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黄渤海实验室Adv. Funct. Mater.:用于极端环境下的高强度多功能水凝胶柔性传感器
黄渤海实验室Adv. Funct. Mater.:用于极端环境下的高强度多功能水凝胶柔性传感器
黄渤海实验室精密制造材料与技术团队在前期针对水凝胶结构设计和先进制造的研究基础上(Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2210395; Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108845; Small 2023, 2206819; Chem Eng J. 2023, 457, 141268),近期以制备具有优异耐候性的超强水凝胶为目标,通过碱诱导去质子化和离子簇的解离与重铸,结合冻融循环制备了具有致密超分子聚合物网络的聚乙烯醇(PVA)水凝胶。该方法制备的PVA水凝胶具有高强度(9.64±0.5MPa)、可压缩性(负载物体超过其重量的约10000倍)、可回收性、耐多种溶剂性、抗冻性(即使在-40°C下也保持柔性和导电性)及诸多优异性能。
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黄渤海实验室精密制造材料与技术团队在前期针对水凝胶结构设计和先进制造的研究基础上(Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2210395; Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108845; Small 2023, 2206819; Chem Eng J. 2023, 457, 141268),近期以制备具有优异耐候性的超强水凝胶为目标,通过碱诱导去质子化和离子簇的解离与重铸,结合冻融循环制备了具有致密超分子聚合物网络的聚乙烯醇(PVA)水凝胶。该方法制备的PVA水凝胶具有高强度(9.64±0.5MPa)、可压缩性(负载物体超过其重量的约10000倍)、可回收性、耐多种溶剂性、抗冻性(即使在-40°C下也保持柔性和导电性)及诸多优异性能。
黄渤海实验室3D打印功能陶瓷研究取得新进展
黄渤海实验室3D打印功能陶瓷研究取得新进展
黄渤海实验室精密制造材料与技术团队联合中国科学院兰州化物所,在前期针对3D打印构筑超低收缩率陶瓷的研究基础上(Ceramics International, 48 (2022) 10843-10851; Ceramics International, 48 (2022) 864-871),近期以快速高效制备复杂结构功能化陶瓷为目标,受生物体布利冈结构启发,利用无机粘结剂为陶瓷骨架,采用3D打印技术制备了仿生布利冈结构的不同螺距角螺旋陶瓷催化器件,螺距角(α)分别为30 °、45°、60°、90°和布利冈螺旋状催化陶瓷,用于甲苯蒸汽的催化性能研究,在200 °C下获得的甲苯转化率分别为92.51%、92.46%、90.67%、78.51%、95.52%,证明了不同结构设计对于催化效率影响具有重要意义。
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黄渤海实验室精密制造材料与技术团队联合中国科学院兰州化物所,在前期针对3D打印构筑超低收缩率陶瓷的研究基础上(Ceramics International, 48 (2022) 10843-10851; Ceramics International, 48 (2022) 864-871),近期以快速高效制备复杂结构功能化陶瓷为目标,受生物体布利冈结构启发,利用无机粘结剂为陶瓷骨架,采用3D打印技术制备了仿生布利冈结构的不同螺距角螺旋陶瓷催化器件,螺距角(α)分别为30 °、45°、60°、90°和布利冈螺旋状催化陶瓷,用于甲苯蒸汽的催化性能研究,在200 °C下获得的甲苯转化率分别为92.51%、92.46%、90.67%、78.51%、95.52%,证明了不同结构设计对于催化效率影响具有重要意义。
省实验室开放课题重点项目在《Research》发表研究成果:高性能镍/二硫化钼红外光电探测器研究工作
省实验室开放课题重点项目在《Research》发表研究成果:高性能镍/二硫化钼红外光电探测器研究工作
