光熱調(diào)控材料與技術(shù)的案例
太陽能光熱調(diào)控的策略及最新進(jìn)展
因此材料的光學(xué)和熱學(xué)性能在設(shè)計(jì)完成后是固定不變的，只能在一定的氣候條件下滿足要求。然而，高度動(dòng)態(tài)的天氣需要智能熱管理來在制冷和供暖之間切換，以應(yīng)對(duì)各種環(huán)境條件。基于此，作者立足智能光熱調(diào)控設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了近年來在太陽能加熱/制冷一體化系統(tǒng)的研究進(jìn)展，如多層材料、相變材料、各向異性材料等。
圖4 太陽能供熱/制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合策略。
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光熱調(diào)節(jié)的應(yīng)用進(jìn)展
隨著光熱調(diào)控材料和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的進(jìn)步，太陽能的綜合利用得到了廣泛的關(guān)注，為能源的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好帶來了積極的影響。由于具有可調(diào)功能的加熱和冷卻材料和結(jié)構(gòu)的集成取得了重大進(jìn)展，提出了各種應(yīng)用場(chǎng)景。在本綜述中，作者探討了光熱調(diào)節(jié)技術(shù)在太陽能加熱(如蒸發(fā)、催化、發(fā)電和執(zhí)行器)、被動(dòng)冷卻(如冷卻建筑物和紡織品、冷凝水和增強(qiáng)能源產(chǎn)生)以及智能紡織品和建筑的加熱/冷卻調(diào)節(jié)等方面的潛在前景。
圖5 光熱調(diào)控在環(huán)境和能源領(lǐng)域的應(yīng)用。
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作者信息
陳蘇教授團(tuán)隊(duì)一直致力于微尺度下材料的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、性能調(diào)控研究, 探索材料結(jié)構(gòu)與功能間的映射關(guān)系，發(fā)展了一系列以微流控技術(shù)為代表的納微纖維新材料的設(shè)計(jì)與制備方法，如微流控紡絲技術(shù)、微流控靜電紡絲技術(shù)、微流控氣噴紡絲技術(shù)和微流控靜電3D打印技術(shù)。通過微流控技術(shù)與微流控芯片的集成及耦合，發(fā)展了獨(dú)特的紡絲化學(xué)方法，打破了傳統(tǒng)微流體紡絲純物理過程的局限性，引領(lǐng)了微流體紡絲技術(shù)的發(fā)展，為功能性微納纖維的宏量制備及過程調(diào)控研究提供了理論與技術(shù)支撐。基于微流體紡絲技術(shù)，陳蘇教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑了一系列高性能光熱材料、生物醫(yī)用材料及功能性納米纖維織物，相關(guān)研究成果發(fā)表在Nat. commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等國際期刊上。
展開 浙大周民團(tuán)隊(duì)Nano Today：細(xì)胞膜修飾牙齦卟啉單胞菌用于腫瘤微環(huán)境免疫調(diào)控和光熱免疫治療
針對(duì)生物材料的設(shè)計(jì)，長(zhǎng)期以來一直專注于惰性材料，以避免與免疫系統(tǒng)的相互作用，防止不利生物體的異物反應(yīng)。隨著對(duì)免疫系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不斷加深，研究人員們開始采用新的策略來調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞和生物材料之間的相互作用。單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞(Monocyte-derived macrophages, Mφ)作為重要的先天免疫細(xì)胞之一，發(fā)揮著吞噬清除和抗原提呈的重要作用。大多數(shù)惡性腫瘤高M(jìn)φ浸潤(rùn)，且Mφ可廣泛分為M1表型和M2表型。腫瘤微環(huán)境(TME)增強(qiáng)M2表型以維持免疫抑制，使腫瘤生長(zhǎng)。相反，M1巨噬細(xì)胞通過釋放促炎因子來抑制腫瘤生長(zhǎng)。因此，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞群，重編程表型，促進(jìn)M2向 M1極化，可以有效控制腫瘤生長(zhǎng)。
