Angew:北極熊能用上柔性可穿戴器件嗎？
水凝膠由于其良好的韌性，光學透明性和高導電性而成為可穿戴設備，柔性電極，傷口敷藥和藥物遞送的理想材料。然而，水凝膠在柔性器件應用領域還有2個關鍵問題亟待解決： 1）當溫度低于水凝固點（0℃）時，大多數由親水聚合物組成的水凝膠不可避免地被凍結，變得脆弱并失去其原始彈性。因此，迫切需要開發可在寬溫度范圍內工作的防凍水凝膠。 2）纖維素中豐富的羥基能夠促進水凝膠的形成，但是，由于堅硬的分子鏈和高延伸的氫鍵結構，纖維素難以溶解在普通溶劑中。因此，制備纖維素水凝膠的主要挑戰是缺乏合適的溶解系統。 在自然界中，許多生物可以忍受寒冷的環境。例如，彩虹香魚和巨型青蛙已經進化出通過在體內產生鹽或醇來抵御極端寒冷的生存手段（強悍的自然進化進制）。特殊的冷凍耐受性來自高濃度化合物的依數性質，它抑制細胞中冰晶的產生，這種冰點降低現象也是導致海水（鹽水混合物）在零下溫度下保持液態的原因。 受自然界中發現的防凍機制的啟發，南京林業大學Jianf......閱讀全文
水凝膠半導體材料問世
在最新一期《科學》上，美國芝加哥大學普利茲克分子工程學院團隊展示了界面生物電子學領域的新突破：他們創造出具有強大半導體功能的新型水凝膠材料。這種新型藍色凝膠能夠在水中像海蜇一樣浮動，同時還具有出色的半導體功能，可實現生物組織與機器之間的信息傳輸。 理想的用于連接電子組件和活體組織的材料應當是柔軟、
美研制出新型環保水凝膠材料
美國研究人員日前宣布，他們發明了一種用天然材料制造水凝膠的新工藝，所制備的水凝膠廉價、安全、伸縮性充分，可在食品加工、滅火等方面有新的應用。 這一研究發表在《國家科學院學報》月刊上。斯坦福大學研究人員說，他們研制的新型水凝膠包含兩種廉價而豐富的基本原料，一種是取自木屑、農作物秸稈等天然材料的
化學所強韌水凝膠材料研究獲進展
水凝膠類似于生物軟組織，具有獨特的微環境（高含水量和通透性）和自適應的特點，在藥物緩釋、傷口敷料、組織工程及柔性電子器件等領域展現出應用潛力。然而，傳統水凝膠的力學性能和抗溶脹能力通常較差，導致其實際應用受限。 在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下，化學研究所高分子物理與化學實驗室邱東研究
新型水凝膠生物材料可修復膝蓋軟骨
據每日科學網1月14日報道，美國約翰·霍普金斯大學醫學院報告稱，他們開發出一種新型水凝膠生物材料，在軟骨修復手術中將其注入骨骼小洞，能幫助刺激病人骨髓產生干細胞，長出新的軟骨。在臨床試驗中，新生軟骨覆蓋率達到86%，術后疼痛也大大減輕。相關論文發表在1月9日出版的《科學·轉化醫學》上。 人
化學所等發展出高彈性水凝膠材料
聚合物水凝膠，作為一類通過化學交聯或物理相互作用形成的高分子三維網絡，因具有類似于生物組織的高含水量而表現出優異的生物相容性，在組織工程、藥物釋放、生物傳感等領域展現出應用潛力。然而，傳統水凝膠的力學性能較差，其實際應用受限。 近年來，中國科學院化學研究所高分子物理與化學實驗室邱東研究員課題組
新型水凝膠材料可用于柔性傳感器
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512998.shtm安徽理工大學材料科學與工程學院教師張曉勇團隊在功能水凝膠的設計合成與性能調控領域取得新進展，提出了構建“網格支架”策略，制備了一種網格密度原位可調的聚合物網絡結構，并證明這種材料可以
