蘭州化物所等在仿生潤滑材料研究中獲進展
物體（液體和固體）的定向傳輸在能量傳輸、智能機器人、生物醫學設備等領域有著重要應用。過去20年里，液體定向輸運研究引起了科學家的廣泛關注，并取得重要突破，然而，固體輸運研究報道很少。與液體定向輸運機制不同，限域受壓條件下固體定向輸運需要依靠強大的機械推動力來克服彈性變形接觸過程中的摩擦力，而良好的界面潤滑是先決條件。 自然界中，在組織腔道分泌粘液的潤滑作用下，食道能夠利用肌肉應激產生的機械蠕動波實現大食塊的成功傳輸。受此啟發，中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室研究員周峰團隊基于界面潤滑和機械變形的耦合效應，開發了一種智能型類食道凝膠軟物質器件，在凝膠管內腔表面堅固的水潤滑層輔助下，利用管腔收縮變形產生的流體動壓和機械推動力實現了固體在多維方向的按需運輸。 研究人員基于先前提出的表面催化引發自由基聚合方法，以鐵絲為催化模板，制得了含有ATRP活性引發劑的鐵基雙網絡高強度溫敏性水凝膠管；采用前期發展的亞表面引......閱讀全文
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
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
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
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
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
AM：蘭州化物所仿生親水潤滑涂層研究取得進展
人口老齡化對植介入醫療器械提出了緊迫需求。在器械表面構筑親水潤滑涂層，可有效減小其與組織界面的摩擦力、降低手術操作難度、減小病人痛苦、延長器械使用壽命。水凝膠是一類具有典型濕滑特征的高分子材料，表面修飾水凝膠涂層可有效改變材料與器械表面的潤滑特征。然而，現有的修飾方法普遍存在基材通用性差、涂層厚
新型仿生結構納米復合陶瓷潤滑材料研究獲進展
在國家重點基礎研究發展計劃“973”項目、國家自然科學基金項目和中科院“西部之光”人才培養計劃項目的支持下，中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑與防護材料研究發展中心胡麗天研究員帶領的課題組在新型仿生結構納米復合陶瓷潤滑材料研究方面取得了新進展。 高性能結構陶瓷具有耐高溫、耐磨損、
研究人員研發出仿生層狀關節軟骨潤滑材料
天然軟骨是一種兼備固-液雙相特征、具有典型層狀結構特征和特殊應力耗散機制的濕滑材料。目前，從工程應用角度來說，尋找類似于天然軟骨的新型潤滑材料具有挑戰性。其中，表面接枝聚合物刷和水凝膠材料引發關注。但傳統表面引發聚合方法制備的聚合物刷層較薄，在宏觀粗糙接觸尺度下易被剪切磨掉，這限制了其在工程領域
蘭州化物所等在仿生潤滑材料研究中獲進展
物體（液體和固體）的定向傳輸在能量傳輸、智能機器人、生物醫學設備等領域有著重要應用。過去20年里，液體定向輸運研究引起了科學家的廣泛關注，并取得重要突破，然而，固體輸運研究報道很少。與液體定向輸運機制不同，限域受壓條件下固體定向輸運需要依靠強大的機械推動力來克服彈性變形接觸過程中的摩擦力，而良好
研究團隊在純無機仿生潤滑水凝膠研究中取得進展
無機物通常不具備構筑生命體所需的良好柔韌性、可塑性和響應性。大多數情況下，具有可調機械強度或摩擦學性能的類生命材料（如自適應水凝膠）必須建立在輕而軟的有機分子上。如果能夠成功利用無機基元實現仿生軟材料的構筑，將是對材料科學和納米技術的有力補充，因其不僅可為創造全新的“無機生命體”提供可行性，還能
水凝膠的仿生變色皮膚的相關研究
刺激響應性顏色變化在自然界中較為普遍。例如，海洋軟體動物、蝴蝶、魚、蜘蛛和花等生物已經進化出利用動態顏色變化來實現適應性偽裝、隱蔽和警報等功能。受到這些生物體變色現象的啟發，研究人員開發了多種基于聚合物薄膜、彈性體和水凝膠等軟材料的人工變色體系。其中，高分子水凝膠由于具有類生物組織的模量及本征軟
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、
全球首款自適應水凝膠仿生吸盤成功開發
“輕一點，再輕一點！”實驗室里，一只機械臂緩緩伸向盛在碗里的生蛋黃。圍觀的幾位科研人員屏住呼吸——蛋黃表面那層薄膜薄到幾乎透明，任何輕微擠壓都可能前功盡棄。然而，機械臂前端的“吸盤”只是溫柔地貼住蛋黃，穩穩提起，再平穩放回。蛋黃完好如初，甚至沒留下指紋。近日，中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑材料全國
仿生材料