近期，浙江大學(xué)周民教授課題組在國際知名期刊Nano Today上發(fā)表文章Wrapping Porphyromonas gingivalis for tumor microenvironment immunomodulation and photothermal immunotherapy，（IF=20.722）。本研究設(shè)計(jì)了一種紅細(xì)胞膜涂層的牙齦卟啉單胞菌（cmPg），紅細(xì)胞膜涂層改善了細(xì)菌的大小分布，減少了巨噬細(xì)胞對(duì)細(xì)菌的清除，并維持了細(xì)菌對(duì)巨噬細(xì)胞的極化作用。cmPg能夠穩(wěn)定產(chǎn)生黑色素，在激光照射下可作為光熱治療劑(PTT)，促進(jìn)癌細(xì)胞發(fā)生光熱誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡(ICD)。該免疫調(diào)節(jié)細(xì)菌與anti-PD -1聯(lián)合使用，可抑制B16F10黑色素瘤和CT26結(jié)腸癌原發(fā)和繼發(fā)腫瘤的生長(zhǎng)。本研究提供了一個(gè)直接的策略，將Pg的角色從炎癥細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防癌癥的生物材料。
展開 Rev.》綜述：微流控軟制造技術(shù)調(diào)控材料潤(rùn)濕性
自上世紀(jì)90年代微流控技術(shù)誕生起，表面浸潤(rùn)性便一直扮演著關(guān)鍵作用。例如，微通道的浸潤(rùn)性決定了微液滴能否穩(wěn)定生成，數(shù)字微流控技術(shù)利用電潤(rùn)濕原理進(jìn)行靈活的液滴操控，紙基微流控通過圖案化親疏水通道實(shí)現(xiàn)快速廉價(jià)的分析檢測(cè)，工程化表面浸潤(rùn)性可在開放空間中實(shí)現(xiàn)各種定向液體輸運(yùn)和液滴傳輸?shù)取Ｈ欢鳛橛?幣的另一面，微流控技術(shù)能否以及如何助力材料浸潤(rùn)性研究仍然是個(gè)懸而未答的問題。回答這一問題對(duì)微流控和浸潤(rùn)性領(lǐng)域的共同發(fā)展和交叉融合有深遠(yuǎn)意義（圖1）。
圖1. 微流控和浸潤(rùn)性相互促進(jìn)
近日，香港城市大學(xué)朱平安助理教授和香港大學(xué)王立秋教授在Chemical Reviews 發(fā)表題為“Microfluidics-Enabled Soft Manufacture of Materials with Tailorable Wettability” 的長(zhǎng)篇綜述，系統(tǒng)回顧了利用微流控軟制造技術(shù)制備具有可控浸潤(rùn)性材料的發(fā)展歷程。論文首先介紹了常見的浸潤(rùn)現(xiàn)象和機(jī)理，繼而介紹了微流控法工程化功能材料的一般過程，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了具有可控浸潤(rùn)性的微顆粒、微纖維、多孔表面的微流控制備與應(yīng)用，最后提出了總結(jié)和展望。
“
微流控軟制造
微流控軟制造指以微流控技術(shù)產(chǎn)生的流體系統(tǒng)為模板進(jìn)行材料的精確制備和性能調(diào)控，常見的流體模板包括液滴、氣泡、射流、乳液、液體泡沫等（圖2）。
展開 美國科羅拉多大學(xué)開發(fā)出可隨光熱變形的材料
美國科羅拉多大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新材料，受光和熱刺激后可以轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)設(shè)形狀。這種可控變形材料有望廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備和人工肌肉等領(lǐng)域。
２４日發(fā)表在美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究顯示，新材料使用了液晶彈性體，可實(shí)現(xiàn)雙向變形，且這種變形肉眼即可觀察到。
液晶彈性體是一種高分子材料，最常見的是應(yīng)用于液晶電視顯示器。液晶彈性體獨(dú)特的分子排列方式使其在受外界刺激后會(huì)發(fā)生變化。但是，這種變化往往需要密集的、不可逆的編程方法來實(shí)現(xiàn)。
在新研究中，研究人員在液晶彈性體中安裝了光敏開關(guān)，接觸某一特定波長(zhǎng)的光后，分子會(huì)首先按某種特定方式排列，在接觸熱刺激后即變形。例如，用這種材料疊成的一個(gè)“千紙鶴”在室溫時(shí)會(huì)保持原造型，加熱到約９３攝氏度時(shí)，“千紙鶴”會(huì)舒展放平，等冷卻到室溫后又恢復(fù)原狀。
論文鏈接：
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat4634
來源：新華網(wǎng)
展開 
深圳先進(jìn)院研制出具有光熱促成骨作用的復(fù)合生物材料
