新型粘合剂可按需生效 甚至可在水下切换状态

新型粘合剂可按需生效甚至可在水下切换状态设计粘合剂意味着要平衡两种相互冲突的特性--粘合的好坏和分离的难易程度。显然,提高其中一项通常会牺牲另一项。理想的胶水应该是在使用过程中保持牢固,但在出现错误或产品不再有用时又能按需释放。现在,日本国立材料科学研究所(NIMS)的科学家们开发出了一种可以做到这一点的粘合剂。其中的关键成分是咖啡酸,它可以在不同波长的光线下形成和破坏交联。在这种情况下,研究小组制作了一种含有咖啡酸的聚合物,将其涂在表面上,然后将其暴露在波长为365纳米(nm)的紫外线下。这样就能将其固化成一层坚固的薄膜,在室温下保持牢固,剪切粘附强度高达7.2兆帕。当不再需要这种粘附力时,可将薄膜暴露在254纳米紫外线下,紫外线会破坏交联,使其恢复原状。这样,它就不会在表面上留下任何残留物,也不会失去任何粘合特性,基本上可以像新的一样重复使用。研究人员对这种粘合剂进行了一系列测试,包括反复弯曲样品和举起40千克(88磅)重物。在其他测试中,他们用这种粘合剂修复破裂的硅管,然后用高压水冲洗硅管,没有发现任何泄漏。在后续测试中,研究小组证明它甚至可以在水下使用。在粘合剂中嵌入了磁性纳米粒子,当施加磁场时,磁性纳米粒子就会升温,从而将粘合剂与基底融为一体。研究小组说,这种材料的应用范围很广,可以让产品在使用寿命结束后更容易地拆卸成部件,并转化成新产品。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/1374539.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374539.htm

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受贻贝启发的粘合剂可在植入物和骨骼之间建立粘合关系

受贻贝启发的粘合剂可在植入物和骨骼之间建立粘合关系3D打印机将多巴胺基粘合剂应用到髋关节的三维钛轴上图/弗劳恩霍夫CMI人工髋关节等植入物的问题之一是,随着时间的推移,钛植入物会从与其粘合的骨头上脱落。这时就需要进行第二次手术来重新连接或更换植入物。多年来,不同的研究小组一直在寻找避免这种情况发生的方法。由贻贝启发的胶水是最新也是最有趣的例子之一。这种生物相容性物质由德国弗劳恩霍夫研究小组的科学家开发,可以直接用三维打印技术打印到钛植入物的曲面上,确保植入物/骨界面的涂层均匀。它主要由含有多巴胺的合成聚合物组成。多巴胺分子是二羟基苯丙氨酸的化学类似物(即具有相似的结构),而二羟基苯丙氨酸是贻贝产生的关键氨基酸,是其天然粘合剂的一部分。这种胶水还含有矿物质颗粒、蛋白质和信号分子等添加剂,可使患者的身体将其识别为类似骨骼的物质。因此,邻近骨组织的细胞很容易长入其中,据说这样就能确保牢固持久的粘合。此外,多巴胺还具有抗菌作用,可最大限度地降低植入部位的感染几率。最后,这种胶水还可以改性,只有在紫外线照射下才会硬化。这意味着外科医生可以慢慢地对准植入物,然后在植入物完全就位后用紫外线灯将其锁定。今后,还可以打开或关闭粘合效果,以便在必要时重新定位种植体。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402677.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402677.htm

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创新型新型粘合剂使性能翻倍 有望大大提升电动汽车电池的耐用性

