新研发的工程木料在干燥时会产生电力

新研发的工程木料在干燥时会产生电力以前捕捉和使用这种电力的努力受到了低功率密度的阻碍，但是作者认为他们通过重新设计木材细胞壁解决了这个问题。通过涉及氢氧化钠的全新处理工艺，该团队能够创造出具有更大表面积和更大细胞壁透水率的高孔版本。这可以让更大的表面电荷和水通过材料的运输，这提高了其发电能力。通过对木材的pH值进行微调，这一点能够得到进一步提升。研究人员李媛媛说："我们将普通木材的多孔结构与我们在表面、孔隙度、表面电荷和水运输方面改进的材料进行了比较。测量结果显示，发电量比天然木材高10倍。"KTH皇家理工学院的科学家们已经设计出了可以产生可用电量的木材版本，左边是天然版本的材料JonasGaremark。在其目前的形式下，工程木材可以提供1伏的电压和每平方厘米1.35微瓦的功率输出。它能够在这个水平上运行两到三个小时，并在性能开始下降之前承受10次水循环。该技术要真正找到实际用途还需要更多的工作，但科学家们对其潜力感到兴奋。李说："目前，我们产出的电力可以运行小型设备，如LED灯或计算器。如果我们想为一台笔记本电脑供电，我们将需要大约一平方米的木材，大约一厘米厚，以及大约2升的水。对于一个普通家庭来说，我们需要的材料和水远不止这些，所以需要更多的研究。"这项研究发表在《先进功能材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335017.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335017.htm

智能绣花贴片可以使现有的织物通过摩擦产生电力

智能绣花贴片可以使现有的织物通过摩擦产生电力它采用了一种特殊的纱线，由铜线与聚氨酯共同制成。该纱线被绣在普通棉布的基础上，或可能是任何其他材料。不过，在添加纱线的地方，棉布上覆盖着一种叫做PTFE（聚四氟乙烯）的合成聚合物的织物。在PTFE和铜线之间有微小的间隙。在最后一步，在铜线的上面绣上一层普通棉纱的保护层。当穿着包含该纱线的服装的人随后走动时，电线和聚四氟乙烯就会相互接触。当它们接触时，电子在它们之间转移，产生了电流。这种现象被称为摩擦起电效应，它是你在梳理头发时产生静电的原因。利用这种效应产生可用电力的小型设备被称为基于摩擦的纳米发电机（TENGs）。在实验室测试中，一些铜线TENGs被绣在牛仔布上，穿在手掌、肘部、手臂下方和膝盖处。在所有情况下，这些装置都产生了电信号，可用于跟踪各自身体部位的运动。此外，当其中一个TENGs被连接到鞋垫上时，它可以作为一个计步器使用，根据佩戴者是否在行走、跑步或跳跃，产生不同强度的电信号。最后，该技术被用来创建一个位于手臂上的数字键盘，其中每个数字都被单独绣在基础织物上。根据用户所按的数字，会产生不同的电信号。作为一个额外的好处，刺绣TENGs的应用成本很低，而且在多次洗涤后仍能保持其功能。"我们的技术使用刺绣，这很简单--你可以将这种纱线直接缝在织物上，"Yin说。"在面料生产过程中不需要考虑任何关于可穿戴设备的问题，可以在衣服制作完成后再整合发电纱线。"关于这项研究的论文最近发表在《纳米能源》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333669.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333669.htm