在此項(xiàng)工作中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還深入探討了光熱促成骨的分子生物學(xué)機(jī)制，為骨科植入材料的功能設(shè)計(jì)提供了一條全新思路。
黑磷基復(fù)合生物材料：調(diào)控PLGA基材降解并且能夠在近紅外光照刺激通過光熱轉(zhuǎn)化作用實(shí)現(xiàn)微熱刺激成骨。
本項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青促會(huì)、深圳市孔雀團(tuán)隊(duì)、中科院STS區(qū)域重點(diǎn)等項(xiàng)目的資助。
全文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961218308305 來源：中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
展開 梳理：寧波材料所碳基納米發(fā)光材料室溫長(zhǎng)壽命發(fā)射調(diào)控與應(yīng)用方面系列進(jìn)展
【引言】
室溫長(zhǎng)壽命發(fā)光材料由于特有的發(fā)光過程而被廣泛應(yīng)用于新一代光電器件、光學(xué)防偽、化學(xué)/生物傳感、時(shí)間分辨成像等領(lǐng)域。然而在過去幾十年中發(fā)展起來的室溫長(zhǎng)壽命發(fā)光材料（主要包括有機(jī)小分子、過渡金屬配合物和稀土基長(zhǎng)余輝材料）普遍具有制備純化過程繁雜、需要昂貴的原料、潛在的生物毒性或苛刻的長(zhǎng)壽命產(chǎn)生條件等缺點(diǎn)。因此，開發(fā)制備簡(jiǎn)易、成本經(jīng)濟(jì)、低毒性、且在常規(guī)環(huán)境條件下具有長(zhǎng)壽命發(fā)射的材料是該研究領(lǐng)域目前迫切需要解決的問題。
碳基納米發(fā)光材料（碳點(diǎn)）是近年來發(fā)展起來的一類新型發(fā)光材料，由于制備純化過程簡(jiǎn)單、光物理化學(xué)性能穩(wěn)定、發(fā)射特性可調(diào)、易于功能化修飾、水溶性及生物相容性良好等優(yōu)勢(shì)，自2004年被發(fā)現(xiàn)以來受到了科研人員廣泛的關(guān)注，并且在化學(xué)/生物傳感、生物成像、醫(yī)學(xué)診療、光催化及光電器件等眾多領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。然而，科研人員近年來主要關(guān)注該類材料的熒光性能調(diào)控與制備、發(fā)光機(jī)理及潛在應(yīng)用的探索，對(duì)其長(zhǎng)壽命發(fā)光性能的研究還比較有限。
為了進(jìn)一步拓展碳點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域并解決當(dāng)前室溫長(zhǎng)壽命發(fā)光材料研究領(lǐng)域存在的問題，自2015年開始，中科院寧波材料所林恒偉課題組博士生蔣凱同學(xué)圍繞碳點(diǎn)的室溫長(zhǎng)壽命發(fā)射調(diào)控與應(yīng)用開展了一系列工作。
【成果介紹】
1.碳點(diǎn)的三重發(fā)射特性及其潛在應(yīng)用
課題組前期的研究表明，基于苯二胺為碳源制備的碳點(diǎn)具有熒光與雙光子發(fā)光特性（Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 5360-5363;https://doi.org/10.1002/anie.201501193）。
2015年，他們通過與聚乙烯醇（PVA）復(fù)合，利用PVA分子與碳點(diǎn)間的氫鍵相互作用，抑制碳點(diǎn)輻射中心的旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)及三重態(tài)激子的非輻射躍遷穩(wěn)定激發(fā)三重態(tài)，實(shí)現(xiàn)了碳點(diǎn)的室溫長(zhǎng)壽命磷光發(fā)射。
展開 上海大學(xué)：熱電材料性能調(diào)控方面重要進(jìn)展！
該研究不僅深入揭示了動(dòng)態(tài)摻雜對(duì)材料電熱輸運(yùn)性能調(diào)控的微觀機(jī)理，同時(shí)還證明了“動(dòng)態(tài)原子”可作為優(yōu)化熱電材料性能的有效手段。該工作由上海大學(xué)駱軍教授、張繼業(yè)副研究員、楊炯教授和南方科技大學(xué)張文清教授等共同完成，上海大學(xué)為第一單位，材料學(xué)院博士生游理為第一作者，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Energy & Environmental Science2018,11, 1848-1858（影響因子30.067）。該工作得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目和上海市科委研發(fā)平臺(tái)專項(xiàng)等課題的資助。