由于超疏水材料，特別是表面改性后仿生材料(仿荷葉超疏水或仿壁虎鋼毛結構超親水材料)的接觸角的表征因結構的特殊性，測試起來特別困難。現有的理論通常基于Wenzel和Cassie模型。這些理論為我們的分析奠定了一定的基礎，而實際應用于本征接觸角的表征計算時難度相當大。有一些科研人員力圖通過分析表面粗糙度
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
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
一款仿生自愈導電水凝膠能促進周圍神經再生
自愈導電水凝膠的開發對于電活性神經組織工程至關重要。典型的導電材料如聚吡咯（PPy）通常用于制造人工神經導管。此外，組織工程領域已經朝著透明質酸（HA）水凝膠等產品的使用方向發展。盡管HA修飾的PPy薄膜可用于各種生物應用，但細胞-基質相互作用機制仍然知之甚少。此外，還沒有關于HA修飾的PPy注
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
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
高承載長壽命聚合物水潤滑材料研究獲進展
聚合物水潤滑材料在工程和醫療領域應用廣泛，服役過程中機械變形、失水及潤滑介質中力學失穩等問題突出，高承載和長效潤滑減摩統一頗具挑戰。 中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑材料全國重點實驗室研究員周峰和麻拴紅團隊受自然界蚯蚓持續潤滑機制啟發，開發了一種基于微量潤滑劑的聚合物凝膠超潤滑材料。 研究人
高承載長壽命聚合物水潤滑材料研究取得進展
記者8月18日從中國科學院蘭州化學物理研究所獲悉，該所研究員周峰、麻拴紅團隊，受自然界蚯蚓持續潤滑機制啟發，開發出一種超潤滑聚合物凝膠材料。相關研究論文近日發表于《自然-通訊》。 研究人員通過結合表面可控化學刻蝕、原位褶皺化、激光微加工以及平衡溶脹閉孔等策略，制備出仿生多級結構化超潤滑聚合物凝
高承載長壽命聚合物水潤滑材料研究獲進展
聚合物水潤滑材料在工程和醫療領域應用廣泛，服役過程中機械變形、失水及潤滑介質中力學失穩等問題突出，高承載和長效潤滑減摩統一頗具挑戰。中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑材料全國重點實驗室研究員周峰和麻拴紅團隊受自然界蚯蚓持續潤滑機制啟發，開發了一種基于微量潤滑劑的聚合物凝膠超潤滑材料。研究人員通過結合表
新型3D打印水凝膠可實現復雜而精確的仿生可控變形
含羞草在觸碰下的收縮、松果在濕度下的開合以及毛膏菜在激素刺激下的葉片卷曲等，是自然界生物在外部刺激下的既有趣又與其功能息息相關的驅動變形行為。為探索與之相關的仿生變形行為，研究人員發展了多種刺激-響應性材料以及相應器件的構筑方法。近年來，水凝膠以其優異的柔彈性、吸水性，以及響應性單體的兼容性等優
仿生各向異性水凝膠構建及其驅動器應用研究取得進展
高分子水凝膠驅動器是一類能夠對外界刺激（光、熱、化學、電等）產生可逆形變或者體積改變的新型智能材料。作為一類與生物組織相似的“軟、濕”態材料，水凝膠驅動器在軟體機器人、人工肌肉、人造閥門等領域存在巨大的潛在應用價值。 為此，中國科學院寧波材料技術與工程研究所智能高分子材料團隊研究員陳濤和張佳瑋
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
蘭州化物所英文著作《Vat－Photopolymerization－Additive－Manufacturing》出版發行
近日，中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑材料重點實驗室3D打印摩擦器件組王曉龍研究員主編的英文專著——《Vat Photopolymerization Additive Manufacturing》(《光固化增材制造》)一書由愛思唯爾（Elsevier）出版社正式出版發行。本書系統地闡述了基于光固化成
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
蘭州化物所仿生關節軟骨材料研究取得系列進展
人體滑膜關節能夠在極高的赫茲接觸壓力（3-18 MPa）下呈現出較低的摩擦系數（0.001-0.03）。無論是靜止還是運動狀態，關節界面始終都能夠保持超低的摩擦系數，支撐人體正常運動過程。研究表明，包覆在骨關節表面的重要軟組織——關節軟骨在減小骨與骨之間的摩擦以及緩沖運動時產生的震動等方向起著至
星辰潤滑者：空間潤滑材料與技術研究團隊
在浩瀚宇宙的探索中，有這樣一支團隊，用智慧與汗水鑄就了中國空間潤滑材料與技術的輝煌。他們就是榮獲第五屆科苑名匠稱號的“空間潤滑材料與技術研究團隊”。自研究所成立之初，老一輩科學家們便矢志不渝地投身于摩擦磨損與潤滑研究，為我國的“兩彈一星”事業奠定了堅實基礎。進入新世紀，隨著國家航天事業的飛速發展，對