,其中包括心臟起搏器和大腦起搏器。目前必須通過手術(shù)更換設(shè)備的電池來延長其有限的壽命。這樣的手術(shù)會給病人帶來極大的風(fēng)險,然而這個問題到目前為止還沒有有效的解決方法。此外,目前的設(shè)備又大又硬,可能會在植入后引起患者的不適。有鑒于此,清華大學(xué)的Xue Feng教授等開發(fā)了一種基于柔性電子技術(shù)的輕薄、無電池且靈活的可植入設(shè)備,不僅可以通過超聲波實(shí)現(xiàn)無線充電和通信,還可以執(zhí)行許多當(dāng)前設(shè)備的功能,包括體內(nèi)生理監(jiān)測和心臟起搏。
本文要點(diǎn):
1)研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)動物實(shí)驗(yàn),包括創(chuàng)建一個心臟驟停模型,并通過超聲波為該系統(tǒng)提供動力。結(jié)果顯示,它可以自動檢測異常心跳,并通過電刺激心臟作出反應(yīng),顯示出該設(shè)備在緊急治療方面的潛在臨床應(yīng)用價值。
2)柔性的形式可以給患者帶來最小的不適,尤其有利于長期護(hù)理。而且,與傳統(tǒng)的基于電池的設(shè)備相比,聲學(xué)無線電源的應(yīng)用可以消除更換電池的二次手術(shù)風(fēng)險。除此之外,該設(shè)備經(jīng)過特定的程序設(shè)計(jì)后,在面對各種生理異常時,可以進(jìn)行任何程序設(shè)計(jì)的動作。
Peng Jin, Ji Fu, Fengle Wang, et al. A flexible, stretchable system for simultaneous acoustic energy transfer and communication. Sci. Adv. (2021).
DOI: 10.1126/sciadv.abg2507
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg2507
2. PNAS: 用于細(xì)胞內(nèi)多位點(diǎn)電生理記錄的有機(jī)晶體管
電極陣列廣泛應(yīng)用于電生理活動的多點(diǎn)記錄,同時有機(jī)電子技術(shù)也已被用于實(shí)現(xiàn)高性能和生物相容性。盡管科研工作者在開發(fā)細(xì)胞內(nèi)接入方法方面付出了很多努力,但是細(xì)胞外電極陣列記錄的是場電位而不是膜電位本身,因而導(dǎo)致了信息和信號幅度的丟失。有鑒于此,東京大學(xué)的Takao Someya教授等開發(fā)了一個用于記錄細(xì)胞內(nèi)動作電位的有機(jī)電化學(xué)晶體管(OECT)矩陣。
本文要點(diǎn):
1)傳感器基質(zhì)的驅(qū)動電壓同時引起電穿孔,因此用簡單的儀器記錄細(xì)胞內(nèi)的動作電位。記錄的波幅比細(xì)胞外場電位記錄的波幅大,并且通過調(diào)節(jié)OECT的驅(qū)動電壓和幾何形狀進(jìn)一步增強(qiáng)。
2)通過使用5- × 5-μm2 OECTs矩陣?yán)L制4 × 4動作電位圖,證明了其小型化和多路記錄的能力。這些特性是通過一個簡易的制造工藝和一個簡單的電路實(shí)現(xiàn)的,同時又不限制功能有機(jī)電子的潛在應(yīng)用。研究結(jié)果表明,通過對漏極施加脈沖電壓獲得細(xì)胞內(nèi)通路,記錄的信號振幅最大可達(dá)93 μA。
3)與傳統(tǒng)的OECT陣列記錄細(xì)胞外場電位相比,這種簡單的胞內(nèi)接入方法具有更高的信噪比和膜電位波形。
Yasutoshi Jimbo, Daisuke Sasaki, Takashi Ohya, et al. An organic transistor matrix for multipoint intracellular action potential recording. PNAS, 2021.