論文鏈接：http://pubs.rsc.org/is/content/articlelanding/2018/ee/c8ee00418h#!divAbstract
來源：材料科學(xué)與工程
展開 橡膠新化學(xué)：可定制光熱轉(zhuǎn)換材料的制備及其表面抗污功能化
當(dāng)前，光熱轉(zhuǎn)換在癌癥診療、海水淡化等領(lǐng)域被廣泛研究，引起了高度的關(guān)注。開發(fā)新型光熱轉(zhuǎn)換材料是這一研究領(lǐng)域的關(guān)鍵。有機(jī)光熱材料大多具有長(zhǎng)的共軛結(jié)構(gòu)，使其吸收波長(zhǎng)能夠擴(kuò)展到紅外區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽光中占比近50%的紅外光有效利用。而長(zhǎng)的共軛結(jié)構(gòu)會(huì)帶來剛性高、難加工等問題，如，其難以同熱塑性材料一樣能夠被熱加工；即便部分材料能夠被溶解加工，也需要大量特殊有機(jī)溶劑，不可避免地會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。
為了解決這一問題，來自中國人民大學(xué)的王亞培課題組提出用熱塑性能極佳的橡膠，即反式聚異戊二烯（Trans-1, 4-polyisoprene, TPI）作為基材，通過后摻雜的形式將碘導(dǎo)入共軛結(jié)構(gòu)，賦予原本乳白色的聚異戊二烯以黑色的性質(zhì)，使其具有光熱轉(zhuǎn)換性能。在紅外光照射下，碘摻雜的TPI可以在0.9W的光功率下，升溫超過160℃。此外，他們借助多維數(shù)字打印技術(shù)，設(shè)計(jì)并制造了一種能將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能的TPI護(hù)膝，實(shí)現(xiàn)了對(duì)TPI的可定制化加工和黑化，為個(gè)性化光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)品制造提供了新的解決辦法。（DOI: 10.1002/chem.201704715）
前一工作中，研究者發(fā)現(xiàn)在碘摻雜處理后的TPI表面具有陽離子自由基。基于這一發(fā)現(xiàn)，該課題組發(fā)展了一種利用陽離子自由基作為引發(fā)劑，在黑化TPI表面引發(fā)熱敏型異丙基丙烯酰胺（NIPAM）聚合的方法。不同于傳統(tǒng)的ATRP或RAFT方法，這種方法僅需一步碘蒸氣處理，新穎巧妙、操作簡(jiǎn)單，不需要特殊的催化劑也無需嚴(yán)格的除氧過程。而且，黑化TPI的光熱轉(zhuǎn)換可以調(diào)節(jié)碘的光控釋放，從而殺死細(xì)菌。光熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的溫度變化也會(huì)引發(fā)PNIPAM鏈構(gòu)象的變化，促進(jìn)了死亡細(xì)菌的清除。基于這種新型表面接枝方法與材料本身優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能，研究者成功構(gòu)建了光熱轉(zhuǎn)換觸發(fā)的“殺菌釋菌”系統(tǒng)。
展開 梯度納米晶材料的本構(gòu)建模及微結(jié)構(gòu)調(diào)控
依托馬普鋼鐵所Franz Roters教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的多尺度材料模擬平臺(tái)DAMASK，實(shí)現(xiàn)了本構(gòu)模型的有限元移植。
梯度納米晶粒結(jié)構(gòu)材料有龐大的晶粒數(shù)目，該研究采用均勻化方法簡(jiǎn)化有限元模型，可有效地對(duì)宏觀尺寸試樣的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算模擬。模擬結(jié)果表明，該模型可以很好地描述材料的單拉力學(xué)行為與梯度微結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。根據(jù)變形云圖分析，表層納米晶的晶粒長(zhǎng)大機(jī)制可以有效緩解應(yīng)力的不均勻分布，協(xié)調(diào)塑性變形，使得材料表層不容易發(fā)生應(yīng)變局域化，延緩了頸縮的發(fā)生。
圖2 考慮和不考慮晶粒長(zhǎng)大機(jī)制的應(yīng)力云圖和應(yīng)變?cè)茍D
根據(jù)損傷演化云圖分析，損傷起始于粗晶區(qū)，逐漸擴(kuò)展到梯度區(qū)，表層納米晶由于高強(qiáng)度，使得損傷很難發(fā)生。基于該模型，研究者進(jìn)一步調(diào)控梯度層的厚度分?jǐn)?shù)和粗晶層的晶粒尺寸，預(yù)測(cè)了不同梯度微結(jié)構(gòu)下的單拉力學(xué)響應(yīng)，給出了強(qiáng)度和韌性的分布圖。模擬結(jié)果表明梯度納米晶粒材料的強(qiáng)度—韌性分布呈現(xiàn)出近似線性關(guān)系，與實(shí)驗(yàn)揭示的規(guī)律一致。
