受贝壳启发 一种水泥复合材料的柔韧性提高了19倍

受贝壳启发一种水泥复合材料的柔韧性提高了19倍大自然以利用有限、适度的材料开发轻质而坚韧的材料而闻名，这些材料被排列成巧妙的结构。以珍珠质为例。一些软体动物贝壳闪闪发光的内层通常被称为珍珠母，它是一种有机-无机复合材料，由硬质矿物文石的六角形薄片组成的三维砖墙图案，由柔软的超弹性生物聚合物粘合而成。虽然文石片非常脆，但生物聚合物的柔韧性使其能够在拉应力作用下滑动，从而使珍珠质成为一种坚韧的材料，能够在断裂前发生显著变形。现在，普林斯顿大学土木与环境工程系的研究人员通过模仿天然珍珠质的结构，创造出了一种新型的优质水泥复合材料。天然珍珠层由文石薄片组成，由一种超弹性生物聚合物粘合在一起这项研究的第一作者、普林斯顿大学工程系研究生沙山克-古普塔（ShashankGupta）说："软硬成分之间的协同作用是珍珠质具有非凡机械特性的关键。如果我们能设计出抵抗裂纹扩展的混凝土，我们就能让它变得更坚硬、更安全、更耐用。"为了制作珍珠状复合材料，研究人员用水泥浆片制作了六角形片材，并将其分层，中间用聚乙烯硅氧烷（PVS）隔开，聚乙烯硅氧烷是一种超弹性生物聚合物。然后用这种材料制成的横梁对复合材料的机械响应进行了测试，并与用固体（整体）浇注水泥浆制成的横梁进行了比较。研究人员对梁进行了缺口三点弯曲（3PB）试验，即在梁的中部向下施压，在两端向上施压，以评估抗裂性或断裂韧性。试验结果表明，水泥浆浇注的"硬"梁很脆；由于没有柔韧性（延展性），它们在达到失效点时突然完全断裂。相比之下，珍珠质复合梁的延展性是对照梁的19倍，断裂韧性是对照梁的17.1倍，而强度几乎相同。研究人员制作的珍珠质水泥复合材料示意图普林斯顿大学建筑材料与增材制造（AM2）实验室负责人、该研究的通讯作者雷扎-莫伊尼（RezaMoini）说："我们的生物启发方法不是简单地模仿自然界的微观结构，而是学习其基本原理，并利用这些原理来指导人造材料的工程设计。使珍珠质外壳坚硬的关键机制之一是纳米级的片状滑动。在这里，我们重点研究了片剂滑动的机制，通过工程设计使水泥浆的内置表层结构与聚合物的特性以及它们之间的界面保持平衡。换句话说，我们有意在脆性材料中设计缺陷，以此在设计上使其变得更坚固"。当然，这些结果都是在实验室中得出的。研究人员计划在实际环境中测试生物启发水泥复合材料，并研究其机械性能是否可用于提高混凝土和瓷器等其他材料的抗裂性。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/1434604.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434604.htm

韩国科学家研制出治疗骨骼破裂的新型“骨绷带”材料

韩国科学家研制出治疗骨骼破裂的新型“骨绷带”材料骨再生是一个复杂的过程，目前促进骨再生的方法，如移植物和应用生长因子，都面临着费用增加等挑战。然而，随着一种能够促进骨组织发育的压电材料的问世，这一研究取得了突破性进展。由材料科学与工程系（DMSE）SeungbumHong教授领导的KAIST研究小组于1月25日宣布，利用羟基磷灰石（HAp）独特的成骨能力，开发出了一种生物仿生支架，可在施加压力时产生电信号。这项研究是与全南国立大学聚合生物系统工程系的JanghoKim教授领导的团队合作进行的。HAp是一种存在于骨骼和牙齿中的基本磷酸钙物质。这种具有生物相容性的矿物质还具有防止蛀牙的作用，常用于牙膏中。骨再生领域的突破以往关于压电支架的研究证实了压电性在促进骨再生和改善各种聚合物基材料的骨融合方面的作用，但在模拟最佳骨组织再生所需的复杂细胞环境方面受到限制。然而，这项研究提出了一种新方法，利用HAp独特的成骨能力来开发一种模拟活体骨组织环境的材料。压电和地形生物仿生支架的设计和表征。(a)通过加入HAp的P（VDF-TrFE）支架提供的电学和地形学线索增强骨再生机制的示意图。(b)制作过程示意图。资料来源：KAIST材料成像与集成实验室研究小组开发了一种将HAp与聚合物薄膜融合在一起的制造工艺。通过对大鼠进行体外和体内实验，该工艺开发出的柔性独立支架在促进骨再生方面具有显著的潜力。了解骨再生原理研究小组还确定了其支架所依据的骨再生原理。他们利用原子力显微镜（AFM）分析了支架的电特性，并评估了与细胞形状和细胞骨骼蛋白形成有关的详细表面特性。他们还研究了压电性和表面特性对生长因子表达的影响。韩国科学技术院DMSE的Hong教授说："我们开发出了一种基于HAp的压电复合材料，它可以像'骨绷带'一样加速骨再生。他补充说："这项研究不仅为生物材料的设计提出了新的方向，而且在探索压电性和表面特性对骨再生的影响方面也具有重要意义。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418833.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418833.htm