DOI: 10.1073/pnas.2022300118
https://doi.org/10.1073/pnas.2022300118
3. PNAS: AuCN納米線的自催化生長
金屬中的位錯在宏觀和微觀尺度上影響著金屬的性能,如增加金屬的硬度和強(qiáng)度等。位于金屬表面位錯邊緣的原子結(jié)合更松散,使表面對化學(xué)腐蝕更加活躍,增強(qiáng)了化學(xué)反應(yīng)活性。有鑒于此,以色列理工學(xué)院的Boaz Pokroy教授等提出了一種獨(dú)特的自催化機(jī)制,成功利用塑性變形的Au-Ag合金中預(yù)先存在的位錯線作為模板生成無機(jī)半導(dǎo)體金(I)氰化物納米線。
本文要點(diǎn):
1)本文以金-銀合金中的位錯末端為結(jié)晶催化中心,解釋了納米多孔金選擇性脫合金過程中單晶AuCN納米線體系的形成機(jī)理。
2)研究發(fā)現(xiàn),納米線的成核源于位錯末端的表面。由于納米線是單晶,可以自發(fā)地進(jìn)行一層一層的一維生長。除此之外,當(dāng)位錯密度超過一個臨界值時,納米線就會實(shí)現(xiàn)連續(xù)生長。
3)該方法為根據(jù)原合金的滑移體系控制晶體的生長方向、形狀和形貌提供了可能的途徑。
Lotan Portal, Iryna Polishchuk, Maria Koifman Khristosov, Alexander Katsman, and Boaz Pokroy. Self-catalytic growth of one-dimensional materials within dislocations in gold. PNAS, 2021.
DOI: 10.1073/pnas.2107930118
https://doi.org/10.1073/pnas.2107930118
4. Nature Commun.:用于鋁合金高效分離的原位陽極沉淀法
電解精煉工藝已被廣泛應(yīng)用于分離提純金屬,但其受到金屬本身沉積電位的限制。近日,中科院高能物理研究所石偉群研究員,劉雅蘭報道了開發(fā)了一種不同的陽極過程,即原位陽極沉淀(IAP),以將目標(biāo)金屬從鋁合金成分中分離出來。
本文要點(diǎn):
1)在IAP中,通過在NaAlCl4熔鹽電解液中與氯化物結(jié)合,目標(biāo)金屬可以在氧化后立即在陽極析出,而不是典型的在陽極產(chǎn)生可溶性離子或氣體(O2,Cl2,或CO2)的電化學(xué)方法。因此,IAP分離的關(guān)鍵是金屬離子溶解度的不同,而不是金屬還原電位的不同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅證明了IAP對Al合金的有效分離,還表明它是制備低氧化態(tài)金屬氯化物的一種新的方法。
Zhong, YK., Liu, YL., Liu, K. et al. In-situ anodic precipitation process for highly efficient separation of aluminum alloys. Nat Commun 12, 5777 (2021).
DOI:10.1038/s41467-021-26119-9
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26119-9
5. Angew:通過鉭表面梯度滲透降低富鎳單晶正極的動力學(xué)勢壘
富Ni層狀氧化物(LiNi1-x-yCoxMnyO2,x,y<0.2)具有較高的比容量,被認(rèn)為是最有前途的用于下一代高能鋰離子電池(libs)的候選正極材料之一。然而,這些富ni正極材料在循環(huán)過程中仍然受到大單元電池呼吸效應(yīng)和嚴(yán)重的表面退化的影響,這進(jìn)一步導(dǎo)致二次粒子破裂,并引發(fā)libs的急劇容量衰減和熱失控。根據(jù)缺陷化學(xué),高價離子摻雜到晶格中可以誘導(dǎo)ni的還原或產(chǎn)生li空位。< span="">
基于此,得益于鉭(Ta)的高價態(tài),中科院化學(xué)研究所郭玉國研究員,石吉磊副研究員報道了將Ta作為摻雜劑,通過表面穿透法將其引入到富鎳單晶正極的晶格中。
本文要點(diǎn):
1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試和密度泛函理論(DFT)計(jì)算,研究人員證實(shí)了Ta5+優(yōu)先于Ni位,誘導(dǎo)Ni還原,從而降低Li+的遷移能壘。
