Mott(康涅狄格州法明顿)将利用其现有的制造和研究设施来设计、制造、涂覆和表征钛 PTL。Mott 办公空间(康涅狄格州法明顿)将成为行政和数据分析活动的场所。Nel Hydrogen(康涅狄格州沃灵顿)将负责水电解池和电池组的设计、制造、组装和测试;水电解器组件的实验室分析;以及数据处理、分析和呈现。多孔材料和粉末的原子层沉积、放大测试和材料分析将在科罗拉多州桑顿的 Forge Nano 设施中进行。康涅狄格大学(康涅狄格州斯托尔斯)将负责开发快速原位筛选方法、电解器电池的组装、测试活动、微型 CT 成像以及制造的 PTL 和膜电极组件的表征。所有设施都是为本奖项所要开展的工作类型而预先存在的专用设施。无需进行任何设施改造或获得新许可证。
微凝胶的多孔结构显着影响其特性,因此,它们适合各种应用,尤其是作为组织sca of的构件。孔隙度是微凝胶 - 细胞相互作用的关键特征之一,显着增加了细胞的积累和增殖。因此,以无效的方式调整微凝胶的孔隙率很重要,但仍然具有挑战性,尤其是对于非球形微凝胶而言。这项工作提出了一种直接的程序,以使用在微凝胶聚合过程中使用所谓的共抗效应来制造复合形的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶。因此,在停止流动过程中,反应溶液中的经典溶剂从水到水 - 乙醇混合物交换。对于制造过程中甲醇含量较高的圆柱形微凝胶,观察到更大程度的崩溃,其长宽比增加。此外,随着甲醇含量的变化而崩溃和肿胀的速度变化,表明经过修改的多孔结构,由电子显微镜显微镜确认。此外,在冷却过程中会发生微凝胶变体的肿胀模式,从而揭示其热反应是高度异质过程。这些结果表明了一种新的程序,可以通过在定位光刻聚合过程中引入共溶性效应来制造任何细长的2D形状的PNIPAM微凝胶,并具有量身定制的多孔结构和热回应性。
石墨烯领域最近出现的另一项进展是多孔石墨烯,它被认为是石墨烯/GO 的独特结构衍生物。图 1a 显示了过去几年中关于多孔石墨烯的出版物数量不断增加。这一趋势表明人们对该材料的兴趣日益浓厚,因为它具有独特的性能和多功能性,并且可能应用于不同的科学和技术领域。多孔石墨烯 (HG) 被定义为基面上具有大量孔或孔的石墨烯材料。孔径大小可以从几纳米到几十纳米到几微米不等,可以通过各种方法和技术创建。示意图(图 1b)显示了几个石墨烯层,其基面上有任意分布的孔。当 HG 片组装成 3D 多孔材料时,就被称为“多孔石墨烯”;10,11 因此,
抽象的微生物在各种多孔环境中(从土壤和河床再到人类肺部和癌症组织)繁衍生息,涵盖了多个尺度和条件。局部因素的短期到长期波动会诱导时空异质性,通常会导致生理压力的环境。微生物如何反应和适应这种生物物理约束是一个积极的研究领域,在过去的几十年中,已经获得了相当大的洞察力。以细菌为重点,我们在这里回顾了无机和有机多孔环境中自组织和分散的最新进展,强调了主动相互作用和反馈的作用,从而介导了微生物生存和适应性。我们讨论了使用综合方法来提高我们对微生物在各种规模上采用的生物物理策略的理解以使多孔环境可居住的开放问题和机会。
纳米载体在药物输送领域表现出了巨大的希望,并且在过去几十年中进行了广泛的研究。在DOST-ITDI,其材料科学纳米技术专家探索了来自土著纳米材料的多孔无机纳米载体的潜力,可用于药物递送系统,尤其是对于抗炎药。
当样品返回舱进入地球大气层时,舱前会产生强烈的冲击波,舱体会受到严重的气动加热。烧蚀方法是保护舱体免受加热的有效热保护方法。未来,舱体预计会更大,再入速度也会更快。因此,舱体将受到更严重的气动加热。在本实验中,使用孔径不同的多孔碳(5 μm、10 μm 和 25 μm)和浸渍氰基丙烯酸酯的多孔碳作为试件。结果发现,不同试件的磨损时间和磨损行为存在差异。此外,通过使用自动位置控制系统进行实验,计算出有效烧蚀热,该系统可以检测试件的尖端并将其控制到目标位置。浸渍氰基丙烯酸酯(5 μm)的多孔碳的有效烧蚀热约为 2.8 MJ/kg。
在通常称为升华生长的物理气相传输 (PVT) 中,保持在特定温度下的源材料会升华,其蒸气通过扩散和对流传输到保持在较低温度下的籽晶,在那里可以结晶。碳化硅 (SiC)、氮化镓 (GaN)、氮化铝 (AlN)、氧化锌 (ZnO) 和其他材料作为下一代功率器件引起了人们的关注。这些单晶制造工艺涉及高温和恶劣环境,使用氨和氯化氢等腐蚀性气体。
通过不断改进电极材料和电解质的性能来提升超级电容器的性能。12在电极材料方面,常见的电极材料有(i)碳、(ii)金属氧化物和(iii)导电聚合物。13,14与金属氧化物和导电聚合物相比,碳材料具有比表面积大、中/微孔率高、无毒、化学稳定性高、导电性好,能加速电解质离子的扩散,15,16因此碳基材料的研究备受关注。常见的碳基材料包括生物质、碳纤维、炭黑、碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯等。17对于碳纤维、石墨烯、碳气凝胶、碳纳米管等,由于其成本高、碳前驱体不可再生、合成工艺复杂,无法用于商业化。 18 – 20 而生物质基碳恰好可以弥补这些不足。生物质具有天然结构,具有天然多级孔隙,这使得生物质基碳的合成比其他碳材料更容易、更安全、更便宜、更绿色。此外,生物质资源丰富,可再生。21 – 23 基于以上事实,可以推断生物质是应用于超级电容器的电极材料的良好前驱体。24 目前,多种生物质已被用作超级电容器碳材料的前驱体,例如竹子、头发、小麦、甘蔗渣、橘皮、丝绸、猪骨等。11,21,25 虽然大多数生物质基碳具有良好的电化学性能,但它们仍存在区域分布有限、生产、收集和运输困难等缺点,这可能会限制其进一步的工业化。25 – 28
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