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  • 综述:相变与电活性聚合物在能量存储与收集应用中的作用

    ABSTRACT可持续能源技术的快速发展推动了对多功能聚合物材料的深入研究。相变聚合物与电活性聚合物凭借其可调控的导电性、机械柔性和加工优势,在储能与能量转换领域展现出独特价值。这类材料不仅能通过结构设计实现高能量密度(如超级电容器中达到300 F/g-1),还能通过压电效应(d3350 pC/N)将机械能转化为电能,为自供电设备提供新思路。材料创新与性能突破导电聚合物如聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)通过掺杂调控功函数,使其在锂离子电池中的比容量提升至200 mAh/g-1。相变材料(PCMs)则利用结晶-非晶转变实现热能存储,焓值可达180 J/g。纳米纤维静电纺丝技术制造的聚偏氟乙烯

    来源:Polymer Engineering & Science

    时间:2025-08-10

  • 零维Fe3O4纳米颗粒锚定二维层状双氢氧化物:兼具强微波吸收与腐蚀防护的复合结构

    海洋环境中的潜艇隐身技术面临两大挑战:微波吸收涂层的腐蚀失效与性能衰减。针对这一难题,科学家们巧妙设计出零维四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒与二维镁铝层状双氢氧化物(LDHs)的复合结构。通过水热-热溶剂协同制备技术,磁性Fe3O4颗粒像"纳米锚点"般均匀分布在LDHs片层表面,这种独特构型不仅有效防止纳米颗粒团聚,更通过磁-介电协同效应将磁损耗提升至-53.46 dB的惊人水平。更有趣的是,当该复合材料分散于环氧树脂(EP)基体中时,竟展现出"双重复合防护"特性:既能像"电磁黑洞"般吞噬微波(有效吸收带宽与纯Fe3O4相当),又具备"分子级防弹衣"的耐蚀性能——浸泡19天后阻抗值仍高达101

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-08-10

  • 7075铝合金与CF/PEEK复合材料电阻焊接界面强化研究:基于化学蚀刻-硅烷化协同增效策略

    这项突破性研究揭示了化学蚀刻与硅烷化处理的协同增效机制。通过氢氟酸蚀刻在7075铝合金表面构建微纳粗糙结构,使羟基含量从12.7 mol%激增至28.5 mol%,随后硅烷化引入氨基(-NH2)基团。聚醚酰亚胺(PEI)热塑性中间层与改性金属界面产生双重作用:微纳结构产生"锚定效应"实现机械互锁,氨基与酰亚胺基团形成氢键网络。这种"物理-化学"双键合策略使焊接接头性能提升123倍,断裂面呈现典型的碳纤维"拔丝"形貌,标志着连接强度已超越复合材料本体。研究为航空航天用轻量化异质材料连接提供了可产业化的表面工程方案。

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-08-10

  • 静电纺丝碳纤维增强热塑性聚氨酯复合材料结合聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐涂层用于应变传感应用

    应变传感器在机器人、可穿戴设备和医疗健康领域具有关键作用。这项研究创新性地将静电纺丝技术与浸涂工艺结合,以碳纤维(CF)和热塑性聚氨酯(TPU)为基材,通过聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)涂层修饰,构建了高性能导电复合材料。优化后的纺丝参数(进料速率、电压和针头-收集器距离)成功制备出均匀无纺布。傅里叶变换红外光谱(FTIR)显示CF的引入使TPU的C-H伸缩振动峰和羰基峰发生位移,X射线衍射(XRD)证实CF可作为异相成核剂促进TPU结晶。扫描电镜(SEM)图像清晰展现了CF和PEDOT:PSS协同改善的材料表面形貌与导电路径。含5% CF的复合材料导电率达0

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-08-10

  • "基于羧甲基纤维素-二氧化硅复合气凝胶的柔性隔热材料:力学增强与多功能特性研究"

    这项突破性研究开创性地将竹纤维与聚乙烯醇(PVA)引入羧甲基纤维素(CMC)基质,通过精巧的溶胶-凝胶工艺构建三维网络结构,再经超临界干燥技术"锁住"纳米孔隙,最终获得轻若鸿毛却强韧非凡的二氧化硅(SiO2)复合气凝胶。其中最亮眼的明星材料SiO2@CMCA-4堪称"矛盾调和大师"——既能像橡皮糖般拉伸变形超过10%,又能以0.27 MPa的抗压强度撑起自身重量,其0.058 W/(m·K)的导热系数更是媲美静止空气的绝热性能。更令人称奇的是,材料表面自发形成的微纳结构使其获得137°的超疏水特性,水滴在上面会像在荷叶上般滚落,而特殊的组分搭配还赋予其遇火自熄的阻燃超能力。这种"能屈能伸"的绿