2)結(jié)果表明,單晶富Ni正極在放電結(jié)束時的Li+動力學(xué)勢壘得到明顯降低。獲得的單晶LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2具有高比容量(在0.1 C下為211.2 mAh g-1)、優(yōu)異的倍率性能(在4 C下為157 mAh g-1)和良好的耐久性(在0.5 C下循環(huán)100次后為90.4%)。
這項(xiàng)研究提出了一種缺陷化學(xué)方法來緩解單晶富Ni正極中Li+的動力學(xué)障礙,這不僅有助于理解動力學(xué)障礙的基本機(jī)理,而且為單晶富鎳正極的設(shè)計(jì)和合成提供了指導(dǎo)。
Yu-Gang Zou, et al, Mitigating the Kinetic Hindrance of Single-Crystalline Ni-Rich Cathode via Surface Gradient Penetration of Tantalum, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202111954
https://doi.org/10.1002/anie.202111954
6. Angew:介孔碳-二氧化硅/AAO復(fù)合膜的界面超組裝用于溫度和PH調(diào)節(jié)的智能離子傳輸
納米流體器件已廣泛應(yīng)用于類二極管離子輸運(yùn)和鹽度梯度能量轉(zhuǎn)換。新興的基于納米通道膜的反向電滲析(RED)納米流控系統(tǒng)在鹽度梯度能量采集方面顯示出巨大優(yōu)勢。然而,滲透率和選擇性之間的不平衡嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。近日,復(fù)旦大學(xué)孔彪研究員報道了展示了一種雙組分介孔炭-二氧化硅膜材料,并基于界面超組裝策略構(gòu)建了介孔炭-二氧化硅/陽極氧化鋁(MCS/AAO)雜化膜。
本文要點(diǎn):
1)雜化膜由MCS(孔徑約6.1 nm,帶負(fù)電荷)和AAO(孔徑約80 nm,帶正電荷)組成。碳硅含量和MCS層厚度可以適當(dāng)調(diào)節(jié)。
2)有序的雙組分納米通道和MCS層的高表面電荷(來源于硅醇、酚羥基和羧基)使雜化膜具有優(yōu)異的陽離子選擇性、二極管狀離子傳輸以及溫度和pH調(diào)節(jié)的高性能鹽度梯度能量轉(zhuǎn)換性能。
3)在人工海水和河水混合條件下,MCS/AAO雜化膜的最大功率密度可達(dá)5.04 W/m2,比介孔碳/AAO(MC/AAO)和MS/AAO分別提高了71%和12%。此外,MCS層的“鋼筋混凝土”結(jié)構(gòu)使MCS/AAO雜化膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。另外,介孔聚合物的引入帶來了疏水區(qū)和羧基官能團(tuán)。因此,MCS/AAO具有溫度和pH調(diào)節(jié)的智能離子傳輸特性,在T=323 K和pH=11.02條件下分別獲得了5.99 W/m2和8.60 W/m2的高性能。
4)MCS層上的硅醇和羧基還可以進(jìn)一步功能化,從而為下一代檢測和識別小分子的智能紅色納米流體系統(tǒng)提供了一條途徑。
這項(xiàng)研究表明,MCS/AAO雜化膜在類二極管離子傳輸、溫度和pH調(diào)節(jié)的鹽度梯度能量轉(zhuǎn)換等方面具有巨大的應(yīng)用優(yōu)勢。
Shan Zhou, et al, Interfacial Super-Assembly of Ordered Mesoporous Carbon-Silica/AAO Hybrid Membrane with Enhanced Permselectivity for Temperature- and pH-Regulated Smart Ion Transport, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202110731
https://doi.org/10.1002/anie.202110731
7. Angew:一種阻燃、循環(huán)穩(wěn)定、高安全性的鈉離子電池
