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综述:分子印迹聚合物在柔性生物医学表面的应用
分子印迹技术与柔性材料的跨界融合分子印迹聚合物分子印迹技术通过模板-单体复合物聚合形成类酶"锁钥"结构,其空腔能特异性识别小分子(如激素、农药)和生物大分子。非共价键作用(如氢键)是维持识别精度的关键,但面临生物流体中动态干扰的挑战。柔性基底革命聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯等弹性材料通过预应变策略实现30%拉伸率,而纳米多孔结构(如Gore-Tex)解决了透气性与防水性矛盾。值得注意的是,微裂纹问题催生了自修复材料的研究热潮。生物医学监测突破表皮贴片传感器通过汗液实现了葡萄糖连续监测(检测限达0.1μM),而智能隐形眼镜能动态追踪泪液电解质。关键进展在于将MIPs的化学稳定性(耐受pH
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-09-09
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Combretum collinum叶水提物的毒性评估及镇痛解热抗炎活性研究:基于动物模型的药效学与安全性验证
12345678978854321在肯尼亚等东非地区,Combretum collinum的叶片长期被民间用于治疗炎症和促进伤口愈合,但缺乏科学验证。随着全球对天然药物需求的增长,这类传统疗法的安全性和有效性成为关键问题。非甾体抗炎药(NSAIDs)虽广泛应用,却伴随胃肠道损伤和心血管风险等副作用。因此,寻找更安全的替代疗法迫在眉睫。研究团队从Keiyo South地区采集C. collinum叶片,通过水提法制备提取物(AECC),采用OECD 425和407指南进行急性和亚急性毒性实验,并利用LC-MS技术分析其植物化学成分。在动物模型中,通过福尔马林诱导疼痛和足肿胀实验评估镇痛抗炎效果,
来源:Scientific African
时间:2025-09-09
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综述:饮用水中的全氟和多氟烷基物质综合评述:理化性质、来源、健康影响、监管限值和未来展望
引言全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类含至少一个全氟化甲基(–CF3)或亚甲基(–CF2–)的合成化合物,其强碳-氟键赋予极端持久性,被称为"永久化学品"。自20世纪40年代商业化以来,PFAS广泛应用于不粘涂料、消防泡沫等产品,导致全球水体污染。PFAS分类与特性950°C才能完全矿化,而疏水性使其易与蛋白质结合,通过Ω机制插入生物膜。污染来源与暴露途径主要污染源包括:1.工业排放:电镀、半导体制造废水含PFAS高达5,200,000 ng/L;2.消费品:化妆品中25.9%检出PFAS,纺织品含72种不同PFAS;3.消防泡沫:训练场地土壤PFAS可渗入地下水,如美国新泽西州63%供水系
来源:Results in Engineering
时间:2025-09-09
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氢键介导的羧酸络合N-异丙基丙烯酰胺的间同特异性自由基聚合研究
Highlight尽管通过N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的自由基聚合可制备高全同立构(isotactic)聚合物,但实现立体控制仍具挑战性。特别是富含反向单体排列的r-二元组(r diad)的间同立构(syndiotactic)聚NIPAAm难以合成。MaterialsNIPAAm和偶氮二异丁酸二甲酯(MAIB)分别从正己烷和甲醇中重结晶。苯甲酸(BA)、2-甲基苯甲酸(2MBA)、4-甲氧基苯甲酸(4MOBA)等羧酸衍生物及溶剂均经脱水处理。Radical polymerization of NIPAAm in the presence of BA derivatives为探究羧酸对立体
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泡沫模板法制备多孔水凝胶:结构调控与吸水动力学优化
亮点本研究通过PF68-DA与SDS的协同作用,开发出孔径<25μm的微孔水凝胶。SDS浓度梯度实验(0-50×CMC)显示:低于CMC时形成富聚合物混合胶束;10-25×CMC时胶束稳定性增强使孔隙互连度提升;50×CMC则因耗尽效应导致结构塌陷。扫描电镜证实25×CMC样品孔隙尺寸最优(18μm),窗口尺寸从4.7μm(0CMC)降至3.4μm(25CMC)。材料展现快速吸水(25g/g)和温敏相变(10-35℃可调),机械强度保持2.13kPa。材料与方法Pluronic F68(Mw=8400g/mol)经二丙烯酸化制得PF68-DA(图1a),与SDS(图1b)构成两亲体系。采用双注