    来源:Polymer Engineering & Science

    时间:2025-08-10

  • 零维金属卤化物的阳离子设计与压力老化:多发射中心协同增强光致发光机制研究

    零维杂化金属卤化物(0D HMHs)因其独特的孤立结构单元展现出卓越的光电性能,但多组分发射协同调控始终是领域难题。最新研究以具有压力诱导发光增强特性的PMA+(苄胺阳离子)为基质,成功构建了(PMA)2SbBr5晶体。该材料中[SbBr5]2−金字塔结构展现出惊人的可塑性——压力作用下,金字塔收缩畸变显著提升激子束缚能,强化自陷激子发射(STE);同时外力诱导的阳离子平面化效应有效抑制分子振动,通过阻断非辐射跃迁通道显著增强有机发光。更有趣的是,卸压后材料仍保持"压力老化"特性,这种不可逆的发光增强源于金字塔结构残留畸变、阳离子构型锁定及分子间作用力重构等多重机制。该研究不仅揭示了0D HM

    来源:Laser & Photonics Reviews

    时间:2025-08-10

  • 两相流体中短碳纤维分散行为调控及形态演变机制研究

    短纤维在两相聚合物混合物中的分散过程充满复杂性。聚合物链的选择性吸附会导致纤维要么聚集成束,要么优先分布在某一聚合物相中,具体行为取决于聚合物域的尺寸和取向特征。为揭示这一机制,研究者以高密度聚乙烯/尼龙6(HDPE/PA6)体系为参照,系统观察了短碳纤维在非极性石蜡油中添加极性溶剂(甲酰胺)时的形态演化过程。当微量甲酰胺加入时,原本均匀分散的短碳纤维逐渐形成纤维网络结构,混合体系粘度随之逐步升高。这种现象源于甲酰胺液滴在两根纤维交界处的毛细作用力(capillarity)驱动下的选择性富集。随着甲酰胺含量增加,纤维与溶剂间的毛细力持续增强,促使纤维先聚集成束状结构,最终形成大尺寸团簇,此时体

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-08-10

  • 构建分子滑轮网络界面相实现碳纤维/环氧树脂复合材料界面韧性与强度的协同提升

    在碳纤维增强环氧树脂(CF/EP)复合材料领域,界面相的性能调控始终是核心挑战。科研团队巧妙设计多醛基聚轮烷(multi-aldehyde polyrotaxane, maPR)与支化聚乙烯亚胺(branched polyethyleneimine, PEI)的复合体系,通过精确调控PEI2-PR1配比,成功构建具有分子滑轮效应的网络结构。这种创新界面相展现出惊人的应力耗散能力:横向纤维束测试(TFBT)强度飙升至24.80±2.21 MPa,界面剪切强度(IFSS)达到72.17±2.99 MPa,同时界面韧性突破194.13±2.43 J/m2。更令人振奋的是,该体系实现了82.10%的残

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-08-10

  • 混合配体策略增强英寸级杂化锰(II)卤化物单晶薄膜辐射发光性能实现高分辨率X射线成像

    在X射线成像技术领域,有机锰卤化物(organic manganese halides)作为新型闪烁体材料正引发研究热潮。传统研究执着于调控锰离子间距(Mn-Mn distance)来优化性能,却忽略了有机分子与无机框架的关键相互作用。更棘手的是,大面积晶体薄膜的生长困境迫使现有闪烁屏不得不采用多晶薄膜或透明玻璃,严重的光散射(light scattering)问题导致成像分辨率持续低迷。研究团队另辟蹊径,将混合有机阳离子策略(mixed organic cations strategy)与三重协同晶体生长技术(triple-synergy crystal growth strategy)巧妙

    来源:Laser & Photonics Reviews

    时间:2025-08-10

  • 锰卤化物基玻璃陶瓷闪烁体:极端环境下超稳定多功能X射线成像的新突破

    在极端环境(如太空、深海、地底和核反应堆)中进行X射线检测时,传统玻璃闪烁体(GS)面临发光不均和热淬灭(thermal quenching)两大难题。科研人员巧妙设计出含锰溴(Mn-Br)多面体发光中心的铝硼氧化物(Al4B2O9:3% MnBr2)玻璃陶瓷材料。相较于传统锰氧(Mn-O)体系,锰溴多面体单元凭借更低的声子能(phonon energy)和缺陷密度,展现出惊人的热稳定性。这些特殊结构还促进形成尺寸均一的纳米晶(nanocrystals),使材料实现大面积均匀发光。更妙的是,析出的纳米晶与玻璃基质的折射率差异微小,赋予材料优异的光学透射率(optical transmittan