中国巨石：公司已有产品供应给国内领先的复合材料边框生产企业使用

中国巨石：公司已有产品供应给国内领先的复合材料边框生产企业使用中国巨石近期接受投资者调研时称，目前公司已有产品供应给国内领先的复合材料边框生产企业使用，并且已有组件厂商在批量采购。按照目前主流的工艺技术，1GW光伏边框的玻纤使用量接近4000吨，按照未来五年全球光伏市场的发展趋势，随着玻纤复合材料边框的渗透率逐步提升，预计将对公司的玻璃纤维产品产生极大的新需求拉动效应。公司玻纤产品质量和拉挤速度处于行业领先地位，未来规模效益可逐渐提升。

细菌被用来制造类似骨质的3D打印复合材料

细菌被用来制造类似骨质的3D打印复合材料为了寻求更好的替代方案，瑞士EPFL研究所的科学家们将一种名为Sporosarcinapasteurii的细菌与一种生态友好的聚合物凝胶结合起来。被称为BactoInk的混合物被挤压成所需的形状，形成一个具有类似支架的三维微结构的凝胶状物体，细菌在其中"栖息"。接下来，该物体被暴露在一个含有尿素的溶液中。这使得细菌产生坚硬的碳酸钙，最终取代了柔软的凝胶。最后，该物品被浸泡在乙醇溶液中，杀死细菌。正在打印的BactoInk物体，在进行尿素处理之前在迄今为止进行的实验室测试中，碳酸钙含量超过90%的成品在"大约四天"内就能完成。随着技术的进一步发展，这两个数字可能会得到改善。希望有一天，这种材料可以用于生产人工珊瑚，这些珊瑚将由珊瑚虫填充，一旦被放置在受损的珊瑚礁中，就会转化为"真正的"珊瑚。这种材料也可以直接被挤压到骨头缺失的地方，形成新的骨头来填补空缺。而在另一个建议的应用中，这种材料可能被用来修复受损的艺术品，如雕像。与MatteoHirsch、LorenzoLucherini、RanZhao和AlexandraClaràSaracho一起领导这项研究的EstherAmstad副教授说："BactoInk加工的多功能性，加上矿化材料的低环境影响和出色的机械性能，为制造轻质、承重的复合材料提供了许多新的可能性，这些材料比今天的合成复合材料更接近于天然材料。"有关这项研究的论文最近发表在《今日材料》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346105.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346105.htm

中信建投：航发产业对陶瓷基复合材料的需求或已出现拐点

中信建投：航发产业对陶瓷基复合材料的需求或已出现拐点中信建投研报表示，2024年我国航发产业对陶瓷基复合材料的需求或已出现拐点，随着相关企业的技术突破、生产成本的降低、应用成熟度的提高，我国航发领域CMC增长潜力巨大。SiCf/SiC应用验证阶段对于上游原材料有较大需求，进入小批量交付以及批产阶段后上游环节有望率先启动。随着CMC制备技术的优化、上游纤维成本的降低、应用成熟度的提高，中游CMC零部件制造企业有望迎来高速发展期。

华为公布 “钠电池复合正极材料及其应用” 发明专利

华为公布“钠电池复合正极材料及其应用”发明专利从国家知识产权局官网获悉，华为技术有限公司于4月2日公布一项名为“钠电池复合正极材料及其应用”的发明专利，申请公布号为CN117810379A。该专利申请日为2022年9月23日。专利摘要显示：本申请实施例提供了一种钠电池复合正极材料及其应用，该复合正极材料包括内核和包覆内核的包覆层，内核包括层状钠正极活性材料，包覆层材料的脱钠电势高于内核，包括通式Na。