儲能器件的安全性一直是電池發(fā)展的絆腳石,鈉離子電池(SIBs)也不例外。然而,作為最終解決方案,使用不易燃電解質(zhì)存在副作用大、與電極相容性差等問題,最終導(dǎo)致電池失效。近日,溫州大學(xué)侴術(shù)雷教授報道了開發(fā)了一種以1.2 M sodium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide-TMP/bis(2,2,2-trifluoroethyl)乙醚/碳酸乙烯酯(1.2 M NaTFSI-TMP/BTFE/VC,摩爾比為NaTFSi:TMP:BTFE:VC=0.5 3:1:1.5:0.15)為基礎(chǔ)的不可燃電解質(zhì),可同時實(shí)現(xiàn)固有的不可燃性能和穩(wěn)定的充放電循環(huán)。
本文要點(diǎn):
1)在這種設(shè)計(jì)中,高氟化的BTFE醚作為稀釋劑分散高濃度的鹽溶劑團(tuán)簇,VC作為“回收溶劑”和成膜添加劑。極性添加劑VC對于還原游離TMP分子,恢復(fù)BTFE破壞的溶劑化結(jié)構(gòu),促進(jìn)穩(wěn)定電極-電解質(zhì)界面的形成至關(guān)重要。
2)基于開發(fā)的不可燃電解質(zhì),在Na3V2(PO4)3||商用硬碳(NVP||HC)和普魯士藍(lán)||商用硬碳(PB||HC)電池中,通過調(diào)節(jié)分子間氫鍵的作用和調(diào)節(jié)正負(fù)極電解質(zhì)界面的組成來優(yōu)化溶劑化結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了高的安全性和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。穩(wěn)定充放電循環(huán)120次以上,容量保持率超過85%,同時具有高循環(huán)庫侖效率(99.7%)。
這種不可燃電解液表現(xiàn)出穩(wěn)定的循環(huán)性能和增強(qiáng)的安全性能,為具有高安全性和優(yōu)異電化學(xué)性能的SIBs的商業(yè)化提供了指導(dǎo)。
Zhuo Yang, et al, Fire-retardant, stable-cycling and high-safety sodium ion battery, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202112382
https://doi.org/10.1002/anie.202112382
8. AM:合成L12相Pd3Sn和PdCuSn納米棒用于高效電催化乙醇氧化
納米材料的晶相是決定其物理化學(xué)性質(zhì)和在各種應(yīng)用中性能的關(guān)鍵參數(shù)之一。然而,如何在保持相同的組成、尺寸和形貌的情況下合成不同晶相的納米材料仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。近日,香港城市大學(xué)張華教授報道了采用一種簡單的一鍋濕化學(xué)法合成尺寸和形貌相近、晶相不同的Pd3Sn納米棒,即具有L12相的有序金屬間化合物合金和面心立方(fcc)相的無序合金。
本文要點(diǎn):
1)通過改變TiN前驅(qū)體的類型和溶劑,可以很容易地調(diào)整合成的Pd3Sn納米棒的晶相。此外,該方法還可以用來合成具有L12晶相的三元PdCuSn納米棒。
2)當(dāng)用作電催化劑時,L12相的Pd3Sn納米棒對乙醇氧化反應(yīng)(EOR)表現(xiàn)出比fcc納米棒更好的電催化性能。而令人印象深刻的是,與L12 Pd3Sn納米棒相比,L12 PdCuSn納米棒對EOR表現(xiàn)出更高的電催化性能,具有高達(dá)6.22 A mgPd-1的高質(zhì)量電流密度,優(yōu)于L12 Pd3Sn納米棒(5.25 A mgPd-1)、fcc Pd3Sn納米棒(2.45 A mgPd-1)和商用Pd/C催化劑(0.70 A mgPd-1)。優(yōu)于商用Pd/C催化劑,也是最佳的Pd基EOR電催化劑之一。
研究工作為晶相控制合成貴金屬基納米結(jié)構(gòu)以提高其催化活性和穩(wěn)定性提供了一種新的策略。為控制合成具有不同晶相但尺寸和形貌相似的新型納米材料鋪平了道路,用于探索它們的相變性能和應(yīng)用。
Ming Zhou, et al, Synthesis of Pd3Sn and PdCuSn Nanorods with L12 Phase for Highly Efficient Electrocatalytic Ethanol Oxidation, Adv. Mater. 2021
DOI:10.1002/adma.202106115
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202106115
