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FTC听证会披露材料显示：《DayZ 2》正在开发中！

在近期的微软收购案听证会上，FTC展示了大量材料，披露了许多尚未公布了游戏项目，《DayZ 2》就是其中之一。材料显示，Bohemia正在开发的三款游戏分别是《武装突......

2023-10-12 FTC 听证会披露材料

科学家成功制备有机“夜明珠”，绿色磷光寿命超450毫秒，为开发有机长余辉材料带来理论指导

近日，华南师范大学化学学院团队制备出一种磷光材料。由于筛选以及合成的有机小分子，具备较强的室温磷光生成能力，这让该材料表现出既快速、又显著的光激活长余......

2023-07-11科学家 450毫秒带来材料

科学家伉俪揭示电荷竞争行为背后原理，证明半导体材料可被用于晶格自旋物理学的模型系统

美国康奈尔大学的和两位教授，是物理学术圈十分有名的学术伉俪组合，很多中国留学生都曾在该课题组学习或工作。浙江大学汤衍浩研究员在回国之前的博后研究也完成......

2023-07-11科学家材料模型学的

宾大团队设计新型智能复合材料体系，可将普通高分子材料变为智能高分子材料

近年来，液晶弹性体材料备受关注。当加热或光照时，这种材料可以实现多种可定制的形变，故在柔性执行器、人造仿生纤维、人造肌肉、柔性机器人等领域有着巨大的应用潜力。液晶弹性材料内部的分子具有一定取向性，取向之后的分子会被高分子聚合网络锁定。这时，施加一个外部刺激比如改变温度，取向的分子会发生相转，从而变成无序的状态，进而带动更大尺度的分子聚合物网络发生形变。在宏观尺度上，这表现为材料在取向方向的收缩，以及在其垂直方向的膨胀。这意味着，要想编程这种材料的形变，就得控制其内部分子在空间的取向。此前，多个课题组都曾报道了通过控制液晶分子在弹性体材料中的取向，从而设计材料形变的方法。每一种都各有优缺点：比如，在液晶材料的选择上仍存在一定的局限性；以及分子取向和高分子聚合网络的形成，必须在同一步骤中完成，以至于很难实现某些特殊分子取向的结构。也有学者将液晶弹性体材料与其他材料比如水凝胶结合，以便进一步地拓宽材料的选择空间。然而，这种策略主要基于双层或多层的结构。由于不同材料的热力学性能差别较大，材料之间的粘合性、以及水凝胶材料在使用过程中的稳定性都难以得到很好的控制。在开发液晶弹性体的新型合成方案、以及相关用途的探索上，宾夕法尼亚大学材料科学与工程系教授团队耕耘已久。基于此，他们发明了一种将普通高分子材料变为智能高分子材料的普适性方法。其所使用的材料体系，是将具有智能响应性变形和转向的液晶弹性体微粒，嵌入普通的弹性体材料。在制备液晶弹性体微粒时，他们利用液晶分子在油水界面的效应来产生分子的取向，并通过聚合反应来锁定微粒中分子的取向方向。然后，再在微粒中加入顺磁性纳米粒子。这时，微粒的长轴方向就能通过磁场来控制。课题组将这些微粒作为原料，连带由普通弹性体材料的前驱体一起倒入模具中，并利用磁场来控制微粒的取向。由于微粒的密度比前驱体大，微粒会在模具中沉底，在交联和聚合前驱体之后，微粒会被固定在复合薄膜中。由于微粒在薄膜一侧，并且沿着预先设计的方向取向。所以在加热时，微粒会沿一个方向收缩，这会导致复合薄膜出现弯曲。进一步地，通过光掩膜和分布聚合的方法，可以让微粒在三维空间实现各种取向，从而实现复合薄膜在三维空间的可编程弯曲。（来源：Advanced Materials）近日，相关论文以《由空间编码、双响应液晶弹性体微致动器引导的形状变形》（）为题发表在 Advanced Materials 上[1]，刘明珠是第一作者，担任通讯作者。图 | 相关论文（来源：Advanced Materials）‍据介绍，这种兼具磁场响应和热响应的液晶弹性体微粒，本身就是一种非常有趣的材料。将它和普通弹性体结合起来，去研究它们在宏观尺度的效应也是非常有创意的。其次，这种基于微粒尺度来设计材料响应性的方法，为该领域提供了一种新的智能材料合成策略。如前所述，学界此前报道的液晶弹性体材料，是基于分子水平上的取向，故对材料内的缺陷非常敏感，对材料合成的条件要求也特别高。而这种微粒和弹性体结合的方法，对于材料内部缺陷的包容性更强，合成起来也更简单。目前，该团队主要集中于开发新材料的合成方法，以及研究背后的机理。随着材料体系的成熟，在那些需要可逆、可控变形的应用场景中，届时这种智能材料就能发挥作用。这些材料的优势在于：在实现变形的同时，对于外部弹性体材料的选择比较广泛。以设计可行走的微型软体机器人为例，由于机器人形变是由内部微粒引起的，所以弹性体包裹材料具有很大的选择范围，能在不受化学环境限制的前提下执行任务。这种思路不仅适用于弹性体领域，也能拓展到其他功能材料体系，从而通过多级的结构设计，实现复杂材料的简单合成。（来源：Advanced Materials）而起初在做选题策划时，基于之前的研究成果，课题组锁定了如下目标：合成一种可编程、可变形智能材料体系。结合论文一作刘明珠在博士期间的经验，他们想利用液晶材料在表面活性剂溶液中的取向，来设计一些可以变形的微粒，通过微粒的自组装实现可变形材料的制备。然而，说易行难的道理同样适用于科研。在实践中，他们遇到了很多难题。其中，微粒合成体系必须待在室温环境。但是，当处于室温时，液晶弹性体材料的前驱体，会出现结晶从而难以保持形状。鉴于此，他们将之前开发的寡聚物单体、普通液晶单体、以及液晶小分子的混合物，作为新的前驱体。这样一来，即便在较低温度下微粒仍能稳定地存在，同时还能实现所预想的分子排列构型。而且在聚合之后，当把液晶小分子除去时，研究人员得到了形状各向异性的椭球形微粒，其在热效应下具备变形的能力——这是此前文献从未报道过的。该团队表示：“当时我们嗅到了创新点。但是，微粒的组装很有挑战性。由于微粒的尺度范围比一般胶体粒子要大，导致其受重力影响很大，因此很难通过粒子间的远程作用力进行组装。”为解决这一问题，课题组在粒子中通过引入磁性纳米粒子

2023-05-06高分子智能材料宾大