    来源:Laser & Photonics Reviews

    时间:2025-08-10

  • 基于离子液体掺杂热致液晶自取向效应的双模式智能窗设计与应用

    这项突破性研究展示了液晶(LC)技术的前沿进展。通过巧妙引入微量离子液体(IL)掺杂热致液晶体系,研究人员首次实现了无需传统取向层的自发性分子排列(self-alignment effect)。这种创新设计使智能窗同时具备温度响应(被动模式)和电场调控(主动模式)双重功能:在25-60°C温区内可实现80%至15%的可见光透过率动态调节,雾度(haze)更能在2%与78%之间智能切换。这种双模式驱动机制不仅解决了传统液晶窗依赖复杂取向层的技术瓶颈,更实现了太阳能管理(solar management)与隐私保护(privacy control)的协同优化。特别值得注意的是,离子液体掺杂策略显著

    来源:Laser & Photonics Reviews

    时间:2025-08-10

  • Cell:科学家开发出同时对抗多种病毒的新方法

    大多数疫苗的设计初衷是针对一种病原体提供免疫力。例如,水痘(由水痘-带状疱疹病毒引起)疫苗就是为对抗这种疾病而研发的。但在 COVID-19 疫情爆发后,世界各地的免疫系统研究人员正在努力超越传统的单一病原体疫苗。“我们的研究管道正在挑战这种方法,”拉霍亚免疫学研究所 (LJI) 研究助理教授 Alba Grifoni 博士说。 正如他们在《细胞》杂志上报道的那样,Grifoni和她的同事们已经开发出一套研究流程,以推动“通用疫苗”的研发。这些疫苗将针对广泛的病毒家族和变异的病毒变体。如果成功,这种方法有望研制出能够中和新出现的SARS-CoV-2变体以及许多其他可能引发大流行的病毒

    来源:AAAS

    时间:2025-08-09

  • 冈比亚高负担地区儿童早期血清学特征与化脓性链球菌自然保护性体液免疫的发展

    研究背景与科学挑战化脓性链球菌(S. pyogenes)每年导致50万人死亡,其中低收入地区风湿性心脏病(RHD)是主要死因。疫苗研发的核心障碍在于对自然保护性免疫机制的认知不足,尤其是针对咽喉炎和脓皮病的免疫保护。现有疫苗策略聚焦于两种路径:多价M蛋白疫苗(针对275种以上血清型)和保守抗原疫苗(如SpyCEP、SpyAD、SLO等),但后者在人体中的保护作用尚未明确。研究设计与人群特征研究整合两项冈比亚队列:母婴配对队列:94对母婴,追踪婴儿出生至1岁血清IgG动态;家庭纵向队列(SpyCATS):442名参与者(58%为<18岁儿童),通过每月采样和症状触发检测,记录108例疾病事件(1

    来源:Nature Medicine

    时间:2025-08-09

  • 转录因子TCF19驱动抗病毒NK细胞固有与适应性功能优化的广谱转录程序

    自然杀伤细胞(NK cells)作为先天淋巴细胞,在抗病毒感染中扮演着关键角色。除了快速产生效应细胞因子和直接杀伤功能外,NK细胞还展现出适应性免疫特征——包括抗原特异性克隆增殖和免疫记忆形成能力。然而,调控NK细胞动态响应病毒感染的转录程序和关键因子尚未完全阐明。最新研究发现,转录因子19(TCF19)在小鼠巨细胞病毒感染模型中,是驱动NK细胞增殖和钙信号传导的核心调控因子。基因敲除实验表明,缺失TCF19会严重损害NK细胞的克隆扩增能力,导致宿主抗病毒防御功能缺陷。值得注意的是,Tcf19-/- NK细胞在抗原信号刺激下无法正常动员钙离子,从而影响细胞毒性功能。这项研究揭示了TCF19通过

    来源:Nature Immunology

    时间:2025-08-09

  • 肺泡II型细胞来源的GM-CSF通过促进CD301b+ cDC2生成驱动过敏性气道炎症

    在呼吸系统疾病研究中,过敏性气道炎症的发病机制始终是科学家们关注的焦点。作为人体与外界环境直接接触的重要器官,肺部需要精确调控免疫反应以平衡病原体防御和免疫耐受。传统树突状细胞(conventional dendritic cells, cDCs)作为肺部主要的抗原呈递细胞,可分为cDC1和cDC2两个主要亚群,它们在启动和极化适应性免疫应答中扮演关键角色。然而,肺组织中调控cDC亚群分化、定位和功能的局部信号网络仍存在大量未知,特别是cDC2亚群的异质性及其在过敏反应中的精确调控机制亟待阐明。苏黎世大学(University of Zurich)的研究团队在《Science Immunolo