近期,西北工业大学齐卫宏教授与中国科学院兰州化学物理所刘维民院士合作研究发现,镍纳米颗粒修饰缺陷二硫化钼能够形成光门控效应,可显著改善器件的红外光电探测性能。该发现可用于揭示非表面等离子体共振效应的金属纳米颗粒与半导体形成的异质结的载流子传输特性。相关研究成果以“A High Performance MoS2-Based Visible-Near Infrared Photodetector from Gateless Photogating Effect induced by Nickel Nanoparticles”为题发表在国际知名刊物《Research》上。该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、烟台先进材料与绿色制造山东省实验室开放课题的支持。
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近期,西北工业大学齐卫宏教授与中国科学院兰州化学物理所刘维民院士合作研究发现,镍纳米颗粒修饰缺陷二硫化钼能够形成光门控效应,可显著改善器件的红外光电探测性能。该发现可用于揭示非表面等离子体共振效应的金属纳米颗粒与半导体形成的异质结的载流子传输特性。相关研究成果以“A High Performance MoS2-Based Visible-Near Infrared Photodetector from Gateless Photogating Effect induced by Nickel Nanoparticles”为题发表在国际知名刊物《Research》上。该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、烟台先进材料与绿色制造山东省实验室开放课题的支持。
省实验室开放课题重点项目在《Tribology International》上发表研究成果:二维材料层间摩擦力的摩尔纹效应
省实验室开放课题重点项目在《Tribology International》上发表研究成果:二维材料层间摩擦力的摩尔纹效应
       二维材料层间以范德华力结合,这种弱的非键相互作用使得二维材料之间可以任意堆叠而无需晶格匹配,容易形成摩尔纹超结构(图1)。摩尔纹随二维材料层间旋转而变化,且与层间摩擦力密切相关,适当的层间旋转可以形成特定的摩尔纹,使得摩擦力近乎消失(摩擦系数小于0.001),实现层间超润滑。截至目前,二维材料形成的摩尔纹对摩擦性能的影响规律尚不明确,缺乏合适的理论模型,相关工作已成为二维材料层间摩擦力研究的前沿内容。
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       二维材料层间以范德华力结合,这种弱的非键相互作用使得二维材料之间可以任意堆叠而无需晶格匹配,容易形成摩尔纹超结构(图1)。摩尔纹随二维材料层间旋转而变化,且与层间摩擦力密切相关,适当的层间旋转可以形成特定的摩尔纹,使得摩擦力近乎消失(摩擦系数小于0.001),实现层间超润滑。截至目前,二维材料形成的摩尔纹对摩擦性能的影响规律尚不明确,缺乏合适的理论模型,相关工作已成为二维材料层间摩擦力研究的前沿内容。
核辐照防护工程材料与技术研讨会暨科技型中小企业转型发展会议于烟台蓬莱顺利召开
核辐照防护工程材料与技术研讨会暨科技型中小企业转型发展会议于烟台蓬莱顺利召开
为加强核防护材料领域的国际交流与合作,促进我国核防护材料与技术快速发展,在山东省科技厅指导下,由烟台市科技局、烟台市蓬莱区人民政府、中国科学院兰州化学物理研究所联合主办,烟台先进材料与绿色制造山东省实验室承办的“核辐照防护工程材料与技术研讨会”,2023年3月8日在烟台蓬莱召开。
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为加强核防护材料领域的国际交流与合作,促进我国核防护材料与技术快速发展,在山东省科技厅指导下,由烟台市科技局、烟台市蓬莱区人民政府、中国科学院兰州化学物理研究所联合主办,烟台先进材料与绿色制造山东省实验室承办的“核辐照防护工程材料与技术研讨会”,2023年3月8日在烟台蓬莱召开。
八角湾实验室界面材料与表面工程技术团队《NC》:基于多尺度接触耦合的大跨度黏附调控
八角湾实验室界面材料与表面工程技术团队《NC》:基于多尺度接触耦合的大跨度黏附调控