制備出超高強度水凝膠生物潤滑材料
近日，中國科學院蘭州化學物理所研究員周峰課題組利用分子工程，設計制備出一種具有雙交聯網絡的超高強度水凝膠，大大提高了水凝膠的機械性能。相關研究已發表于《先進材料》。 水凝膠是一類包含大量水分的具有三維網絡結構的高分子材料，其在關節潤滑、組織工程、藥物控釋載體等領域有重要應用前景。但水凝膠通常比
清華大學研發出高強高拉伸水凝膠材料
清華大學1月19日對外發布消息，該校化工系謝續明課題組在超強、高拉伸水凝膠材料研究上獲重要進展，最近和香港城市大學合作使用該凝膠作為固態電解質制備了可自修復、高拉伸的柔性超級電容器。 高分子水凝膠材料在醫療衛生、生物醫用、藥物緩釋、柔性傳感等領域有著重要應用。但通常化學合成的水凝膠由于網絡的不
寧波材料所在智能熒光高分子水凝膠的材料構建獲進展
智能熒光高分子水凝膠是一類具有可調發光性能的高分子軟材料，由于其三維聚合物交聯網絡中包含大量的水分子，在合適的外界刺激作用下，易與周圍的水溶液發生物質交換，誘導水凝膠的溶脹或去溶脹，同時伴隨著發光顏色或強度的顯著變化，因而在仿生驅動、傳感檢測、信息存儲加密等方面有著很大的應用潛力。如何通過高分子
細胞相容性超分子大孔水凝膠材料誕生
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497548.shtm近日，安徽大學生命科學學院楊雪峰與華南理工大學邊黎明團隊合作，提出了一種凝聚層-水凝膠轉變策略，制備出孔徑為100 微米的大孔水凝膠。相關研究成果日前發表于材料領域期刊《先進材料》。
蘭州化物所三維網絡水凝膠材料研究獲進展
在國家自然科學基金項目支持下，中國科學院蘭州化學物理研究所環境材料與生態化學研究發展中心功能復合材料組在三維網絡水凝膠材料的制備及應用研究方面取得新進展。 近年來，三維網絡結構水凝膠在環境污染物處理方面受到了廣泛關注，但傳統的水溶液聚合法形成的水凝膠是膠體狀產物，需造粒等處理工藝，干燥能耗
新型纖維水凝膠材料有望作為軟組織替代品
一個由整形外科醫生和材料科學家組成的團隊在治療軟組織缺損的常見臨床問題方面取得了重大進展。他們發明了一種具有良好耐受性并可促進軟組織和血管生長的合成軟組織替代品。 這種新材料無需過于致密即可保持其形狀，克服了當前組織填充物要么太軟，要么不夠疏松，無法讓細胞進入并開始組織再生的困難。該項研究發表
新型水凝膠材料能實現裝載藥物分子可控釋放
上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院分子醫學研究院劉盡堯課題組設計出可以調控其力學性能的復合水凝膠，有望為再生醫學和組織工程領域提供新材料。相關研究成果近日發表于《先進材料》。圖片來源于網絡 據論文的通訊作者劉盡堯介紹，人體中存在許多軟組織，比如軟骨、骨骼肌、角膜和血管等。為適應復雜的體內生理環境，
我國科學家實現高強韌水凝膠材料新突破
水凝膠材料在生物醫學領域展現了廣闊的應用前景，成為當前最受關注的生物材料。然而水凝膠材料天生質弱，強度低、韌性差，成為限制其應用的瓶頸難題。盡管當前已有多種提升水凝膠力學性能的方法，例如雙網絡策略以及基于聚乙烯醇的結構優化策略，但這些方法無一例外涉及冗長制備流程或苛刻制備條件，限制了其臨床轉化應
