可以在具有不同应用不同的不同行业中发现掺杂磷颗粒的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的混合物。这种混合物在照明,发光二极管(LED),柔性显示器,反爆炸(AC)溶液,发光温度计和多种类型的Sensors中起着特别重要的作用。机械发光和生物医学的领域正在蓬勃发展,并且也有可见光通知的潜力(VLC)。在这项综合综述中,提出了PDMS的基本特征和适合创建PDM和磷剂混合物的选定磷酸盐列表。在过去十年中,摘要和详细概述了这种观点混合的应用。
聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 泡沫作为下一代聚合物泡沫材料之一,表面粘附性差且功能有限,极大地限制了其潜在应用。制备具有多种功能的先进 PDMS 泡沫材料仍然是一项关键挑战。在这项研究中,报道了前所未有的自粘性 PDMS 泡沫材料,该材料具有蠕虫状粗糙结构和反应性基团,用于通过简便的硅胶发泡和浸涂策略以及随后的硅烷表面改性来制造用 MXene/纤维素纳米纤维 (MXene/CNF) 互连网络装饰的多功能 PDMS 泡沫纳米复合材料。有趣的是,这种自粘性 PDMS 泡沫与混合 MXene/CNF 纳米涂层产生强的界面粘附力。因此,优化的PDMS泡沫纳米复合材料具有优异的表面超疏水性(水接触角≈159o)、可调的电导率(10-8至10Sm-1)、在宽温度范围(-20至200oC)和复杂环境(酸、钠和碱条件)中稳定的压缩循环可靠性、出色的阻燃性(LOI值> 27%且产烟率低)、良好的隔热性能和在各种应力模式和复杂环境条件下可靠的应变感应。它为合理设计和开发具有多功能性的先进PDMS泡沫纳米复合材料提供了新途径,可用于智能医疗监控和防火隔热等各种有前景的应用。
图 S1. 皮升级孵化器阵列的制作方案。孵化器图案由 2D CAD 软件(DraftSight,法国 Dassault Systèmes SE)设计。孵化器的设计直径为 30 µm。首先将光刻胶(ZPN 1150-90,日本 Zeon 公司)以 2500 rpm 的转速旋涂在玻璃基板上 30 秒。然后,使用标准光刻工艺对光刻胶膜进行图案化。光刻胶膜的图案化残留物(高度约为 10 µm 的微柱)被用作孵化器阵列的模板。接下来,采用旋涂技术(旋转速度:4000 rpm)将氟惰性溶剂(CT-solv.180,AGC Inc.,日本)中的非晶态氟聚合物(Cytop CTX-809SP2,AGC Inc.,日本)沉积在模板上。之后,在涂有氟聚合物的基板上沉积 PDMS 薄膜。薄膜结构有助于抑制基板因内部应力而表现出的自弯曲现象。这意味着通过采用薄膜结构可以保持 PDMS 培养箱阵列和玻璃皿之间的界面粘附力。在这方面,我们采用旋涂沉积工艺来制备基于 PDMS 的培养箱阵列。将含有固化剂的 PDMS(Sylgard 184,陶氏化学公司,美国)的低聚物溶液旋涂在模板上并固化。 PDMS 膜的最终厚度约为 20 µm。然后,将完成的 PDMS 膜从模板上剥离。使用 LEXT OLS4100 激光扫描显微镜(日本奥林巴斯)确认 PDMS 膜的图案。
组装纤维和凝胶[6-11]。中,发现具有相互联系的网络结构的多孔材料和聚合物具有相当高的疏水性和含水性的肿胀特性,这是由于其出色的油选择性,非常高的吸收能力,快速动力学,出色的材料可重复性和增强油回收率[12-18]。最近,由于其高疏水性,油性性和商业供应性,基于PDMS的吸收剂被认为是油吸收的潜在候选者[19]。此外,PDMS已用于选择性地将油和/或有机溶剂分离出来[20]。自Wacker Chemie综合了1950年代的第一个硅和1990年代的学术实验室引入[21,22]以来,PDMS是最广泛使用的有机弹性体使用的最广泛使用的有机弹性体[21,22]。PDMS通常是一种粘弹性,具有生物相容性,化学和机械稳健的材料,具有低玻璃过渡温度,成本效益和良好的可塑性,可确保可接受实际用途[23,24]。Si-O-Si骨架质体赋予PDMS弹性体具有吸引人的特性,例如高柔韧性,无毒性,无易受度,非易受度,热电阻和电阻,并且散装密度较低[25]。PDMS在紫外线照射下表现出高透射率和低吸收,适用于理想的光学应用[26]。