金属有机框架(MOF)是最具吸引力的功能性多孔材料之一。但是,它们的加工性和处理性仍然是一个重大挑战,因为MOF通常由于其结晶性而以粉末形式出现。将MOF和纤维素底物结合到制造工程材料提供了理想的解决方案,可以扩大其作为功能材料的利用。MOF/纤维素复合材料进一步提供了MOF的显着机械性能,可调孔隙度和可访问的活性位点。在这篇综述中,我们总结了MOF/纤维素复合材料的当前最新制造路线,其特定重点是利用三维生物基于生物的纤维素支架的独特潜力。我们强调了它们作为气相和液相的吸附剂的利用,用于抗菌和蛋白质固定,化学传感器,电能量存储和其他新兴应用。此外,我们讨论了高级功能材料的MOF/纤维素复合材料领域的当前局限性和潜在的未来研究方向。
当今大多数产品都具有多个功能,但是这些功能是通过在系统中整合不同的单功能设备和/或材料来实现的。在一种单个材料中同时具有多个功能具有许多潜在的优势,例如一种可以存储能量,具有自感应或自我修复能力或任何其他身体功能的结构材料。这将带来质量和资源节省,使能源更高,因此更可持续。本文介绍了如何使用碳纤维的电气和电化学性质在高性能载荷中同时使用碳纤维来进行碳纤维的微型审查。通过该碳纤维复合材料还可以存储像锂离子电池一样的能量,用作应变传感器,具有电气控制的致动和形状,并用作能量收割机。
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人工智能(AI)与聚合物纳米复合材料的整合正在彻底改变智能包装应用程序。这种创新的融合可以开发智能包装系统,这些系统可以检测,响应和适应各种环境条件,增强食品安全,质量和保质期。带有聚合物纳米复合材料的AI驱动的智能包装利用传感器,纳米技术和机器学习算法来监视和控制温度,湿度和气体交换等因素。本摘要回顾了AI驱动的智能包装的当前状态,探索其应用程序,并突出了聚合物纳米复合材料为食品行业及其他地区创建可持续,互动和响应式包装解决方案的潜力。
图3。径向极化的QD激光是从杂种W TM -SLR纳米腔实现的。(a)在线性尺度上针对不同输入泵脉冲能的正常检测角度收集的发射光谱。插图:输出发射强度是对数字尺度上输入泵脉冲能量的函数。(b)激光发射光束的远场图案。白色箭头显示输出激光模式的极化方向。(c)在选定的极化方向下的光束轮廓。白色箭头在检测器前显示线性偏振器的偏振方向。(d)在p偏振光下的小波vector上模拟带结构。黑色圆圈指示k x = 0的w tm -slr模式。红色圆圈表示在非零K x处的W TM -SLR边带。(E)在W TM -SLR边带处模拟电场(| E | 2,单位为V 2 /M 2)。在模拟中将入射光E 0的电场设置为1 V/m。
先进的柔性电子器件和软体机器人需要开发和实施柔性功能材料。磁电 (ME) 氧化物材料可以将磁输入转换为电输出,反之亦然,使其成为先进传感、驱动、数据存储和通信的绝佳候选材料。然而,由于其易碎性质,它们的应用仅限于刚性设备。在这里,我们报告了柔性 ME 氧化物复合材料 (BaTiO 3 /CoFe 2 O 4 ) 薄膜纳米结构,它可以转移到可拉伸基底上,例如聚二甲基硅氧烷 (PDMS)。与刚性块体材料相比,这些陶瓷纳米结构表现出柔性行为,并通过机械拉伸表现出可逆可调的 ME 耦合。我们相信我们的研究可以为将陶瓷 ME 复合材料集成到柔性电子器件和软体机器人设备中开辟新途径。
Bin Chen和Edward H. Sargent,多伦多大学摘要今天的能源部门是最大的温室气体发射器,占人为CO 2排放量的约70%。 需要全球能源供应的严格脱碳才能将温度升高到1.5°C以下并到2050年达到净零。 太阳能光伏将发挥关键作用,太阳能光伏的大量升级面临许多挑战。 在这里,我们讨论了材料研究人员如何为这一全球大挑战做出贡献。 使用太阳能光伏(PV)(图1A)收获地球最丰富的可再生能源(太阳到达地球的能量)将在脱碳电力生产中起关键作用。 太阳能是能够缩放到人类所依赖的数十个Terawatts的可再生能源。 PV对净零目标的重要性在其对世界电力能力的预计贡献中可以看到,这仅随着国际能源机构(IEA)报告的渐进性(图1B,Interet)的渐进性而增加。 要达到我们的集体净零目标,需要大量的太阳PV缩放(图1b):国际技术路线图(ITRPV)所描述的最大胆的场景(ITRPV)设想2050年的世界由可再生能源100%供电,solar PV在2020年供应1%和全球供应中,包括69%的供应,包括全球供应,包括2020年的加热,包括电源。Bin Chen和Edward H. Sargent,多伦多大学摘要今天的能源部门是最大的温室气体发射器,占人为CO 2排放量的约70%。