    来源:Science Immunology

    时间:2025-08-09

  • BUB1蛋白的细胞质新功能:通过调控PABPC1磷酸化抑制放疗诱导的dsRNA积累及先天免疫激活

    细胞周期检查点蛋白BUB1这次被发现了令人惊喜的"副业"!这个原本在细胞核内负责监督染色体分离的"分子警察"(serine/threonine kinase),竟然在细胞质里干起了"清洁工"的活。当肿瘤细胞遭遇放射治疗时,BUB1会紧急从核内调往细胞质前线,在那里它找到了新的工作伙伴——多聚腺苷酸结合蛋白PABPC1。就像拆弹专家处理危险品一样,BUB1通过磷酸化修饰PABPC1,促使这个mRNA"运输队长"带着它押送的货物(mRNAs)一起在应激颗粒(stress granules)中被降解。这套精妙的"垃圾处理系统"有效阻止了异常双链RNA(dsRNA)的堆积,避免了触发细胞内的"警报系统

    来源:Science Immunology

    时间:2025-08-09

  • 流感病毒mvRNAs通过两步机制激活RIG-I的分子机制研究

    流感病毒如何逃逸宿主免疫监视一直是病毒学领域的核心问题。尽管已知甲型流感病毒(IAV)的非经典RNA能被宿主天然免疫受体RIG-I(视黄酸诱导基因I)识别,但不同RNA分子激活免疫反应的效率存在显著差异,其分子机制长期未明。尤其令人困惑的是,在高致病性流感病毒感染中过量表达的mini病毒RNA(mvRNA)为何能更有效激活免疫应答。为揭示这一现象背后的机制,研究人员聚焦于mvRNA的非经典转录过程。既往研究表明,mvRNA通过形成模板环(t-loop)结构降低RNA聚合酶持续性,但其与RIG-I激活的直接关联尚未阐明。研究团队提出创新性假设:mvRNA需要经历转录和复制异常两个关键步骤才能有效

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-08-09

  • 原子尺度模拟揭示蛋白质非天然纠缠错误折叠机制及其在实验结构组中的验证

    蛋白质作为生命活动的执行者,其正确折叠对功能至关重要。然而,细胞内存在多种导致蛋白质错误折叠的机制,如脯氨酸异构化、β链错位等。近年粗粒化模拟预测,非共价套索纠缠(由蛋白质片段形成闭环并穿入另一片段的结构)可能引发新型错误折叠,但高分辨率证据缺乏。这种拓扑学困境是否真实存在?其生物学意义如何?成为领域亟待解决的问题。为解答这些问题,研究人员在《Science Advances》发表论文,通过全原子分子动力学模拟结合实验验证,系统研究了泛素、λ阻遏蛋白和IspE激酶的折叠行为。研究采用CHARMM36m力场进行微秒级模拟,结合有限蛋白酶解质谱(LiP-MS)和交联质谱(XL-MS)分析,通过阿伦

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-08-09

  • A型周期蛋白TAM在热胁迫下向应激颗粒的招募对减数分裂保真度的关键作用

    随着全球气候变化加剧,极端高温频发对植物有性生殖造成严重威胁,其中减数分裂过程对温度异常敏感。高温会导致减数分裂II期提前终止,产生未减数配子,进而引发后代染色体数目异常和育性下降。尽管已知应激颗粒(Stress Granules, SG)在体细胞热胁迫响应中起保护作用,但其在生殖细胞特别是减数分裂中的功能机制仍是未解之谜。德国马普发育生物学研究所(Max Planck Institute for Developmental Biology)的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表重要成果,发现A型周期蛋白TAM(TARDY ASYNCHRONOUS MEIOSIS)通过其N端无序

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-08-09

  • 重建具有完整内分泌亚型的人多能干细胞衍生胰岛实现体内低血糖保护

    科学家们取得重大突破!通过创新性重建技术,成功培育出包含所有五种内分泌细胞类型(α, β, δ, ε, γ细胞)的人多能干细胞衍生胰岛(PSC-islets)。这些"超级胰岛"不仅能有效降低血糖,还具备惊人的自我保护机制——当血糖低于54 mg/dL时,它们会智能启动防御系统,将危险的低血糖事件发生率从59%骤降到仅3%。秘密在于精妙的细胞配方:研究人员像调制鸡尾酒般精确配比β细胞和非β细胞,使这些实验室培育的胰岛能像天然胰岛一样"双向调节"血糖。在高血糖状态下,它们会分泌胰岛素;而当血糖过低时,α细胞立即释放胰高血糖素进行反击。更令人振奋的是,这些重建胰岛成功修复了糖尿病小鼠受损的反调节机制

    来源:Cell Stem Cell

    时间:2025-08-09


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