超高強度水凝膠生物潤滑材料研究獲進展
該水凝膠表現出了超高的斷裂拉伸強度，斷裂應力大于6MPa，斷裂拉伸率大于700%，力學性能優異。 為解決水凝膠材料力學性能差的問題，中國科學院蘭州化學物理研究所周峰課題組利用分子工程設計制備出了一種具有雙交聯網絡的超高強度水凝膠，該水凝膠具有新穎的共價鍵與配位鍵雙交聯的結構形式，其中的化學交聯
寧波材料所在響應性光子晶體水凝膠研究中取得進展
響應性光子晶體實質上是一種能對外界刺激做出反應的有序結構材料，它能對外界電場、磁場、溫度、壓/拉力、濕度、PH、生物基團等產生響應。 它令人印象深刻的原因是可以通過觀察顏色的變化來判斷外界刺激的變化；同時，這種顏色是不會褪色的物理結構色。這使它在顯示、傳感、防偽、裝飾等眾多領域有廣闊的應用前景
蘭州化物所制備出超高強度水凝膠生物潤滑材料
水凝膠是一類包含大量水分的具有三維網絡結構的高分子材料，其在關節潤滑、組織工程、藥物控釋載體等領域有重要應用前景，受到廣泛關注。水凝膠還與人體諸多活性組織，如人的關節潤滑軟骨、肌肉組織等有極為相似的性質，從而使得水凝膠成為人工關節最為理想的替代材料，也是開發類肌肉驅動器的最佳基體材料。但是水凝膠
化學所在構筑超硬超韌水凝膠材料方面獲進展
作為與生物組織最接近的合成材料，水凝膠具有獨特的軟濕性和優異的生物相容性。然而，傳統水凝膠的力學性能較弱，僅限于隱形眼鏡、傷口敷料、藥物遞送載體等非承重用途。近年來，科研人員著重發展了水凝膠力學性能的提升策略，展現出其作為承重材料應用于人造支撐組織、軟體機器人、制動器等領域的前景。作為承重材料通
蘭州化物所制備出超高強度水凝膠生物潤滑材料
水凝膠是一類包含大量水分的具有三維網絡結構的高分子材料，其在關節潤滑、組織工程、藥物控釋載體等領域有重要應用前景，受到廣泛關注。水凝膠還與人體諸多活性組織，如人的關節潤滑軟骨、肌肉組織等有極為相似的性質，從而使得水凝膠成為人工關節最為理想的替代材料，也是開發類肌肉驅動器的最佳基體材料。但是水凝膠
納米水凝膠抗污染油水分離膜材料研究獲進展
在工業生產和人們的日常生活中會產生大量的含油污水。目前，含油污水的處理一直是一個世界性難題，特別是復雜環境下乳化含油污水的處理。利用膜分離技術來實現油水分離被認為是最有效的分離手段之一，特別是針對乳化的油水體系。然而，傳統的膜分離材料在油水分離過程中會遭受嚴重的污染，導致分離通量以及油水分離效率
寧波材料所在超分子形狀記憶水凝膠研究中取得進展
形狀記憶高分子材料是指具有保持臨時變形形狀的能力，當受到外界刺激后，可以恢復到初始形狀，從而表現出對初始形狀具有記憶功能的一類智能高分子材料。與形狀記憶合金和形狀記憶陶瓷相比，形狀記憶高分子材料具有密度低、可恢復形變量大、易加工成型、形變溫度可調等諸多優點，因而這類材料在柔性電子、生物醫藥、航空
掃描電鏡在水凝膠材料真實結構還原觀察的應用
水凝膠是一種極親水的三維網絡結構凝膠，由高分子（相對分子質量比較大的分子，呈鏈狀結構）在一定條件下互相連接，形成三維的空間網狀結構，這些網狀結構的空隙中充滿了液體，這種特殊的分散體系就是凝膠。由于其出色的柔性及生物相容性等特質，其在電學器件、傳感器以及生物醫學等諸多領域中得到廣泛的研究和應用。我們所