需要全球能源供应的严格脱碳才能将温度升高到1.5°C以下并到2050年达到净零。太阳能光伏将发挥关键作用,太阳能光伏的大量升级面临许多挑战。在这里,我们讨论了材料研究人员如何为这一全球大挑战做出贡献。使用太阳能光伏(PV)(图1A)收获地球最丰富的可再生能源(太阳到达地球的能量)将在脱碳电力生产中起关键作用。太阳能是能够缩放到人类所依赖的数十个Terawatts的可再生能源。PV对净零目标的重要性在其对世界电力能力的预计贡献中可以看到,这仅随着国际能源机构(IEA)报告的渐进性(图1B,Interet)的渐进性而增加。要达到我们的集体净零目标,需要大量的太阳PV缩放(图1b):国际技术路线图(ITRPV)所描述的最大胆的场景(ITRPV)设想2050年的世界由可再生能源100%供电,solar PV在2020年供应1%和全球供应中,包括69%的供应,包括全球供应,包括2020年的加热,包括电源。
近年来,天然纤维增强复合材料由于其质量轻、耐磨、可燃、无毒、成本低和可生物降解等特性而受到广泛关注。在各种天然纤维中,亚麻、竹、剑麻、大麻、苎麻、黄麻和木纤维尤其受到关注。世界各地对利用天然纤维作为增强材料来制备各种类型复合材料进行了大量研究。然而,缺乏良好的界面黏附力、熔点低和耐湿性差使得天然纤维增强复合材料的使用不那么有吸引力。天然纤维的预处理可以清洁纤维表面、对表面进行化学改性、停止吸湿过程并增加表面粗糙度。在各种预处理技术中,接枝共聚和等离子处理是天然纤维表面改性的最佳方法。天然纤维与乙烯基单体的接枝共聚物可在基质和纤维之间提供更好的粘合性。本文回顾了预处理天然纤维在聚合物基质复合材料中的应用。还讨论了天然纤维表面改性对纤维和纤维增强聚合物复合材料性能的影响。POLYM. ENG. SCI.,49:1253–1272,2009 年。ª 2009 年塑料工程师协会
Arxada 和 Novoset 达成全球许可协议,开发下一代复合材料 • Arxada 将开发、制造和商业化 Novoset 受知识产权保护的新型碳氢化合物树脂系统 • 扩展 Arxada 现有的用于电信的复合材料能力,以包括 5G 和其他应用 瑞士巴塞尔和美国新泽西州皮帕克 – 2022 年 5 月 3 日 – 全球领先的特种化学品制造商 Arxada 和以技术和工艺为主导的“系统解决方案”热固性聚合物材料公司 Novoset LLC 宣布签署独家许可协议,用于生产和销售用于电信和先进半导体封装的下一代碳氢化合物树脂系统。根据协议条款,Arxada 将开发、制造和商业化 Novoset 开发的树脂系统。该技术将由 Arxada 的复合材料部门开发,该部门是其特种产品解决方案 (SPS) 业务的一部分。新的树脂系统将服务于多个市场,包括不断增长的 5G 电信领域。该产品将加入 Arxada 的 Primaset® 系列高性能热固性树脂,用于电信基础设施和先进的半导体封装行业,以巩固其现有 3G 和 4G 电子应用产品的成功。特种产品解决方案总裁 Antje Gerber 表示:“与 Novoset 的合作符合我们设计和开发未来产品解决方案以满足客户需求的战略。将这种新型碳氢树脂系统添加到我们的复合材料产品组合中将进一步增强我们的 Primaset® 系列,利用我们现有的开发和创新能力扩展到非常受欢迎的市场,包括快速增长的 5G 电信市场。” Novoset, LLC 首席执行官 Sajal Das 博士补充道:“我们很高兴能与 Arxada 合作开发我们的创新专有技术。这项协议将使我们能够利用 Arxada 的工艺开发和生产能力以及广泛的商业基础设施来充分发挥这项新技术的潜力。此外,我们还为这些产品开发了一种新型催化剂技术,适用于传统和先进的复合材料制造方法。”与现有的 Arxada 产品相比,新的 Primaset® HC-100 和 HC-200 树脂系统将提供卓越的介电性能、耐高温性和超低吸湿性,从而改善机械性能和工艺工程。这些产品将在 Arxada 位于瑞士菲斯普的世界一流工厂开发和生产。Arxada 目前正在开发这些产品,并计划于 2022 年第二季度开始向客户提供样品。
生成AI在纳米复合材料的开发中的整合通过实现量身定制的功能彻底改变了该领域。这种创新方法利用机器学习算法设计和优化具有特定特性的纳米复合结构。通过生成纳米复合构型的庞大虚拟库,生成的AI加速了具有增强的机械,热和电气性能的新型材料的发现。本摘要概述了生成AI驱动的纳米复合材料设计中最新的最新概述,强调了其改变能源,航空航天和生物医学等行业的潜力。我们探索了这个新兴领域的挑战和机遇,强调了生成AI在纳米复合材料中解锁前所未有的功能的潜力。