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基于CFD/LES-ALM-MPPT耦合模型的水平轴潮汐轮机扭矩控制数值模拟及湍流影响机制研究
研究亮点本研究通过创新的多物理场耦合方法,揭示了潮汐能装备在狂暴海洋环境中的生存奥秘。就像给涡轮机装上了"智能神经系统",让叶片能敏锐感知湍流变化并做出精准响应。模拟方法我们构建了包含四大模块的"数字孪生"系统:1.用大涡模拟(CFD/LES)再现狂暴的海流2.通过致动线方法(ALM)让叶片"活"起来3.最大功率点跟踪(MPPT)算法充当"智能大脑"4.电磁扭矩控制系统如同"精密刹车"实验验证在爱丁堡大学FloWave海洋能测试中心,我们让模型涡轮机经历了堪比真实海洋的湍流考验。就像让运动员在暴风雨中训练,数据证明我们的数字模型能准确预测实际表现(误差<5%),不过推力预测还有改进空间。
来源:Ocean & Coastal Management
时间:2025-09-09
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非烟草尼古丁依赖增加腰椎减压融合术后并发症风险的临床研究
随着电子烟(e-cigarettes)和尼古丁口香糖等非烟草尼古丁产品(Non-Tobacco Nicotine Dependence, NTND)的流行,其健康影响引发广泛关注。传统香烟依赖(Cigarette Dependence, CD)已被证实会损害骨愈合和手术预后,但NTND对脊柱手术的影响尚不明确。这一问题在年轻群体中尤为突出——这些产品常被宣传为"减害替代品",却可能通过尼古丁的血管收缩作用和炎症反应干扰术后恢复。针对这一空白,Courtney Spitzer等团队在《North American Spine Society Journal (NASSJ)》发表研究,首次系统评估
来源:North American Spine Society Journal (NASSJ)
时间:2025-09-09
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综述:碱性氧析出反应中过渡金属基电催化剂的发展、挑战与展望
碱性氧析出反应(OER)是水分解制氢、金属-空气电池和燃料电池等可再生能源技术的核心反应。与氢析出反应(HER)相比,OER涉及4电子转移过程和多中间体的吸附/脱附,成为制约水分解效率的瓶颈环节。虽然贵金属氧化物(RuO2/IrO2)是当前OER的基准催化剂,但其高昂成本和稀缺性促使研究者开发过渡金属(TM)基替代材料。反应机理在碱性电解质中,OER遵循三种可能路径:吸附物演化机制(AEM)、晶格氧介导机制(LOM)和氧化物路径机制(OPM)。AEM通过四个质子-电子转移步骤产生氧气,而LOM利用相邻金属位点和晶格氧参与反应,突破了AEM的吸附能标度关系限制。最新研究发现镍羟基氧化物存在可逆的
来源:Next Materials
时间:2025-09-09
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钒掺杂六角铁氧体与钛酸钡复合材料的介电性能调控及热效应研究
亮点本研究首次将具有增强磁性的钒掺杂六角铁氧体(BaFe11.96V0.04O19,BVFO)与钛酸钡(BTO)复合,通过传统陶瓷法制备了系列BTO+x%BVFO复合材料(x=0-20%),系统探究了其结构-性能关系。样品合成采用分步陶瓷法制备:先分别合成BTO和BVFO单相,再按重量百分比机械混合烧结。特别设置x=100%组作为BVFO纯相对照组。物相鉴定XRD显示:•纯BTO组(x=0%)呈现标准四方相特征(ICDD#96-901-4669),46°峰分裂证实其四方性•纯BVFO组(x=100%)显示典型六角晶系衍射峰•复合组均呈现双相共存,无杂峰,证明方法有效性介电性能阻抗谱测试(1Hz
来源:Nano-Structures & Nano-Objects
时间:2025-09-09
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铂-单层二硫化钼纳米薄膜肖特基接触的界面特性研究及其在柔性电子器件中的应用
Highlight亮点本研究首次在柔性PET基底上系统分析了铂/单层MoS2纳米薄膜的肖特基接触特性,为开发下一代柔性透明电子器件提供了关键界面参数。Experimental methods实验方法采用化学气相沉积(CVD)在蓝宝石基底上生长单层MoS2纳米薄膜(图1a),通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)辅助转移技术将其转印至PET柔性基底。利用原子力显微镜(AFM)测得薄膜厚度约0.8 nm(图2),X射线衍射(XRD)证实了MoS2的(006)、(008)等特征晶面(图3)。Results and discussion结果与讨论• 电学测试显示肖特基势垒高度Φb=0.68 eV,理想因子n
来源:Micro and Nano Engineering
时间:2025-09-09