创新型新型粘合剂使性能翻倍有望大大提升电动汽车电池的耐用性研究人员用聚(乙烯基膦酸)(PVPA)为锂离子电池中基于微氧化硅(SiO)的电极设计了一种高性能粘合剂,与传统方法相比,这种粘合剂提高了电化学性能和耐用性。资料来源:JAISTNoriyoshiMatsumi日本先进科学技术研究所(JAIST)的NoriyoshiMatsumi(松见纪佳)教授、博士生NoriyukiTakamori、前高级讲师RajashekarBadam、TejkiranPindiJayakumar博士(前学生)以及丸善石化有限公司的研究人员最近在2024年2月8日的《ACS应用能源材料》(ACSAppliedEnergyMaterials)杂志上发表了一项研究、他们利用聚(乙烯基膦酸)(PVPA)作为微型氧化硅电极的粘合剂,实现了比传统电池更优越的性能。PVPA的卓越性能据松见教授说:"PVPA粘合剂在延长高性能锂离子二次电池的寿命方面应该非常有用。特别是在电动汽车的应用中,人们对实现锂离子二次电池的长寿命有着浓厚的兴趣。PVPA的使用将为聚丙烯酸(PAA)和聚偏氟乙烯(PVDF)等市售粘合剂提供更好的替代品"。该研究涉及制造含有PVPA、PAA和PVDF作为粘合剂的电极,并通过电化学实验和密度泛函理论对其性能进行了评估。与传统的PAA(2.03N/m)相比,PVPA对铜支持物的附着力(3.44N/m)明显更强,从而显著提高了锂离子电池的耐用性。与PAA电池相比,基于PVPA的电池在200次循环后的放电容量几乎是后者的两倍,基于PVPA的半电池在相同的循环次数后可达到1300mAhg-1SiO。与PVDF或PAA粘合剂不同的是,即使经过200次充放电循环,扫描电子显微镜也没有观察到集流器剥落。此外,PVPA更强的附着力有助于稳定基于氧化硅的阳极,即使在体积显著膨胀的情况下也能防止其剥落。合作与专利此外,丸善石化有限公司(其研究人员也是研究的一部分)已经建立了PVPA的工业生产流程。JAIST与丸善石化有限公司之间的持续合作,以及该公司提供的其他电池生产专业技术,可能会进一步加快该工艺在实际生活中的应用。JAIST和丸善石化有限公司已在国内(日本)和国际上联合申请了该技术的专利。"这种工业上可行的高性能粘合剂将有助于高耐用性和高能量密度电池技术的开发。这将使电动汽车在全球范围内得到更广泛的应用,而无需担心电池性能会在较长时间内下降。未来,这些材料还可应用于火车、轮船、飞机等各种电动汽车。"总之,科学家们利用聚(乙烯基膦酸)为锂离子电池中的氧化硅阳极开发出了一种功能性粘合剂。与传统方法相比,这种低成本粘合剂提高了性能,是电动汽车及其他领域基于微型氧化硅的应用的新进展。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423012.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423012.htm

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强力形状记忆粘合剂让蜘蛛侠都汗颜

强力形状记忆粘合剂让蜘蛛侠都汗颜这种聚合物被称为E44环氧树脂,在室温下是一种坚硬的玻璃状塑料,但一旦加热就会变得柔软如橡胶。在这种状态下,它可以渗入另一个表面的细小缝隙中,冷却后可以形成超强的粘合力。如果以后想把它取出来,只需重新加热即可。在新加坡南洋理工大学(NTU)科学家进行的测试中,这种粘合剂能够粘住各种不同的纹理,而且不会留下任何粘性残留物。通过实验,研究小组发现这种材料的最佳形状是一系列被称为纤维的毛发状结构,每条宽几毫米。例如,一种装置使用的纤维横截面为19.6平方毫米(0.03平方英寸),每根纤维最多可承受1.56千克(3.4磅)的重量。添加更多的纤维可增加材料可承受的最大重量,一个手掌大小、由37根纤维组成的垫子可承受60千克(132磅)的重量。这项研究的主要作者JimmyHsia教授说:"这项技术将在粘合抓手和攀爬机器人中大显身手,也许有一天人类也能像现实中的蜘蛛侠一样攀爬墙壁。编译来源:ScitechDaily不过,先别急着准备你的氨纶套装--这种形状记忆粘合剂还没准备好进入黄金时间。首先,它需要加热到60°C(140°F)才能与表面分离,使用吹风机需要一分钟才能达到这个温度。按压在表面上后,它还需要大约三分钟的冷却时间才能锁定到位。对于许多用途来说,这样的温度和速度并不实用,不过如果不着急的话,它可能适用于工业用途,比如搬运重物的机器人抓手。但研究小组表示,通过更多的工作可以改变这些触发条件。"我们的研究结果表明,将等待时间缩短到几秒钟是可能的,而且切换温度可以降低到接近体温,从而极大地开辟了应用的可能性,"该研究的第一作者令狐昌红博士说。"将材料从一种状态切换到另一种状态的刺激方式也可以是不同的,例如使用电流或光线。"研究小组表示,这种技术最终可用于制造能在表面上攀爬的机器人,或制造供人类穿戴的手套和靴子等攀爬装备。这项研究发表在《国家科学评论》杂志上。请观看下面的视频,了解粘合剂的实际应用。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429416.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429416.htm

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【BinanceJapan总经理:稳定币是实体经济与区块链之间的粘合剂】2023年05月26日09点16分老不正经报道,BinanceJapan的总经理TsuyoshiChino表示,BinanceJapan的业务和活动可能仍需要很长的路要走才能被正确理解并获得监管机构的认可。TsuyoshiChino表示,将稳定币为实体经济与区块链之间的“粘合剂”,加密货币价格的波动会带来盈利机会,但无助于刺激对加密资产的更广泛需求。我们相信稳定币将成为实体经济、区块链经济和币安生态系统之间的粘合剂,当你稳定地做某事时,价格波动就会变成噪音。