最新研发的高效水过滤装置可以在10秒内去除99.9%的微塑料

最新研发的高效水过滤装置可以在10秒内去除99.9%的微塑料从两极到两极，从最深的海沟到最高的山峰，都检测到了微塑料，并且正在沿着食物链一路向人类走来。目前正在测试各种材料来帮助过滤微塑料，包括磁性"纳米柱"、纳米纤维素、半导体导线以及含有沙子、砾石和生物膜的过滤柱。现在，韩国大邱庆北科技学院（DGIST）的研究人员发现了一种新设计的前景。关键是一种被称为共价三嗪框架（CTF）的材料。这是一种高度多孔的材料，具有很大的表面积，这意味着它们内部有足够的空间来储存它们捕获的分子。最近，类似的材料已经被证明能够有效地从工业废水中去除有机染料。研究小组精心设计了CTF中的分子，使其更能吸引水，并将该材料暴露于温和的氧化作用。由此产生的过滤器被证明能够非常迅速地去除水中的微塑料--据说超过99.9%的污染物在10秒内被去除。该材料还可以多次重复使用而不降低其性能。水过滤系统原型的艺术家印象/大邱庆北科技学院（DGIST）在另一项测试中，研究人员开发了一种可以吸收阳光的聚合物，将能量转化为热量，并利用它来净化另一种污染物，即挥发性有机化合物（VOC）。在一个太阳的照射下，这能够去除98%以上的VOCs。一个结合了两种类型的膜的原型能够去除超过99.9%的两种类型的污染物。"新开发的技术是一种无与伦比的水净化技术，具有世界上最高的净化效率，能以超高速去除水中99.9%以上的酚类微塑料和VOC污染物，"该研究的主要作者朴志英教授说。"我们预计，这将是一项具有高经济效益的通用技术，即使在没有电力供应的地区也能净化受污染的水和供应饮用水"。这项研究发表在《先进材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336883.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336883.htm

新的器官芯片为关节炎患者带来希望

新的器官芯片为关节炎患者带来希望研究人员开发出一种模拟人类关节的血管化滑膜芯片蒂莫西·霍普金斯/伦敦玛丽女王大学滑膜靶向疗法在治疗关节炎关节疾病方面具有巨大潜力，但需要一个能够准确复制复杂人类生理学的模型。现在，伦敦玛丽女王大学的研究人员已经做到了这一点，创造了一种包含人类滑膜细胞和血管细胞的3D芯片器官。该研究的合著者之一蒂莫西·霍普金斯（TimothyHopkins）表示：“我们的模型是第一个采用机械负载的人体血管化滑膜芯片，并成功复制了天然滑膜生物学的许多关键特征。”首先进行了许多二维细胞培养实验，以优化随后应用于芯片器官模型的培养和实验条件。该模型由原代人成纤维样滑膜细胞（hFLS）、特化滑膜细胞和人脐静脉内皮细胞（HUVEC）组成，这些细胞可以发育成功能性血管网络。研究人员观察到，hFLS表现出天然人类滑膜内膜或衬层的行为特征。在人类中，滑膜高度血管化，毛细血管通常位于内膜下方。hFLS还分泌滑液的主要成分，并对炎症和机械拉伸测试做出反应。研究人员表示，他们的研究结果表明，滑膜芯片有潜力更好地了解疾病机制，并识别和测试关节炎疾病的新疗法，包括滑膜和相关组织的个性化芯片器官模型。MartinKnight表示：“我们相信，我们的滑膜芯片模型以及我们实验室目前正在开发的相关人体关节模型有潜力改变临床前测试，简化关节炎新疗法的交付。该研究的另一位合著者。我们很高兴与科学界分享这个模型，并与行业合作伙伴合作，尽快为患者带来新的治疗方法。”此外，该模型是使用商用平台开发的，不需要设备设计和制造的专业知识，因此适合广泛使用。该研究发表在《生物医学材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389689.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389689.htm