圖3 不同應(yīng)變下的損傷演化云圖
圖4 應(yīng)力應(yīng)變曲線和強(qiáng)度—韌性分布圖
該研究充分揭示了梯度納米晶粒材料強(qiáng)韌性匹配的內(nèi)在機(jī)理，在梯度結(jié)構(gòu)材料的本構(gòu)建模、微結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能調(diào)控方面具有一定的指導(dǎo)意義。相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在材料力學(xué)領(lǐng)域Top期刊International Journal of Plasticity上。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2018.09.007
西南交通大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院張旭領(lǐng)導(dǎo)的多尺度材料力學(xué)研究組長(zhǎng)期從事高強(qiáng)高韌結(jié)構(gòu)材料力學(xué)行為、固體本構(gòu)關(guān)系、多尺度實(shí)驗(yàn)及模擬方面的研究，歡迎同行積極溝通聯(lián)系，開展合作。
展開 研究揭示復(fù)合支架材料調(diào)控血管內(nèi)皮重塑機(jī)制
為此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一系列具有不同彈性片段和細(xì)胞黏附片段比例的納米纖維復(fù)合支架，支架的生物活性和力學(xué)性能等支架性能可有效調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，具有高比例細(xì)胞黏附片段的復(fù)合支架在細(xì)胞培養(yǎng)初期可有效促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞黏著斑的形成（圖2），由此介導(dǎo)細(xì)胞與支架間較強(qiáng)的相互作用，對(duì)于內(nèi)皮化初期的血管內(nèi)皮細(xì)胞附著具有重要意義，而支架的力學(xué)性能則會(huì)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞間相互作用的形成產(chǎn)生重要影響。在適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能增強(qiáng)的復(fù)合支架表面，血管內(nèi)皮細(xì)胞在初期細(xì)胞黏附較低的情況下，仍然可實(shí)現(xiàn)融合的血管內(nèi)皮細(xì)胞單層的快速形成（圖3），在結(jié)構(gòu)和性能上具有更高的穩(wěn)定性，確保了支架用于構(gòu)建人工血管的極大潛力。綜上，復(fù)合支架材料的生物活性在調(diào)控血管內(nèi)皮重塑中起主導(dǎo)作用，而力學(xué)性能亦是影響血管內(nèi)皮重塑過程中血管內(nèi)皮細(xì)胞間聯(lián)結(jié)形成的重要因素。理想的人工血管材料需在滿足材料力學(xué)性能要求的前提下具備盡量?jī)?yōu)化的生物活性。
相關(guān)成果不僅為促進(jìn)血管內(nèi)皮重塑提供了優(yōu)化的復(fù)合支架材料，并對(duì)基于復(fù)合材料的人工血管設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義，將有望有效推進(jìn)新型人工血管材料的研發(fā)。
來源：深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
展開 基于超彈性雙連續(xù)網(wǎng)絡(luò)靈活調(diào)控復(fù)合材料導(dǎo)熱性能
圖(a)石墨烯@聚合物雙連續(xù)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)高分子復(fù)合材料制備流程；圖(b)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)控示意圖；圖(c-e)分別為密胺網(wǎng)絡(luò)、氧化石墨烯@密胺網(wǎng)絡(luò)及石墨烯@密胺網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)照片
