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]。
摘要:在当前的数据时代,与光学应用有关的基础研究已迅速开发。无数配备有不同光学特性的新生材料已被广泛探索,在实际应用中表现出巨大的价值。光学数据存储技术是光学应用中最重要的主题之一,这被认为是征服质量增加质量数据的挑战的突出解决方案,以实现长寿,低能量和超级高能力数据存储。在此基础上,我们的审查概述了基于光学存储字段中应用的新建立的材料的代表性报告。根据材料类别,将代表性的功能系统分为稀土掺杂的纳米颗粒,石墨烯和日记丁烯。在三种材料之间的结构特征和微妙的特性方面,在综述中全面说明了光学存储中的应用。同时,还详细讨论了光学存储的潜在机会和关键挑战。
F01:未来前沿 - 功能材料与设备的创新 - 一般研讨会主题 F 教授博士安东尼奥·安科纳(西大学),教授、博士Carsten Gachot(维也纳技术大学),教授、博士。 Andrés Fabián Lasagni(德累斯顿工业大学)F02:可持续能源应用的高性能材料 Daniel Benitez(德国航空航天中心 (DLR))、Mathieu Boidot(原子能和替代能源委员会 (CEA))、Dr.-Ing. Frederike Brasche(亚琛工业大学),教授、博士。能。 Ulrich Krupp(亚琛工业大学)、Fernando Santos(AZTERLAN Aliendalde Auzunea nº6)F03:蜂窝材料和机械超材料 Angelika Gedsun(弗莱堡大学)、Max Mylo(弗莱堡大学)、Dr. Viacheslav Slesarenko(弗莱堡大学),教授、博士Ulrike GK Wegst(达特茅斯学院),博士尹开阳 (弗莱堡大学) F04:表面处理的光子技术教授安东尼奥·安科纳(巴里大学),博士Robert Baumann(德累斯顿工业大学),教授、博士。 Andrés Fabián Lasagni(德累斯顿工业大学),博士Gediminas Raciukaitis(物理科学与技术中心 FTMC),教授、博士Gert-willem Römer(特温特大学),博士Marcos Soldera(德累斯顿工业大学),博士Bogdan Voisiat(德累斯顿工业大学),工学博士Christoph Zwahr(德累斯顿工业大学)F05:多功能高熵合金教授Oliver Gutfleisch(达姆施塔特工业大学),工学博士韩流流(德国马克斯普朗克铁研究所),教授、博士Alfred Ludwig(波鸿鲁尔大学)F06:压电氧化物教授、博士Holger Fritze(克劳斯塔尔工业大学),博士Jutta Schwarzkopf(莱布尼茨晶体生长研究所)F07:数据驱动和机器学习辅助材料研究博士Leopoldo Molina-Luna(达姆施塔特工业大学),教授、博士徐百祥(达姆施塔特工业大学),教授、博士张宏斌 (达姆施塔特工业大学)
简介 冶金与材料工程是一个跨学科分支,利用材料的设计、提取、加工和特性将原材料转化为产品,用于航空航天、汽车、能源、电子和医疗保健应用。以下是该部门的重点领域:(a)计算材料工程,(b)结构材料,(c)功能材料,和(d)工艺冶金学。计算材料工程提供从原子到宏观长度尺度的材料理解,并导致智能材料选择、合金设计、未知材料的发现以及冶金工艺的改进。结构材料领域的主要重点是了解加工-微观结构-性能相关性,以便在成品工程产品中设计和加工具有优异性能组合的材料。功能材料具有一种或多种可以通过外部刺激(电场/磁场)触发的天然特性。因此,这些材料被用于从能量收集、医疗保健到现代信息技术等大量功能设备。工艺冶金学涉及矿物选矿和金属提取。该系提供材料工程硕士课程和硕士-博士双学位课程。