9. AM:量化二維鹵化物鈣鈦礦橫向異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的陰離子擴(kuò)散
由于其高離子遷移率,獲得相純鈣鈦礦橫向異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有挑戰(zhàn)性。盡管已有報道的溶液相順序生長方法,用于合成相純和原子級銳利的二維鹵化物鈣鈦礦橫向外延異質(zhì)結(jié)構(gòu),但是陰離子擴(kuò)散如何影響鹵化物鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性仍不清楚。普渡大學(xué)Brett M. Savoie和Letian Dou等人報道了一系列新型二維和準(zhǔn)二維鹵化物鈣鈦礦橫向異質(zhì)結(jié)構(gòu),并對其面內(nèi)熱驅(qū)動陰離子相互擴(kuò)散進(jìn)行了定量的研究。
本文要點(diǎn):
1)計(jì)算的擴(kuò)散系數(shù) (D) 揭示了與短鏈脂肪族有機(jī)陽離子相比,大體積π共軛有機(jī)陽離子可以抑制Br-I相互擴(kuò)散。此外,發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)二維(n>1)中的鹵化物擴(kuò)散比二維鈣鈦礦(n=1)更快。
2)隨著“n”數(shù)的增加,增量變得不那么明顯,類似于對帶隙觀察到的量子限制效應(yīng)。這些趨勢通過鹵化物擴(kuò)散的自由能壘的分子動力學(xué)模擬得到了合理解釋。該模擬結(jié)果揭示了抑制擴(kuò)散的機(jī)制。
這項(xiàng)工作為鹵化物鈣鈦礦材料中陰離子遷移和擴(kuò)散過程提供了重要的基礎(chǔ)見解。
A., Zhang, S., Lin, Z.-Y., Shi, E., Finkenauer, B.P., Gao, Y., Pistone, A.J., Ma, K., Savoie, B.M. and Dou, L. (2021), Quantifying Anionic Diffusion in Two-Dimensional Halide Perovskites Lateral Heterostructures. Adv. Mater..
DOI:10.1002/adma.202105183
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202105183
10. AM:低帶隙有機(jī)體異質(zhì)結(jié)實(shí)現(xiàn)柔性高效鈣鈦礦太陽能電池
鹵化鉛鈣鈦礦和有機(jī)太陽能電池(PSC 和 OSC)由于其溶解性和低溫加工性而被認(rèn)為是目前清潔能源應(yīng)用的主要候選材料。然而,近紅外(NIR)區(qū)域的大量光子損失和相對較大的光電壓缺陷需要改進(jìn),以使其能夠用于高性能太陽能電池。為了減輕這些缺點(diǎn),香港城市大學(xué)Alex K.-Y. Jen和Zonglong Zhu等人將低帶隙有機(jī)體異質(zhì)結(jié) (BHJ) 層集成到倒置 PSC 中,以構(gòu)建簡便的混合太陽能電池 (HSC)。
本文要點(diǎn):
1)通過優(yōu)化BHJ組件,我們在剛性基底HSC上實(shí)現(xiàn)了23.80%的優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率 (PCE),具有1.146 V的良好開路電壓 (Voc) 和超過 950 nm 的擴(kuò)展光響應(yīng)。
2)與單組分PSC和OSC相比,所得器件還表現(xiàn)出優(yōu)異的長期(超過 1000 小時)環(huán)境和光穩(wěn)定性。更重要的是,柔性 HSC還可以實(shí)現(xiàn)21.73%的冠軍PCE和出色的機(jī)械耐久性,這是迄今為止柔性太陽能電池報告的最高效率。
3)利用這些令優(yōu)異的設(shè)備性能,研究人員成功地將柔性的HSC集成到可穿戴傳感器的電源中,以展示實(shí)時溫度監(jiān)測。
Wu, S., Li, Z., Zhang, J., Wu, X., Deng, X., Liu, Y., Zhou, J., Zhi, C., Yu, X., Choy, W.C.H., Zhu, Z. and Jen, A.K.-Y. (2021), Low-bandgap Organic Bulk-heterojunction Enabled Efficient and Flexible Perovskite Solar Cells. Adv. Mater.