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不同体重锯缘青蟹外骨骼的表面形态、内部组织结构和力学抗性研究
在甲壳动物的奇妙世界中,外骨骼不仅是保护身体的"盔甲",更是自然界精妙设计的典范。随着3D打印等新型材料加工技术的兴起,科学家们越来越关注如何从生物结构中获取灵感,以开发具有复杂层级结构的高性能仿生材料。然而,当前研究面临一个关键瓶颈:大多数关于甲壳动物外骨骼的材料学研究仅基于单一标本,且往往忽略体重、性别和蜕皮状态等关键生物学因素,这严重限制了研究结果的普适性和应用价值。以重要的经济物种锯缘青蟹(Scylla serrata)为例,其外骨骼具有独特的双峰凸起结构和著名的Bouligand结构(即扭曲胶合板模式结构,TPS),但关于其外骨骼形态和力学性能如何随体重变化的系统性研究仍属空白。更棘
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-09-09
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铜离子螯合壳聚糖涂层导尿管在临床应用中协同抗菌与抗炎效应的研究
在临床医疗实践中,导尿管是不可或缺的医疗器械,但长期留置导致的导管相关尿路感染(CAUTI)和炎症反应始终是困扰医患的难题。传统抗生素涂层存在耐药性风险,而单一功能的抗菌材料又难以同时解决感染和炎症的双重挑战。这一临床痛点激发了Minhoo Chung团队的研究灵感——能否开发一种兼具抗菌和抗炎双重功能的智能涂层?研究团队创新性地将天然多糖壳聚糖(Chitosan)与铜离子(Cu2+)通过螯合作用结合,构建出多功能复合涂层。壳聚糖本身具有广谱抗菌性,而铜离子不仅能增强抗菌效果,还展现出抗炎特性。通过精确调控螯合工艺,团队成功在导尿管表面形成稳定均匀的功能涂层,这种协同作用机制为医疗器械表面改性
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-09-09
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选择性激光熔化辅助文丘里型喷嘴在加压溶解微气泡发生器中的应用研究
微气泡技术因其独特的物理化学性质,在污水处理、农业灌溉、医疗消毒等领域展现出巨大潜力。然而,传统加压溶解技术存在能耗高、气泡尺寸不均等问题,制约了其大规模应用。文丘里型喷嘴虽结构简单,但微气泡生成效率有限;而旋流型喷嘴又因结构复杂难以推广。如何通过创新设计突破这一技术瓶颈,成为研究者们关注的焦点。韩国研究团队Minhoo Chung、Dae-Won Cho等人在《Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy》发表论文,提出将金属3D打印技术——选择性激光熔化(SLM)应用于文丘里喷嘴改造。他们采用不锈钢316L粉末,通过优
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-09-09
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仿生多级结构钛植入体:阳极氧化制备与几何形态对软组织区域特异性整合的影响机制研究
在生物医学工程领域,钛植入体的表面特性直接影响其与人体组织的整合效果。传统研究多聚焦于植入体直径优化,却忽视了微纳级结构特征对区域特异性组织再生的调控作用。挪威科技大学Li Liang和Sigmund Arntsønn Tronvoll团队在《Materials Characterization》发表的研究,通过创新性结合阳极氧化与熔融沉积成型(Fused Filament Fabrication, FFF)技术,揭示了多级结构钛植入体的制备规律及其几何形态对软组织整合的时空特异性影响。研究采用双材料核壳结构设计,以聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)为硬质外壳、热塑性聚氨酯(T
来源:Materials Characterization
时间:2025-09-09
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仿生多层级结构增强熔融沉积成型材料的韧性:从蜘蛛丝到甲壳类壳体的跨尺度设计
在增材制造领域,熔融沉积成型(Fused Filament Fabrication, FFF)技术因其操作简便和成本优势被广泛应用于航空航天、医疗等领域。然而该技术长期面临一个"鱼与熊掌"的困境:打印件要么像聚乳酸(PLA)般坚硬但脆如饼干,要么如热塑性聚氨酯(TPU)柔软却缺乏支撑力。这种刚度-韧性的矛盾严重制约了FFF在高性能工程领域的应用,就像试图用玻璃制作防弹衣——强度足够却一碰就碎。自然界早已给出精妙解决方案:蜘蛛丝通过β-折叠晶体(硬相)与无定形区域(软相)的核壳结构实现高强度高韧性;螳螂虾的锤状附肢则借助Bouligand结构——一种螺旋排列的纤维层,使外壳兼具硬度与抗冲击性。受
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-09-09