蘭州化物所等制備出強收縮高能量密度水凝膠材料
環境響應型水凝膠，又稱“刺激響應”或“智能”水凝膠，因其高的含水量、彈性、滲透性、外界刺激響應性和大的變形等優點，被廣泛應用于生物醫學、軟體機器人等領域。目前，大多數智能水凝膠的響應變形均憑借凝膠體內和體外滲透壓的變化。然而，在這種滲透驅動機制下，凝膠材料的驅動力和響應速度間相互矛盾，如圖1所示
農藥活性成分可誘導高分子材料自組裝水凝膠
近日，中國農業科學院植物保護研究所農藥應用風險控制團隊和農藥分子靶標與綠色農藥創制創新團隊在《化學工程雜志》（Chemical Engineering Journal）發表研究論文。該成果系統研究了農藥活性成分誘導高分子材料自組裝形成水凝膠的行為和性能，突破了傳統載藥水凝膠制備的局限性，為超分子水凝
殼聚糖基自愈性水凝膠的臨床夢：小材料大驚喜
自愈殼聚糖基水凝膠（上：中間打出的孔洞在2小時后自愈）與無自愈的明膠（下）對比實驗。 磁性殼聚糖基自愈性水凝膠擠過狹窄通道，證明了其自愈性與磁性的協同作用。 在11月舉辦的“2012生命科學論壇”上，來自清華大學化學系教授危巖課題組的副教授陶磊的匯報吸引了參會醫生們的目光：以
高強度和抗溶脹的水凝膠材料制作仿生軟骨
軟骨是人體關節的保護性組織，因其內部基質為凝膠態，表現出優異的彈性和抗溶脹性。關節軟骨受損后，功能逐漸喪失，會嚴重影響人體的運動功能，因此在仿生材料領域，關節軟骨替代材料的研究越來越受到研究者們的青睞。其中，水凝膠材料因其與軟骨接近的網絡結構，已成為仿生軟骨材料領域研究最廣泛的體系之一。然而，常
油田堵水復合鋁凝膠凝膠強度評價
我國油田普遍采用注水開發方式。由于地層的非均質性和油藏地層的復雜性，注入水會沿高申通孔道突入油井，導致油井大量出水，特別是在開發中后期，含水上升速度會加快。為提高水驅采收率，降低流體的含水量，必須對高滲透層進行封堵。目前通常采用化學試劑對水層進行封堵。按照堵劑的存在形態可分為凍膠型、分散體型、凝膠型
用離子液體水凝膠合成多級孔載體負載的納米催化材料
離子液體一種綠色功能介質，具有不揮發、性質穩定、熔點低、液態溫度寬、溶解能力強、功能可設計等優點，在化學反應、材料科學、萃取分離等領域有廣闊的應用前景。離子液體性質和應用研究具有重要的意義。 在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的大力支持下，化學所膠體、界面與化學熱力學實驗室
美國研究人員合成一種水凝膠高分子材料
來自美國的研究人員近日開發出一種新的高分子材料，它能夠幫助修復受損的關節軟骨，有望為骨關節炎患者帶來福音。 關節軟骨中存在著一種名為糖胺聚糖的大分子物質，它能夠與水分子結合，幫助關節承擔負荷，抵抗磨損。在骨關節炎患者中，軟骨中的糖胺聚糖含量減少，關節軟骨承受負荷能力下降，因此患者會經常感到疼痛
水凝膠讓器官變“通透”
美國斯坦福大學的一個研究小組以水凝膠置換脂質分子，使生物器官標本可以透過光線。 研究小組在英國《自然》雜志網站宣布，借助這一方法，實驗鼠大腦標本得以透光。此后借助著色手段，實驗鼠大腦內部組織結構得以清晰顯現。 斯坦福大學工程學院新聞辦公室副主任安德魯·邁爾斯11日告訴記者，這項研究與