八角湾实验室界面材料与表面工程技术团队报道了一种通过动态多尺度接触耦合协同调控的可逆黏附水凝胶材料(DMCS-水凝胶),具备可逆的、快速的、大跨度的黏附调控。该材料在分子尺度,基于水凝胶表面的去水化和水化导致黏附分子暴露和屏蔽,继而影响微观尺度的界面相互作用;在介观尺度,基于表面粗糙度和模量的可逆变化,进一步影响介观尺度的真实接触和接触速率。最终,通过动态多尺度接触的耦合调控,实现了黏附(黏附力~3 N/cm2)和润滑(摩擦力~0.04 N/cm2)状态之间的快速切换,该多尺度黏附机制对智能黏附材料的设计具有一定的指导意义。
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八角湾实验室界面材料与表面工程技术团队报道了一种通过动态多尺度接触耦合协同调控的可逆黏附水凝胶材料(DMCS-水凝胶),具备可逆的、快速的、大跨度的黏附调控。该材料在分子尺度,基于水凝胶表面的去水化和水化导致黏附分子暴露和屏蔽,继而影响微观尺度的界面相互作用;在介观尺度,基于表面粗糙度和模量的可逆变化,进一步影响介观尺度的真实接触和接触速率。最终,通过动态多尺度接触的耦合调控,实现了黏附(黏附力~3 N/cm2)和润滑(摩擦力~0.04 N/cm2)状态之间的快速切换,该多尺度黏附机制对智能黏附材料的设计具有一定的指导意义。
兰州化物所纯无机仿生润滑水凝胶研究取得新进展
兰州化物所纯无机仿生润滑水凝胶研究取得新进展
  无机物通常不具备构筑生命体所需的良好柔韧性、可塑性和响应性。绝大多数情况下,具有可调机械强度或摩擦学性能的类生命材料(如自适应水凝胶)必须建立在轻而软的有机分子上。换言之,如果能够成功利用无机基元实现仿生软材料的构筑,必将是对材料科学和纳米技术的有力补充。因其不仅可为创造全新的“无机生命体”提供可行性,还能克服传统有机化合物易燃、有毒性和难以生物降解等缺点。
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  无机物通常不具备构筑生命体所需的良好柔韧性、可塑性和响应性。绝大多数情况下,具有可调机械强度或摩擦学性能的类生命材料(如自适应水凝胶)必须建立在轻而软的有机分子上。换言之,如果能够成功利用无机基元实现仿生软材料的构筑,必将是对材料科学和纳米技术的有力补充。因其不仅可为创造全新的“无机生命体”提供可行性,还能克服传统有机化合物易燃、有毒性和难以生物降解等缺点。
兰州化物所多项材料与技术成功应用于我国空间站项目
兰州化物所多项材料与技术成功应用于我国空间站项目
2021年4月29日,我国空间站“天和”核心舱在海南文昌航天发射场由长征五号B遥二运载火箭发射升空。6月17日,我国三名航天员搭乘神舟十二号载人飞船顺利进入我国空间站。9月17日,三名航天员完成在轨长期驻留和试验任务后,搭载神舟十二号载人飞船返回舱成功返回,中国空间站首次载人飞行任务取得圆满成功。10月16日, 三名航天员搭载神舟十三号载人飞船顺利进入太空。2022年4月16日,三名航天员搭载神舟十三号载人飞船返回舱成功返回。
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2021年4月29日,我国空间站“天和”核心舱在海南文昌航天发射场由长征五号B遥二运载火箭发射升空。6月17日,我国三名航天员搭乘神舟十二号载人飞船顺利进入我国空间站。9月17日,三名航天员完成在轨长期驻留和试验任务后,搭载神舟十二号载人飞船返回舱成功返回,中国空间站首次载人飞行任务取得圆满成功。10月16日, 三名航天员搭载神舟十三号载人飞船顺利进入太空。2022年4月16日,三名航天员搭载神舟十三号载人飞船返回舱成功返回。
八角湾实验室和兰州化物所研发出高耐磨、超润滑的可再引发聚合物刷涂层
八角湾实验室和兰州化物所研发出高耐磨、超润滑的可再引发聚合物刷涂层
表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)是一类高度可控的表面改性方法,接枝的聚合物刷为表面科学和工程的研究提供了理想的模型。但在湿环境下聚合物刷及引发剂层的机械耐磨性以及化学稳定性较差限制了其在实际生产中应用,构建一个坚固的引发剂层,接枝牢固的聚合物刷层是目前该研究领域的挑战。近期,先进材料与绿色制造山东省实验室和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究团队从摩擦学的角度出发,发展了一种高耐磨超润滑的表面聚合物刷接枝方法。