新生在第一学期开始时从以下四个专业中选择一个专业:(a)计算材料工程,(b)结构材料,(c)功能材料和(d)工艺冶金学。硕士学位所需的学分分布在课程核心、专业核心、专业选修课、课程选修课、开放选修课、项目和非计分必修活动中。课程核心课程在所有专业中都是通用的,涵盖了材料工程学科的核心概念。学生将参加所选专业提供的专业核心课程和专业选修课,并在该专业内开展项目。专业核心课程提供所选专业的基本背景,并根据学生的选择为专业选修课做好准备。课程结构中的课程选修课程旨在确保材料工程的足够广度,这些课程必须从课程内的其他专业中选择。开放选修课程允许学生探索任何部门的课程。之前,介绍了结构材料和工艺冶金专业的课程课程。这里介绍了功能材料的课程课程。
为期五天的“先进功能材料及其应用”教师发展计划的主要目标是让参与者了解多功能材料和相关研究的现状以及下一代创新。随着各个学科的技术进步,对可以替代传统材料的新型可持续材料的需求正在增加。功能材料研究旨在产生更有意义、更适用的成果,直接造福科学界。
材料合成和不同长度尺度上的固结参数之间的关系,以控制和获得所需的功能特性。本期专题探讨了先进无机功能材料合成、建模和模拟的最新发展,包括新颖的制造工艺、放大方法以及性能评估和优化。AFM 具有巨大潜力的一个领域是电化学储能领域。电池材料需要在半多孔基质中精确放置组件,以最大限度地提高能量存储和传输性能。材料制造和加工对于这些材料的结构-性能-组成关系至关重要。本系列重点介绍了锂或其他金属基电池的阳极和阴极材料的开发,包括钙基材料的潜力。在 Dong 等人中。采用双阳离子取代工艺将无序岩盐转化为适合作为阴极的 Li 1.2 Ni 0.4 Mo 0.2 Mg 0.2 O 2 材料(https://doi.org/10.1039/D2MA00981A)。这些材料在 10 次循环中表现出 195 mA hg 1 的放电容量,在循环过程中在无序和有序结构之间交替。徐等人解决了 Li 4 Ti 5 O 12 材料中阳极侧的相关问题(https://doi.org/10.1039/D2MA00741J)。这类材料作为阳极材料很有前景;然而,高反应性降低了它们的效率。他们研究了添加剂的使用,
电解质负责在正电极和负电极之间进行载体离子,同时将正极电极绝缘以防止短路。固体电解质比常规液体中使用的有机溶剂电解质更阻燃,因此所有固定状态电池有望非常安全。此外,可以通过制造堆叠的细胞来实现高能密度。在常规液体的情况下,将几个小电池串联连接以实现高压,而在全稳态电池中,可以通过堆叠阴极,电解质,阳极和电流收集器来轻松实现高电压。另外,由于固体电解质不是液体,因此可以用作单个单元格不同组件的材料,即对于正电极,负电极和分离器,可提供高度的电池设计自由度。也有可能使用高容量电极活性材料,例如金属锂和硫,5-8在常规液体中很难使用,并且对于实现下一代电池的实现而言,人们的期望很高。全稳态电池有两种主要类型:薄膜和散装。薄膜全稳态电池是通过使用蒸气相的底物上的阴极,电解质和阳极的生长晶体制成的。这种薄膜电池的优点是,在电极和电解质之间实现了良好的界面接触。9,10
随着人们的生活质量的不断提高,近年来能源消耗日益增加。即将到来的全球能源危机引起了全世界的关注。此外,传统燃料的减少会引起能源危机,传统燃料的燃烧会引起温室的影响,这对人们的现有环境产生了重要的威胁。在这种严峻的情况下,多年来的大量研究集中在将相变材料(PCM)纳入建筑材料中,以实现节能和传热增强的目的。1,2将PCM纳入具有稳定形状的建筑材料中,近年来已被广泛考虑。PCM是一种新型的功能材料,通过改变形式并保持温度不变,吸收或释放大量能量。它在建筑能源节能,太阳能利用,热恢复,温度控制,电池热管理和其他ELD的应用方面具有良好的前景。3 - 7根据相变状态,PCM通常分为三类:固体 -