新研发的无热植物压榨机可以同时生产生物燃料和抗病毒药物

新研发的无热植物压榨机可以同时生产生物燃料和抗病毒药物为了创造一个能够从植物物质中提取水分的过程，以至于不需要热干燥，日本冈山大学的研究人员创造了一个滚动压缩机。然后他们将雪松木板、雪松碎片和一种被称为Alpiniazerumbet的生姜品种送入压机。然后将所有三种脱水材料变成颗粒，并进行燃烧，以评估它们作为燃料的有效作用。科学家们发现，雪松木板和姜类植物的压缩性比木屑更好，他们认为这是由于植物材料的内部结构以一种结构化的方式排列，而不是以木屑中更混乱的方式排列。想想看，把一管牙膏从底部卷起来。你能够从一个笔直和空心的管子中提取更多的东西，而不是从一个纵横交错的不同通道中提取。他们还发现，由雪松木板制成的颗粒在燃烧时产生的热值比生姜植物还要高。雪松颗粒的燃烧水平与总部设在瑞士的国际标准化组织（ISO）制定的标准相符，而生姜的燃烧水平约为标准的95%。(ISO是一个国际组织，在广泛的行业中制定标准)。"我们的方法不需要时间，不需要库房，也不需要额外的热干燥，可以现场操作，"研究报告的共同作者，冈山大学病理学和实验医学系的助理教授ToshiakiOhara说。"这种压缩机可以挤压木材和草药，使我们可以利用当地种植的植物促进生物质发电。这些特点对推进当地的可持续发展是有益的"。此外，即使生姜植物的燃烧效率低于最佳状态，但它们产生了最多的水溶性木质素，这种化合物长期以来一直是木浆和造纸业的一个分支，其潜在用途越来越受到关注，包括其作为抗病毒的应用。2021年的一项研究表明，植物材料的热干燥会对木质素的水溶性产生负面影响。这就是为什么新的无热干燥植物的方法有希望的原因之一，因为水溶性可以扩大一种物质的利用程度。在日本的研究中，从生姜植物以及在较小程度上从雪松片中提取的木质素有效地抑制了导致流感和猪流行性腹泻的病毒的活性。以前的研究表明，基于木质素的涂层能有效地击败2型单纯疱疹病毒和艾滋病毒。研究报告的共同作者、冈山大学跨学科科学研究中心的YutaNishina博士说："通过这种方法获得的非化学提取的水溶性木质素可以在医学、化妆品和畜牧业领域找到应用。"这项研究已经发表在《材料循环和废物管理》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337551.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337551.htm

新研发的脑电波读取技术可以在全身麻醉时保持最佳剂量

新研发的脑电波读取技术可以在全身麻醉时保持最佳剂量如果病人在手术过程中接受的麻醉剂量太少，他们就有可能在手术进行中醒来。然而，如果麻醉剂量过大，病人醒来后可能会出现认知问题，如失忆。甚至还会出现心力衰竭。为了将这些风险降到最低，有时会使用闭环麻醉给药系统（CLAD）。这些装置会持续监测病人的生命体征，并自动调整注入设定剂量麻醉剂的速度，以便将这些生命体征控制在目标范围内。据麻省理工学院的埃默里-布朗（EmeryN.Brown）教授介绍，此前开发的CLAD系统并没有通过脑电波真正监测病人的意识状态。通过与麻省总医院的同事合作，他开发出了一种可以做到这一点的系统。实验装置监测局部场电位（LFP）功率的波动，LFP是神经元产生的电信号。LFP的功率反过来又由神经活动的尖峰决定，而尖峰的变化是可以预测的，这取决于人是醒着还是睡着了。因此，通过LFP功率波动持续监测神经尖峰活动，就可以确定人目前是有意识还是无意识。布朗的系统还利用计算机模型，根据特定个体的生理特点，确定当前需要多大剂量的药物才能使其保持在所需的LFP范围内。在一系列的九次实验中，每次实验持续125分钟，该系统成功地让两只恒河猴在两种所需的昏迷程度之间来回移动。它是通过每20秒一次调整麻醉药异丙酚的剂量来实现这一目的的。在这项技术在人类身上试用之前，还需要进行更多的研究。希望该系统最终能利用脑电图帽获得的简单脑电波读数，并能真正让病人从有意识状态诱导进入无意识状态，然后再返回有意识状态。有关这项研究的论文最近发表在《PNASNexus》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393493.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393493.htm