結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果及有限元模型分析可知，三維連續(xù)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)高分子復(fù)合材料中的導(dǎo)熱過程可分為兩個(gè)階段，分別是熱流在高分子基體的緩慢傳輸和在導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的快速傳導(dǎo)。當(dāng)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的密度較小時(shí)，高分子基體中遠(yuǎn)離導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)熱量集中，熱量難以快速擴(kuò)散至導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的提升有限。當(dāng)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的密度提高時(shí)，導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?fù)合材料的導(dǎo)熱性能發(fā)揮較大作用。因此，在導(dǎo)熱填料含量一定的情況下，保障導(dǎo)熱填料的連續(xù)性的同時(shí)提高填料的分布密度對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的提升至關(guān)重要。柔性密胺網(wǎng)絡(luò)為石墨烯提供三維連續(xù)模板，石墨烯賦予密胺網(wǎng)絡(luò)高導(dǎo)熱性能，這種雙連續(xù)網(wǎng)絡(luò)能夠在保證導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性的基礎(chǔ)上可控調(diào)節(jié)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而能夠靈活調(diào)控復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。將導(dǎo)熱復(fù)合材料薄片內(nèi)嵌溫度傳感器，并集成于機(jī)器人手指，其對(duì)冷熱交替具有良好的感知能力。
該成果發(fā)表于Advanced Functional Materials期刊。論文第一作者為天津理工大學(xué)青年學(xué)者秦盟盟。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.201805053
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25，調(diào)控電磁波的傳播方向1-使用石墨烯調(diào)制雙曲材料等頻線實(shí)現(xiàn)負(fù)折射 ￥2500
模型介紹：
作者在雙曲材料MoO3上一半?yún)^(qū)域覆蓋上石墨烯。然后在沒有覆蓋石墨烯的MoO3上面放上一個(gè)金納米棒，讓平面電磁波激發(fā)出金納米棒的偶極共振，偶極共振在雙曲材料上傳播，其波前為雙曲線，表明波是發(fā)散的。但是當(dāng)波穿越同上一定電壓的石墨烯后，波前變?yōu)闄E圓，表面波匯聚了。作者將石墨烯費(fèi)米能級(jí)EF從0加到0.66eV，實(shí)驗(yàn)上和仿真上都觀測(cè)到了波從發(fā)散到匯聚的現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象的本質(zhì)是波的傳播從正折射轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)折射了，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)折射的可調(diào)可控轉(zhuǎn)變。
下面是使用comsol繪制的動(dòng)態(tài)圖
下面是我對(duì)正文圖片中仿真結(jié)果的復(fù)現(xiàn)
圖2
圖3
最后是付費(fèi)內(nèi)容，包含上面展示的所有復(fù)現(xiàn)結(jié)果，即論文圖2cd,圖3d的復(fù)現(xiàn)，如下。
展開 材料頂刊《Materials Today》：一種新的納米晶合金設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)控概念！
論文鏈接：
https：//doi.org/10.1016/j.mattod.2020.09.030
【通訊作者簡(jiǎn)介】
王安定博士，香港城市大學(xué)材料科學(xué)工程系研究員。2012年在中科院寧波材料所沈?qū)汖埥淌谘芯拷M獲博士學(xué)位，2013-2018年于中科院寧波材料所先后任博士后、助理研究員和副研究員，2018年至今于香港城市大學(xué)劉錦川院士研究組從事非晶合金納米晶金屬材料研究。研究興趣主要集中在鐵基非晶和納米晶合金的磁學(xué)、冶金原理合金設(shè)計(jì)和組織性能調(diào)控機(jī)制，以及制備和應(yīng)用技術(shù)研究。在Mater. Today, Adv. Funct. Mater., J. Mater. Sci. Technol., Sci. China Mater., Scrip. Mater. J. Alloy. Compd.等期刊發(fā)表論文近80篇，一作和通訊論文五十余篇，擔(dān)任Mater. Res. Lett.，Mater. Design，J. Alloy. Compd.等20余個(gè)期刊審稿人。