DOI:10.1002/adma.202105539
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202105539
11. Adv. Sci.:CsPbBr3納米晶雙邊界面改性提高鈣鈦礦太陽能電池性能
有機(jī)-無機(jī)鹵化物鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)由于其卓越的光伏性能和簡單的制備工藝而引起了極大的關(guān)注。然而,傳統(tǒng)的濕化學(xué)合成方法不可避免地在鈣鈦礦的本體和界面處產(chǎn)生缺陷,導(dǎo)致電荷載流子的復(fù)合和穩(wěn)定性降低。武漢理工大學(xué)余家國和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)Tao Chen等人報道了通過摻雜室溫合成的 CsPbBr3納米晶體 (CN) 對鈣鈦礦進(jìn)行雙邊界面改性。
本文要點(diǎn):
1)超快瞬態(tài)吸收測量表明,CN有效地抑制了SnO2/鈣鈦礦界面處的缺陷并促進(jìn)了界面電子傳輸。同時,原位開爾文探針力顯微鏡和接觸電位差表征證實(shí)鈣鈦礦上部的 CN 增強(qiáng)了內(nèi)建電場,促進(jìn)了鈣鈦礦內(nèi)載流子的定向遷移。
2)結(jié)合兩側(cè)CN改性劑的優(yōu)勢,雙邊改性的CH3NH3PbI3基平板型PSCs表現(xiàn)出超過20%的最佳功率轉(zhuǎn)換效率,并提高了器件穩(wěn)定性。
Zhang, J., Wang, L., Jiang, C., Cheng, B., Chen, T., Yu, J., CsPbBr3 Nanocrystal Induced Bilateral Interface Modification for Efficient Planar Perovskite Solar Cells. Adv. Sci. 2021, 2102648.
https://doi.org/10.1002/advs.202102648
12. ACS Nano:一種綠色可擴(kuò)展基于有機(jī)?無機(jī)網(wǎng)絡(luò)的策略以制備強(qiáng)韌仿生纖維
實(shí)現(xiàn)綠色、規(guī)模化生產(chǎn)具有較高斷裂能的纖維材料一直是研究人員追求的目標(biāo)。雖然近年來在高斷裂能材料的研究方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,但受蜘蛛絲纖維結(jié)構(gòu)的啟發(fā),通過簡單、綠色的工藝生產(chǎn)極高韌性的人造纖維仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。近日,青島大學(xué)姜義軍教授報道了展示了一種基于廣泛使用的紙串加工技術(shù)的簡單而綠色的路線,以在相對大規(guī)模的生產(chǎn)中利用有機(jī)?無機(jī)網(wǎng)絡(luò)和相互作用來制備強(qiáng)韌的仿生纖維。
本文要點(diǎn):
1)研究人員首先通過對磷酸鈣齊聚物(CaP,<1 nm)和水性聚氨酯(WPU)聚合物進(jìn)行分子和納米工程,制備了具有定向納米礦化磷酸鈣纖維和結(jié)晶PUS大分子鏈排列的有機(jī)?無機(jī)仿生纖維。無機(jī)相在有機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的精確而均勻的結(jié)合增強(qiáng)了有機(jī)?無機(jī)非均相結(jié)構(gòu)在幾納米尺度內(nèi)的整合,而互鎖的無機(jī)?有機(jī)網(wǎng)絡(luò)中消失的相界和強(qiáng)的動態(tài)氫鍵,從而提高了其強(qiáng)度和韌性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,聚氨酯人造纖維(PUAF)的強(qiáng)度和韌性分別達(dá)到442 MPa和362 mJ m?3和167 MPa和640 mJ m?3,分別是同類PU(20?30 MPa)強(qiáng)度的7?15倍和蜘蛛牽引絲韌性的2?3.5倍。
2)其次,得益于這種良好的相互作用,混雜纖維表現(xiàn)出類似自愈合的性能,在壓力作用下30 s內(nèi)就可以緊密結(jié)合在一起;與純PU纖維相比,這種混雜纖維還可以承受極高的溫度和溶劑(水),因此具有一定的應(yīng)用價值。
3)最重要的是,這種混雜纖維可以在水溶液中以可擴(kuò)展和可靠的方式制備。
這項(xiàng)研究為可持續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)具有高強(qiáng)度和超韌性的均質(zhì)有機(jī)?無機(jī)雜化類蜘蛛絲纖維提供了一種有效策略。
Panyi Xi, et al, Strategy to Fabricate a Strong and Supertough Bio-Inspired Fiber with Organic?Inorganic Networks in a Green and Scalable Way, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c05952
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05952