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。
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
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
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。
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。