采用天然大分子制造凝胶有望应用于生物材料领域。
W. Lin等人在其最新工作中通过使用二醛淀粉(DAS)作为交联剂发现了一种三维海绵状骨胶原cryogel。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色光谱(CD)研究显示,骨胶原中具有自由氨组的DAS中醛组的反应形成了交联。
这种交联不会改变骨胶原的三重螺旋,这样与纯骨胶原相比,cryogel的热稳定性更好。扫描电子显微镜(SEM)显示cryogel具有大小不一的多孔结构,这些孔相互连接,可以通过DAS的含量调整孔连接。此外,cryogel具有更好的吸水性、更快的均衡膨胀性,合理的保水性和渗透性。 -SA;layPgi ( ne’>CD)研究显示,骨胶原中具有自由氨组的DAS中醛组的反应形成了交联。
由于骨胶原和DAS都无毒,而且合成的cryogel具有亲血性,cryogel有望应用于组织工程和相关领域。
C. Mu et al., Macromol. Mater. Eng. ; DOI: 10.1002/mame.200900292
Luping Yu已经在交替富勒烯取代苯并二噻吩酯基共混膜的基础上成功地开发了全新的优质半导体聚合物,显示出有机光电设备的出色效率。
“太阳是最大的碳中和能量来源,还未得以充分利用。虽然我们拥有以无机半导体为基础的太阳能电池装置,能够高效获取太阳能,但这些传统设备的成本太高,难以经济地加以应用。这是期望开发出具有成本低廉、适应广泛、丰富实用等优势的有机光电材料与设备的主要动机。”这些是Luping Yu等人所撰写著作的导论,他们已经在使用富勒烯替换苯并二噻吩取代酯基替换苯并二噻吩共混膜的基础上成功地开发了全新的优质半导体聚合物,其制造的太阳能电池表现出优良的效率,他们的研究结果表明,有机光电设备能够表现出良好的光电行为,是无机太阳能电池的重要替代物。因此,我们对太阳能电池的光明未来充满期待。
Y. Liang et al., Adv. Mater. ; DOI: 10.1002/adma.200903528
采用高度有序的空心海胆状氧化锌纳米线制造薄膜的方法.
瑞士国家联邦实验室(EMPA)的一队研究员发现了一种新颖的采用高度有序的空心海胆状氧化锌纳米线制造薄膜的方法。这一新的合成方法将聚苯乙烯微球体胶质单层/多层成形和电解沉积氧化锌纳米线结合在一起,然后再将聚苯乙烯微球体去除。
这是第一次发现一种化合物可以在聚苯乙烯球体的表面被电解沉积。关键是要用电激活聚苯乙烯球体。海胆有一个被自立单晶纳米线覆盖的空心核。纳米线的尺寸可以通过改变电解质的参数控制。
新结构的光散射有了极大改善,这可使其作为建筑砌块应用于各种形式的纳米结构太阳能电池,还可以应用于各种光学仪器、光子晶体和纳米仪器 J. Elias et al., Adv. Mater. ; DOI: 10.1002/adma.200903098
“仿生学”就其本身而言并不是新生事物:自从文明和技术起源以来,人类就从大自然获得了无数的启发,因为生物和植物拥有着吸引人去模仿的工具和技能。仿生学似乎是最早出现的现代科学技术和工程,而如今已成为了材料科学中发展最为迅速的领域之一。
模仿自然从根本上说并不是终极目标,因为这并不代表着进步。而仿生材料科学也已定义了一些特定的操作,即简化、自适应和扩展。
仿生学可以应用于各种级别的材料制造中,或者更精确地来说各种功能聚合物系统中,这包括了从有结构的单一聚合物,再到交互组织和功能性交互调节,最后到进化原则的理性抽象。
Markus Antonietti和Peter Fratzl最新发表了著作,目的是希望能进一步拓展这个概念,并提出“仿生学并不一定只能复制自然,而是也可以从自然原则中学习”的观点,且将这些观点传播到材料研究领域中去。
M. Antonietti and P. Fratzl, Macromol. Chem. Phys. 2010, 211, 166 ; DOI: 10.1002/macp.200900515
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