由于出色的轮廓精度小于10 nm,因此在微技术和纳米技术中广泛利用PDM [22,27]。实心PDMS对大多数水性试剂和酒精溶剂具有抗性。然而,诸如二甲苯之类的有机溶剂会膨胀这种弹性体[28]。同时,它可以渗透到小的无反应蒸气和气体分子(例如水和氧气)[29,30]。此外,原始PDM的表面表现出低表面张力和能量,并且是疏水性的。可以通过大量引入氧血浆处理的羟基来暂时改变润湿性,但由于链迁移而恢复其疏水性能[31]。PDMS表面可以通过血浆氧合,蛋白质吸附或其他功能化学基团的结合来轻松修饰[32,33]。高电负性也可用于沉积相对于电荷的电解质进行亲水性修饰并实现广泛的电气应用[34]。
一种液体排斥表面,即光滑液体注入多孔表面(SLIPS),通过动态液体/液体/蒸汽接触线运动来排斥液体。[6] 所需的光滑液体必须与接触的液体介质不混溶且不会被其浸出,以避免润滑剂损失和污染。确保此类涂层的长期坚固性及其润湿性能仍然具有挑战性。[7] 因此,需要其他方法来创建具有良好液体排斥性的表面。提出了一种替代策略,即将柔性大分子刷(如 PDMS 和全氟聚醚)共价连接到光滑表面上以排斥液体。[8] 这个想法是,柔性大分子的高流动性使它们能够作为具有广泛表面张力的液体的液体状润滑层。[8c] 由于与表面的共价连接,这些分子结构不会被接触液体溶解或取代。具体而言,涂覆有PDMS刷的表面表现出优异的耐高温处理、光降解甚至刮擦性能。[8a,9] 此外,由于涂层只有几纳米厚,它们是透明的,不影响涂层表面的外观,对导热性影响也很小。PDMS刷的制备可以追溯到1970年,当时Vermeulen等人通过气相反应16小时在玻璃表面沉积了低液体粘附性的PDMS刷层。[10] 然而,从表面接枝聚合物通常基于复杂且耗时的制备程序,限制了它们在实际应用中的使用。McCarthy等人系统地研究了在表面制造PDMS刷的新策略。[11] 他们提出使用二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)作为单体,在硫酸作为催化剂的情况下聚合PDMS刷。 [8a] 用大量溶剂冲洗表面以去除残留的低聚物和酸,将反应溶液(包括 DMDMS、硫酸和异丙醇)干燥一段时间后,在硅(或玻璃)表面形成具有低液体粘附性的 PDMS 刷。与 McCarthy 的方法相比,我们开发了一种更简单的方法,无需催化剂即可将 PDMS 刷接枝到表面上。此外,我们还表征了 PDMS 刷在胶带剥离、超声处理、滴落滑动腐蚀、加热、紫外线降解、酸腐蚀等条件下的稳定性。McCarthy 等人仅研究了在 100°C 下加热的影响。
为了优化激光诱导的石墨烯(LIG)JANUS膜,本研究研究了膜孔结构,聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层序列以及银(AG)纳米颗粒对膜蒸馏(MD)性能的影响。这项研究旨在增强石墨烯的光热特性,同时使用固有的电导率进行同时照相和电热MD。在相同的照片和电热功率输入中操作,lig janus membrane用较小的毛孔(即闪亮的一面)处理膜面部的膜膜,可改善53.6%的透气性能,并降低特定能量的特定能量35.4%,而与膜相比,用较大的毛孔(i.e.e.e.e.e.e.e.e.e.e)来治疗膜面孔。PDMS涂层序列的效果也取决于孔结构。对于具有较小孔结构的面部,激光照射前的涂层PDM(PDMS-BLSS)与激光照射后的涂层PDMS相比,与涂层PDMS相比,磁通量的提高高达24.5%,特异性能量降低了19.7%(PDMS-ALS)。至于孔结构较大的面部,激光照射前的涂层PDM(PDMS-BLDS)导致与辐照后涂层PDMS相比,与涂层PDMS相比,通量降低高达20.8%,比能量增加了27.1%(PDMS-ALDS)。带有Ag纳米颗粒的LIG JANUS膜导致光热特性提高,将通量提高43.1 - 65.8%,并使特定能量降低15.2 - 30.5%,同时维持相似的电热热特性。进行同时进行照相和电热量MD表明,只有Ag掺杂的Janus Lig膜产生协同作用,从而使组合加热模式的通量高于在单个加热模式下运行时获得的通量的求和。