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发射紫外线的玻璃可清除微生物膜造成的污损 解决一系列水下问题

发射紫外线的玻璃可清除微生物膜造成的污损解决一系列水下问题当任何物质在海水中放置足够长的时间后,细菌、真菌、藻类和其他海洋微生物就会在其表面形成一层黏糊糊的薄膜。藤壶等大型生物就会在这层薄膜上立足,并以此为家,不断生长繁殖。不用说,这种涂层会大大降低船体的流体动力,使船只在一定速度下行驶时耗费更多燃料。生物膜还对水下结构、防护网甚至海水淡化厂造成问题。这种现象被称为生物污损。防止这种现象的主要方法包括在水下表面涂上抗菌涂料(可能会对环境造成危害)或特殊的不粘材料(必须经常重新涂抹)。一种建议的替代方法是用外部紫外线照射表面,紫外线可以杀死微生物。但遗憾的是,紫外线离光源越远,效果就越差,而且浑浊的水也会吸收紫外线。这就是紫外线发光玻璃(UEG)的作用所在。它不是由单独的光源照射,而是光源。LeilaAlidokht(左)和MarianaLanzarini-Lopes(右)与研究生研究助理AthiraHaridas(中)一起研究紫外线发射玻璃马萨诸塞大学阿默斯特分校这种材料是由马萨诸塞大学阿默斯特分校工程师领导的科学家团队创造的,它由一个普通的玻璃载玻片组成,载玻片背面涂有一层二氧化硅纳米粒子和透明聚合物。紫外线发光二极管不会将光线投射到玻璃的正面或背面,而是投射到玻璃的一个边缘,当紫外线穿过玻璃的厚度时,它们会被纳米粒子散射和扩散,纳米粒子会反射紫外线,但不会吸收紫外线。因此,紫外线发光玻璃的整个正面(水侧)都能均匀地发出紫外线。在保持令人满意的可见光和红外线透射率的同时,其效果比以同样方式照射的未镀膜玻璃好10倍。在对该技术的测试中,UEG幻灯片和未涂层的对照幻灯片被浸没在佛罗里达州卡纳维拉尔港的海水中长达20天。试验结束后发现,UEG能将可见生物膜的生长减少98%无生物膜UEG幻灯片与无涂层对照样品的比较科学家们现在计划用更大的玻璃片进行实验,这些玻璃片被浸没的时间将更长。该研究的第一作者、博士后助理研究员LeilaAlidokht说:"所开发的技术可用于透明表面的消毒,如船舶窗户、浮球和系泊浮标、相机镜头以及海洋学、农业和水处理应用中的传感器。"有关这项研究的论文最近发表在《生物膜》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425972.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425972.htm

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新研发的植物胶水在水下的粘合效果会变得更强这种无毒粘合剂由印第安纳州普渡大学的古德伦-施密特(GudrunSchmidt)副教授及其同事研制。它主要由玉米蛋白(一种从玉米中提取的蛋白质)和单宁酸(从橡树树皮的虫瘿中提取)制成。将胶水夹在两个物体之间,然后将其置于水下,最初会形成一层薄薄的表皮。只要用手指或其他类似的东西刺破它,就能打破这层薄皮。这样,周围的水就能进入胶水,增加其粘合强度。在水温约为30ºC(86ºF)时,粘合力达到最大。虽然这种反应的确切原因尚不完全清楚,但施密特指出,单宁酸是粘附表面的主要原因,而且这种酸的分子与贻贝在水下用来粘附岩石的天然胶水中的分子有相似之处。整个粘合过程与准备水煮蛋的过程并无二致。施密特告诉我们:"当你把一个生鸡蛋扔进温水中时,鸡蛋周围会形成一层明显的表皮,而里面还是生的。如果水温不高不低,鸡蛋周围的蛋皮就会很薄,用叉子尖就能轻易打破[......]如果你现在把水煮蛋挤在两片面包之间,那么你或多或少就完成了我们把一团胶水夹在两块基板之间的工作"。这个类比还更进一步,如果加热三明治,鸡蛋就会变硬,把两片面包粘在一起。施密特补充说,这种胶水很容易在实验室外利用廉价的可持续原料制成。它最终可应用于建筑业、生物医学/牙科手术,甚至珊瑚礁的修复等领域。有关这项研究的论文最近发表在《ACS应用材料与界面》(ACSAppliedMaterialsandInterfaces)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383443.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383443.htm

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