在部分 (I) 中,我们构建了 Martini 3 粗粒 (CG) 分子动力学 (MD) 模型来描述 CNC 的不同晶体结构(包括 I β /II/III I )。随后,我们研究了 COO − 修饰的 CNC I β 在 NaCl 水溶液中的分散和聚集特性,发现结果与实验观察结果一致。此外,基于为纤维素 I β /II 开发的拓扑结构,我们研究了纤维素晶体的再生过程。X 射线衍射 (XRD) 用于监测再生过程中的结构变化和微晶形成。XRD 结果表明再生纤维素晶体为纤维素 II,与实验测量结果一致。在部分 (II) 中,我们使用我们开发的 TW 模型探索了光在透明木材 (TW) 中的传播,即纤维素/PMMA 复合材料。这些模型是通过在 SEM 图像中识别纤维素纤维结构来构建的。我们采用了射线追踪,一种
还有另一个与电路大小有关的DK。通常,使用DK值较低的材料的电路比使用具有更高DK值的材料的电路具有更长的波长。许多RF应用对波长非常敏感,电路特征的设计通常基于波长的一部分。举例来说,旨在共振剂的纤维结构通常被设计为具有与一半波长有关的物理大小,以期与预期的共振频率相关。在此示例上扩展,如果RF电路设计的目的是在3.6 GHz处具有共鸣峰,则使用20米的材料;材料的DK值为3.66,因此谐振元件的长度应约为0.97英寸(24.6mm)。但是,在相同的比较和唯一的区别的情况下,材料的DK值为6.4,谐振元件的长度将减小为0.77”(19.6 mm)。的尺寸降低约20%,如果使用材料为11.2的材料,则尺寸降低了37%。使用
f i g u r e 3可溶性血栓瘤蛋白(STM)和组织型纤溶酶原激活剂诱导的血浆凝块裂解时间(TPA-PCLT)与脓毒症分发的血管内凝血凝血凝血凝结患者在STM治疗前后的血管凝集患者的血浆中的血浆(TPA-PCLT)的变化。在重组STM(RSTM)处理后(PRE)之前(前)和24小时,在不同时间和24小时获得血浆样品。(a)显示了等离子体STM水平。(b)在存在和不存在RSTM和活化的凝血酶活化的纤维结构抑制剂(TAFIA)抑制剂的情况下,TPA-PCLT(Th)。数据表示为重复数据的平均TPA-PCLT时间。开放圈:tpa-pclt(th);闭环:TPA-PCLT(TH) + RSTM;开放三角:TPA-PCLT(TH) + TAFIA抑制剂;闭合三角形:TPA-PCLT(TH) + RSTM + TAFIA抑制剂。
树木是地球上最大的生物体,植物通常是我们的主要可再生资源之一。木材作为一种材料自人类诞生以来就一直被使用。如今,林业仍然为各种应用提供原材料,例如建筑业、造纸业和各种木制品。然而,树木的许多部分,如反应木、树枝和树皮,经常被丢弃为林业残留物和废木,用作复合材料的添加剂或燃烧以生产能源。树皮更高级的用途包括提取用于胶水、食品添加剂或医疗保健的化学物质,以及转化为高级碳材料。在这里,我们认为,正确理解这些森林残留物的内部纤维结构和由此产生的机械行为,可以设计出具有多种特性和应用的材料。我们表明,简单而廉价的处理可以使树皮具有皮革般的外观,可用于建造庇护所,甚至制造编织纺织品。本文是主题文章“用于新兴技术的生物衍生和生物启发的可持续先进材料(第一部分)”的一部分。
如今,客户对其产品的要求非常严格。例如,新材料组合具有一些传统材料(如金属合金)无法单独满足的性能。为了满足航空航天、建筑、汽车、海事、风能和国防工业等大型领域的这些需求,最近开发了材料。由于研发项目,许多市场应运而生。复合材料在这些市场中占据了重要地位。复合材料是由两种或多种宏观上具有不同物理或化学性质的成分组合而成的材料。组成复合材料的成分大多保持其化学、物理和机械性能 [1]。复合材料生产的目的是为材料添加无法单独实现的新性能。这些材料不能相互溶解。复合材料由三个独立的部分组成。它们是基体、增强材料和界面。界面是基体和增强材料之间提供接触的区域。基体可以由塑料、金属和陶瓷材料制成。它通过防止增强元件在复合材料结构内独立移动并将负载转移到增强元件上,将纤维结构保持在一起。它包裹增强元件并赋予复合材料形状 [2]。