摘要:药物转运蛋白在维持不同组织中的化学平衡和体内平衡中起着重要作用。除了它们的生理功能外,它们对于吸收,分布和消除许多临床上重要的药物至关重要,从而影响治疗效果和毒性。越来越多的证据表明,传染性,代谢,炎症和神经退行性疾病会改变药物转运蛋白的表达和功能。但是,当前对关键保护屏障(例如大脑和胎盘)中转运蛋白调节的知识仍然有限,需要更多的研究。例如,尽管许多研究都检查了P-糖蛋白,但很明显,缺乏对血液 - 脑屏障和血液 - 局部屏障中高表达转运蛋白的调节的研究。这篇评论的目的是总结当前可用的文献,以便更好地了解这些关键障碍中的运输者调节。
摘要:我们认为是一种新型的双通道耳语画廊模式(WGM)传感器,用于同时测量双向磁场和温度。分别称为二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层的微丝烷(PDMS)涂层的微腔,分别称为通道1(CH1)和通道2(CH2)],将其集成到硅胶毛细管中,以促进Dual-ofter-nater-dual-oftry。与CH1和CH2相对应的谐振波长主要取决于磁诱导的折射率的变化以及分别在热诱导的参数(体积和折射率)的变化。MF浸润的毛细管启用双向磁场感测,最大敏感性分别为46 pm/mt和-3 pm/mt。PDMS涂层结构可以以79.7 pm/°C的最大灵敏度实现温度测量。除了温度响应之外,当前的工作具有双向磁性可调性的优势,该温度响应可预期在诸如矢量磁场和温度双参数传感的场中使用。
通过合规运动,他们的环境,例如pH,[6,7]温度,[8-10]湿度,[11-15]和光[16-18]。他们发挥了巨大的潜力来满足人造肌肉,能量发电机,阀门,握手,游泳者和步行者领域的感测和致动要求。最近,据报道了溶剂蒸气驱动的软驱动器[19-21],并被视为人类 - 环境相互作用的有前途的设备。当前,分子吸收驱动的软致动器通常仅限于水,乙醇和丙酮蒸气,从而阻止其在晚期可穿戴应用中使用。最近对工程智能材料[22-25]及其作为软执行器的应用[26]表现出复杂的三维形状变形,已广泛审查以进行更全面的分析。简而言之,可以通过将非均匀的外部刺激应用于各向同性结构或通过各向异性执行器的概念来诱导3维(3D)变形,而后者是诱导可编程和可控制变形的有利选择。迄今为止,已经报道了一大批杂种结构,例如双层,梯度和图案结构。[27]在本文中,我们通过开发能够以受控方式精确曲线和扭曲的溶剂响应式仿生软执行器来利用这种方法。它们基于Su-8光敏环氧树脂的刚性微纹理,该树脂在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜的一个或两个侧面图案化,以模拟生物生物。[30–35]将所得的微型结构软致动器与双层执行器进行比较,该动力器由在挥发性有机化合物(VOC)下膨胀的活性层组成,并沉积在被动层的顶部。PDM属于硅胶类,是高性能溶剂响应式软动力执行器的出色候选材料,因为它固有的机械灵活性和耐用性,可反复变形。PDMS除了在暴露于VOC时肿胀的能力外,还表现出较高的热和湿度稳定性。实际上,PDM经常用于分析化学领域[28],例如作为水性培养基中采样分析物分子的有效矩阵材料。[29]尽管对于应用数量不需要PDM的肿胀,但它作为分子驱动的软设备的驱动材料提供了极好的选择性。据报道,基于PDM的聚合物构造的各种自我折叠微观结构已据报道,驱动机制,包括双层和表面张力驱动结构之间的热,磁性,应力不匹配。
摘要:近年来,在应用和解码神经活动在药物筛查,疾病诊断和脑部计算机相互作用中的编码和解码应用方面的进展激增。为了克服大脑复杂性的限制以及体内研究的伦理考虑,已经提高了整合微功能设备和微电极阵列的神经芯片平台,这不仅可以自定义体外神经元的生长路径,而且还可以监测和调节碎屑生长的专用神经网络。因此,本文回顾了整合微流体设备和微电极阵列的芯片平台的发展历史。首先,我们回顾了高级微电极阵列和微流体设备的设计和应用。之后,我们介绍了神经芯片平台的制造过程。最后,我们重点介绍了这种类型的芯片平台的最新进展,作为脑科学和神经科学领域的研究工具,重点是神经药理学,神经系统疾病和简化的脑模型。这是对神经芯片平台的详细而全面的评论。这项工作旨在实现以下三个目标:(1)总结此类平台的最新设计模式和制造方案,为开发其他新平台提供了参考; (2)在神经病学领域概括了芯片平台的几个重要应用,这将吸引科学家在领域的注意; (3)提出了整合微流体设备和微电极阵列的神经芯片平台的发展方向。