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表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)是一类高度可控的表面改性方法,接枝的聚合物刷为表面科学和工程的研究提供了理想的模型。但在湿环境下聚合物刷及引发剂层的机械耐磨性以及化学稳定性较差限制了其在实际生产中应用,构建一个坚固的引发剂层,接枝牢固的聚合物刷层是目前该研究领域的挑战。近期,先进材料与绿色制造山东省实验室和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究团队从摩擦学的角度出发,发展了一种高耐磨超润滑的表面聚合物刷接枝方法。
兰州化物所仿生水下黏附材料研究取得新进展
兰州化物所仿生水下黏附材料研究取得新进展
  黏附材料在工程材料领域有非常重要的应用,然而在高强度、高湿度(水下)的应用环境中(渔船、游船、划艇、潜艇等),水分子极易破坏胶黏剂的黏合界面,导致功能失效。市面上现有的大多数胶黏剂水下黏附强度低、耐水性弱,无法满足长期的水下应用需求。因此,开发具有较强界面黏合力、耐水性和机械耐受性的黏附剂是工程应用和技术领域的挑战之一。 
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  黏附材料在工程材料领域有非常重要的应用,然而在高强度、高湿度(水下)的应用环境中(渔船、游船、划艇、潜艇等),水分子极易破坏胶黏剂的黏合界面,导致功能失效。市面上现有的大多数胶黏剂水下黏附强度低、耐水性弱,无法满足长期的水下应用需求。因此,开发具有较强界面黏合力、耐水性和机械耐受性的黏附剂是工程应用和技术领域的挑战之一。 
兰州化物所、烟材院科研成果亮相“十三五” 科技创新成就展
兰州化物所、烟材院科研成果亮相“十三五” 科技创新成就展
10月21至27日,由国家科技部、发展改革委、财政部、军委装备发展部、军委科技委、北京市人民政府联合主办的国家“十三五”科技创新成就展(以下简称成就展)在北京展览馆举行。展览以“创新驱动发展 迈向科技强国”为主题,集中展示“十三五”期间我国取得的重大科技成果和科技发展、改革最新进展。中国科学院兰州化学物理研究所(简称兰州化物所)、烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院(简称烟材院)与清华大学、洛阳轴承研究所有限公司合作完成“陶瓷球无油磁悬浮转子保护轴承”入选参展。
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10月21至27日,由国家科技部、发展改革委、财政部、军委装备发展部、军委科技委、北京市人民政府联合主办的国家“十三五”科技创新成就展(以下简称成就展)在北京展览馆举行。展览以“创新驱动发展 迈向科技强国”为主题,集中展示“十三五”期间我国取得的重大科技成果和科技发展、改革最新进展。中国科学院兰州化学物理研究所(简称兰州化物所)、烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院(简称烟材院)与清华大学、洛阳轴承研究所有限公司合作完成“陶瓷球无油磁悬浮转子保护轴承”入选参展。
兰州化物所在仿生催化氧化研究方面取得系列进展
兰州化物所在仿生催化氧化研究方面取得系列进展
兰州化物所在六方氮化硼基纳米润滑材料研究方面取得系列进展
兰州化物所在六方氮化硼基纳米润滑材料研究方面取得系列进展
兰州化物所在烯烃区域选择性氢甲酰化反应方面取得新进展
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兰州化物所在固液复合新型润滑涂层方面取得系列进展
兰州化物所在固液复合新型润滑涂层方面取得系列进展
兰州化物所在核壳复合功能润滑材料研究方面取得系列进展
兰州化物所在核壳复合功能润滑材料研究方面取得系列进展
兰州化物所碳点修饰硅胶色谱填料研究取得系列进展
兰州化物所碳点修饰硅胶色谱填料研究取得系列进展
兰州化物所轴手性氮膦配体研究取得新进展
兰州化物所轴手性氮膦配体研究取得新进展
兰州化物所仿生摩擦材料研究取得新进展
兰州化物所仿生摩擦材料研究取得新进展
兰州化物所在卤代烃的烷氧羰基化研究领域取得新进展
兰州化物所在卤代烃的烷氧羰基化研究领域取得新进展
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