淀粉样蛋白功能材料由淀粉样蛋白纤维结构块制成,这些结构块由淀粉样蛋白天然蛋白或合成肽体外生产,具有多种功能,包括环境科学和生物医学、纳米技术和生物材料。然而,淀粉样蛋白的可持续和可负担来源仍然是大规模应用的瓶颈,迄今为止,人们的兴趣仍然主要局限于基础研究。植物来源的蛋白质因其天然丰富和对环境的影响小而成为理想的来源。在此,燕麦球蛋白(燕麦植物的主要蛋白质)被用于生产高质量的淀粉样蛋白纤维和基于其的功能材料。这些纤维显示出丰富的多链带状多态性和具有不可逆和可逆途径的纤维化过程。此外,作者还制造了燕麦淀粉样蛋白气凝胶、薄膜和膜,可用于水净化、传感器和图案化电极。展示了燕麦淀粉样蛋白相对于其他蛋白质来源的可持续性足迹,有望为先进材料和技术提供一个环境高效的平台。
摘要 具有高拉伸性、灵敏度和稳定性的柔性压力传感器无疑是智能软机器人、人机交互、健康监测等领域潜在应用的迫切需求。然而,目前的柔性压力传感器大多由于其多层结构,无法承受大变形,在频繁操作过程中容易出现性能下降甚至失效。本文提出一种可拉伸全纳米纤维离子电子压力传感器,其由离子纳米纤维膜作为介电层、液态金属作为电极组成。该传感器在0~300 kPa的宽范围内表现出1.08 kPa -1的高灵敏度,具有约18/22 ms的快速响应-松弛时间以及良好的稳定性。高灵敏度来自于离子膜/电极界面形成的双电层,而高拉伸性和稳定性则源于原位封装的全纳米纤维结构。作为概念验证,原型传感器阵列被集成到柔性气动夹持器中,展示了其在抓取过程中的压力感知和物体识别能力。因此,该方案提供了另一种极好的策略来制造在高拉伸性、灵敏度和稳定性方面具有出色性能的可拉伸压力传感器。
通过在旋转平台和移动平台之间施加电场,直接撰写的静电纺丝(DWE)将对添加剂制造(AM)物质沉积(AM)的典型控制与电纺丝(ES)的能力(ES)结合在一起。以这种方式,DWE可以控制纤维沉积和捏造复杂的纤维结构,这些结构具有挑战性,可以通过ES获得,并更真实地复制生物组织相对于AM的纯净结构。此外,如果与细胞 - 电纺丝旋转相比,DWE并不意味着直接嵌入墨水中的细胞,在使用电压差异并直接与通常用于静电纺丝的溶剂直接接触[1] [1]时,它可以经过死亡,但它能够达到高结构分辨率,而无需损害较高的细胞不可损害。要控制DWE中的文件沉积,将电纺射流保持在其笔直区域是必不可少的,这可以通过近距离电纺(NFES)或熔体电动(MEW)获得。与传统的静电纺丝相比,没有鞭打阶段会导致通常更大的直径,但与其他广泛使用的挤出技术相比,较小的持续阶段(
11 最近,基于金属有机骨架 (MOF) 的聚合物基底在许多工程 12 和技术领域展现出良好的性能。然而,MOF/聚合物复合材料的一个常见缺点是 MOF 晶体封装和 13 表面积减小。这项工作报告了一种简便温和的生产自支撑 MOF 为主的中空 14 纤维垫的策略。通过 15 我们的合成方法成功制造了多种中空 MOF,包括 MIL-53(Al)-NH 2 、Al-PMOF 和 ZIF-8 16 。该合成策略结合了金属氧化物的原子层沉积 (ALD) 到聚合物纤维,16 随后选择性去除聚合物成分,然后将剩余的中空金属氧化物转化为 17 独立的 MOF 为主的中空纤维结构。中空 MOF 表现出增大的表面积、极好的孔隙率、优异的孔隙可达性,并在 CO 2 吸附(3.30 mmol g -1 )、CO 2 /N 2 分离选择性(15/85 和 50/50 CO 2 /N 2 混合物分别为 24.9 和 21.2)和催化去除 HCHO(60 分钟内完成 150 ppm 的氧化)方面表现出显着改善的性能。
结构电池是指既能储存电能又能承受机械载荷的多功能设备。在这种情况下,碳纤维成为一种引人注目的材料选择,它既能储存能量,又能为电池提供刚度和强度,兼具双重用途。先前的研究已经证明了结构电池电解液中金属锂的功能性正极的概念验证。这里展示了一种全碳纤维基结构电池,利用原始碳纤维作为负极,磷酸铁锂 (LFP) 涂层碳纤维作为正极,并使用薄纤维素隔膜。所有组件都嵌入结构电池电解液中并固化以提供电池的刚度。使用薄隔膜可以提高结构电池的能量密度。结构电池复合材料的能量密度为 30 Wh kg − 1,循环稳定性高达 1000 次循环,库仑效率约为 100%。值得注意的是,在与纤维方向平行测试时,全纤维结构电池的弹性模量超过 76 GPa - 这是迄今为止文献中报道的最高值。结构电池在替代电动汽车结构部件的同时减少传统电池数量方面具有直接意义。因此,为未来的电动汽车节省了重量。