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仿生多级结构设计实现熔融沉积成型材料刚-韧协同提升
在增材制造领域,熔融沉积成型(Fused Filament Fabrication, FFF)技术因其成本低、设计自由度高而广泛应用,但打印件往往面临"刚则脆、韧则软"的困境。传统PLA材料刚度优异却易脆断,而TPU虽韧性突出但刚度不足。更棘手的是,即便使用ABS等性能均衡的材料,层间粘接缺陷仍会导致强度下降。这种性能矛盾严重制约了FFF技术在航空航天、医疗等高端领域的应用。为突破这一瓶颈,Li Liang和Sigmund Arntsønn Tronvoll从自然界获取灵感:蜘蛛丝通过硬质蛋白质核心与软质表皮层的巧妙组合实现高强度高韧性,而螳螂虾甲壳的螺旋层状(Bouligand)结构则赋予其
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-09-09
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日本海沟轴部泥火山与底辟构造活动揭示俯冲板块复杂地震输导系统
【研究亮点】泥底辟与泥火山活动在各类地球动力学环境中均有出现,常见于俯冲带的增生楔内部。虽然琉球海沟存在泥火山活动,但日本海沟此前未有记录。国际大洋发现计划(IODP)386航次的浅地层剖面(SBP)数据显示,日本海沟轴部盆地充填地层中存在声学异常特征,符合泥底辟与泥火山活动特征。这些现象特殊之处在于其出现于海沟轴部盆地,而非主要分布在增生复合体区域。【主要发现】我们对386航次SBP剖面分析表明,11个海沟盆地均存在泥底辟或地表喷发证据。最常见的底辟形式包括:1)具有尖锐接触面或拖曳构造的低振幅/透明柱状体,常导致上覆沉积物穹隆(图3a-c);2)盆地充填层内深浅不一的宽缓低振幅穹隆;3)导
来源:Marine and Petroleum Geology
时间:2025-09-09
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激光点火化学合成块体Al2O3-TiB2复合材料及其抗冲击性能研究
论文解读在航空航天、装甲防护等领域,兼具高硬度与抗冲击性能的陶瓷基复合材料需求迫切。传统Al2O3-TiB2复合材料制备依赖高能球磨、热压烧结等工艺,存在能耗高(需1873-2123 K)、周期长(8-120分钟)且易引入杂质等问题。更棘手的是,常规烧结产物密度仅50-70%,而热压工艺虽可提升至90-99%,却因TiB2颗粒团聚导致性能不均。如何实现高效、低成本的近净成形制造,成为材料科学界的攻关难点。为此,英国利兹大学Evangelos Daskalakis团队在《Journal of Materials Research and Technology》发表研究,创新性地提出激光点火化学合
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-09-09
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激光能量密度对纯钛选择性激光熔融下表面粗糙度及微观结构的调控机制研究
在精密制造领域,纯钛( Ti )因其卓越的生物相容性和比强度,成为骨科植入物和航空航天部件的理想材料。然而传统锻造工艺难以加工复杂结构,而新兴的选择性激光熔融( Selective Laser Melting, SLM )技术虽能实现几何自由,却面临下表面粗糙度控制的重大挑战——熔池不稳定、粉末粘附以及陡峭热梯度导致的表面缺陷,往往需要耗费大量后期处理成本。韩国工业技术研究院的Seung Jun Han团队在《Journal of Materials Research and Technology》发表的研究,正是瞄准这一技术痛点展开攻关。研究团队采用SLM Solutions提供的40.8μ
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-09-09
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铁纳米颗粒掺杂助焊剂对SAC305焊点电迁移效应的抑制作用研究
随着电子器件小型化和高功率化的发展,Sn-Ag-Cu(SAC305)焊点的可靠性面临严峻挑战。电迁移(Electromigration, EM)现象——即高电流密度下金属原子的定向迁移——会导致焊点阴极铜溶解、阳极金属间化合物(Intermetallic Compound, IMC)异常增厚,最终引发器件失效。尽管添加镍(Ni)、钴(Co)等纳米颗粒可缓解这一问题,但铁纳米颗粒(Fe-NPs)在界面调控中的作用机制尚不明确。来自TU Wien的Irina Wodak团队在《Journal of Materials Research and Technology》发表的研究,首次通过助焊剂掺杂F
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-09-09