李強(qiáng)教授，新疆大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授。1993年于蘭州大學(xué)物理系金屬物理專業(yè)獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位；1996年于蘭州大學(xué)物理系凝聚態(tài)物理專業(yè)獲理學(xué)碩士學(xué)位；2002年于香港中文大學(xué)物理系獲博士學(xué)位；2005年進(jìn)入新疆大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院任教。主要研究方向包括大過冷態(tài)下的合金相變，塊體非晶態(tài)合金和納米合金的制備及其性能研究等。
展開 浙大高超教授團(tuán)隊(duì)《Nano Letters》：流變學(xué)調(diào)控助力實(shí)現(xiàn)高性能石墨烯纖維材料宏量制備
吹紡制備其他那面纖維類材料
總之，該工作提出了一種通過引入少量超高分子量調(diào)控納米材料溶液流變特性，從而增強(qiáng)其拉伸流動(dòng)性，并實(shí)現(xiàn)高速吹紡制備纖維類材料的新方法。通過吹紡能夠使得石墨烯纖維的紡絲速度達(dá)到556 m min-1, 比之前濕紡提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。所制備的得到的石墨烯纖維碳紙展現(xiàn)出高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高柔性以及高透氣性等優(yōu)異綜合性能，可用于燃料電池氣體擴(kuò)散層，從而打破國外在碳紙上的技術(shù)壟斷。該工作以“High-Speed Blow Spinning of Neat Graphene Fibrous Materials”為題發(fā)表在《Nano Letters》上。（DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01076）論文第一作者為浙江大學(xué)博士生劉森坪，通訊作者為許震特聘研究員、劉英軍特聘副研究員及高超教授。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01076
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展開 飛秒脈沖激光空間光場(chǎng)調(diào)控的微透鏡陣列制備技術(shù)進(jìn)展
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)器件的微型化和集成化的要求越來越高，這些微型器件具有能耗少、功能集成、設(shè)計(jì)自由程度高等特點(diǎn)。尤其是在光學(xué)領(lǐng)域，集成光波導(dǎo)芯片等器件在具有與傳統(tǒng)器件相同功能的基礎(chǔ)上，其體積卻可以縮小幾十倍。
作為最基本的微光學(xué)元件，微透鏡在多個(gè)領(lǐng)域都有非常廣泛的潛在應(yīng)用，然而常見的面向透明硬脆材料微透鏡的制備方法效率低下，且對(duì)作業(yè)環(huán)境的要求較高，極大地限制了透明硬脆材料微透鏡陣列的大面積制備。
近日，清華大學(xué)樊華博士后、吉林大學(xué)王磊副教授和徐穎教授等人在《液晶與顯示》（ESCI、核心期刊）發(fā)表了題為“飛秒脈沖激光空間光場(chǎng)調(diào)控的微透鏡陣列制備技術(shù)進(jìn)展”的綜述文章。
本文介紹了利用飛秒激光燒蝕結(jié)合濕法刻蝕制備硬脆材料微透鏡陣列的基本方法，并系統(tǒng)地分析了影響所制備微透鏡形貌的關(guān)鍵因素。通過在加工過程中對(duì)聚焦光斑的數(shù)量和位置進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，極大地提高了透明硬脆材料微透鏡陣列的加工效率，且可以在加工過程中動(dòng)態(tài)地調(diào)整飛秒激光燒蝕改性的形貌，從而實(shí)現(xiàn)不同尺寸微透鏡陣列的高速制備。
引言
微透鏡陣列對(duì)表面質(zhì)量和形貌要求比較高，因此對(duì)制備工藝提出了很嚴(yán)格的要求。科研人員提出了許多方法來實(shí)現(xiàn)具有高表面質(zhì)量的微透鏡陣列的高效制備，比如：
針對(duì)柔性材料的熱壓印成型方法實(shí)現(xiàn)了大面積微透鏡陣列；
利用灰度光刻工藝和轉(zhuǎn)印方法在柔性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)襯底上實(shí)現(xiàn)了微透鏡陣列；
利用光刻和熱回流方式實(shí)現(xiàn)了基于聚二甲基硅氧烷材料的微透鏡陣列等。
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