科研人員探索納米材料石墨炔新的儲能—轉換機制
近日，中科院蘇州納米所研究員陳韋課題組與中科院化學所李玉良院士以及香港理工大學陶肖明教授等團隊合作，設計制備了一種基于石墨炔新材料的電化學驅動器，并從石墨炔材料微觀分子驅動機制的發現，到宏觀驅動器件的高能量轉換效率驅動特性，開展了全面系統的研究。相關成果已發表在《自然—通訊》雜志上。圖片來源于網絡 仿生人工肌肉材料是20世紀90年代迅速發展起來的一類新型智能材料，正不斷地掀起全球科學家的研究熱潮，在航空航天、仿生機器人以及生物醫療等工程領域具有重要的應用價值。 其中，離子聚合物—金屬復合材料（IPMC），也稱為電化學驅動器，是一種典型的仿生人工肌肉材料。它是由兩層電極與離子聚合物組裝而成的三明治結構，在電場作用下，依靠離子在電極界面的可逆脫嵌過程，實現電能與機械能的轉換。因其低電壓驅動、柔性大變形等特性，在軟體機器人、智能穿戴以及醫療器械等方面的應用前景廣闊。 目前學術界公認的IPMC材料驅動機制是電容致動機理，在驅動......閱讀全文
石墨炔雜化獲進展
燃料電池具有零污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等眾多優點，使其成為最具前景的新型能源轉化裝置之一。燃料電池的陰極氧還原反應(ORR)是一個動力學遲緩的過程，需要在催化劑的作用下才能輸出有效的電流密度。傳統的 ORR 催化劑主要為價格昂貴的鉑類材料。在燃料電池發電系統中，燃料電池電堆成本占總成本
石墨烯已經不能滿足？“奇跡材料”石墨炔誕生
據最新一期《自然·合成》報道，美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究，已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白，或為電子、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。 長期以來，科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體，石墨炔正是研究的焦點之一，因為它
石墨炔碳原子雜化類型
碳家族發展歷程 碳具有sp3、sp2和sp種雜化態，通過不同雜化態可以形成多種碳的同素異形體，如通過sp3雜化可以形成金剛石，通過sp3與sp2雜化則可以形成碳納米管、富勒烯和石墨烯等，如下圖所示。a金剛石 b石墨 c藍絲黛爾石 d、e、f足球烯g無定形碳 h碳納米管 1996年化學諾貝爾獎被授
石墨炔能源存儲材料方面取得系列進展
碳素材料與人類生活密切相關，而石墨炔類材料是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一類全新的碳素材料。在結構上講，它是目前唯一一類通過化學法合成的，同時含有sp和sp2（分別表示兩種不同的原子軌道雜化方式）兩種雜化形式碳，并具有中國知識產權的二維平面全碳材料。從性能上看，石墨炔類材料具有大的共軛體系、
石墨炔膜材料可實現甲醇零滲透
直接甲醇燃料電池被認為是最有前途的清潔高效能源電池之一，其中，質子交換膜是影響直接甲醇燃料電池能量效率、功率密度等的核心部件。近日，香港科技大學教授趙天壽課題組發現新型二維碳納米材料石墨炔是較為理想的質子交換膜材料，具備高選擇性和高導電性，能有效阻隔甲醇燃料的滲透。相關成果發表于《自然—通訊》上
仿生人工肌肉研究獲進展
?? 仿生人工肌肉材料是20世紀90年代迅速發展的一類新型智能材料，正不斷地掀起全球科學家的研究熱潮，在航空航天、仿生機器人以及生物醫療等工程領域具有重要的應用價值。離子聚合物-金屬復合材料（Ionic polymer-metal composites， IPMC），也稱為電化學驅動器，是一
我國學者仿生人工肌肉研究取得重要進展
仿生人工肌肉材料是二十世紀90年代迅速發展起來的一類新型智能材料，正不斷地掀起全球科學家的研究熱潮，在航空航天、仿生機器人以及生物醫療等工程領域具有重要的應用價值。離子聚合物-金屬復合材料（Ionic polymer-metal composites, IPMC），也稱為電化學驅動器，是一種典型
材料前沿丨石墨炔：從發現到應用
編者按：《石墨炔：從發現到應用》為國內外第一部全方位、系統地介紹石墨炔從基礎科學研究到實際應用探索的前沿著作。由我國首次發現石墨炔的專家，中國科學院院士李玉良先生及其團隊核心專家李勇軍研究員共同撰寫。內容新穎、權威，科學性和可讀性強！合成、分離新的不同維數碳同素異形體是過去二三十年研究的焦點，科學家
科研人員探索納米材料石墨炔新的儲能—轉換機制
近日，中科院蘇州納米所研究員陳韋課題組與中科院化學所李玉良院士以及香港理工大學陶肖明教授等團隊合作，設計制備了一種基于石墨炔新材料的電化學驅動器，并從石墨炔材料微觀分子驅動機制的發現，到宏觀驅動器件的高能量轉換效率驅動特性，開展了全面系統的研究。相關成果已發表在《自然—通訊》雜志上。圖片來源于網
石墨烯克服人造肌肉的致命弱點
供圖：韓國科學技術院 在仿生機器人學領域中，所謂的人造肌肉給人以全部希望：從為水下交通工具制造類魚的鰭的能力，到幫助殘疾人復健的裝置。 這些離子型高分子復合材料由于其絕對簡便性而具有吸引力。只需將兩個電極放在高分子材料上，當接通電壓時，離子遷移，引起高分子材料變形。 然而，金屬電極有一個問
石墨炔作為催化劑應用研究獲進展
中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊研發了一種氮摻雜的石墨炔材料，用作氧還原反應，表現出優異的催化性能，相關工作近日發表于《應用材料與界面》。 石墨炔是一種新型碳材料，由炔鍵和苯環連接而成，具有特殊的sp雜化（一種較常見的雜化方式）碳原子，已被報道在光催化、電催化以及生物方面均表
新型的sp摻雜N原子引入石墨炔－性能表現優異
中科院過程工程研究所王丹團隊聯合中科院化學所李玉良團隊，成功在超薄石墨炔材料上引入一種新型的sp摻雜N原子，這種新型的石墨炔材料表現出非常優異的性能。該成果日前發表在《自然—化學》上。 氧還原反應（ORR）是能源儲存和轉化的基礎，在燃料電池中有著重要應用。目前，氧還原反應以鉑基催化劑的催化活性
石墨炔摻雜提升鈣鈦礦電池性能研究獲進展
作為繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后的一種新型全碳納米結構材料，石墨炔具有豐富碳化學鍵、大共軛體系及寬面間距等特性以及優良化學穩定性，被譽為“最穩定的一種人工合成二炔碳同素異形體”。石墨炔獨特的結構特性，使其與無機納米粒子、有機聚合物、染料分子等發生相互作用或鍵合，表現出獨特電子轉移增強特性，在信息技
我國利用石墨炔實現零價金屬原子催化的突破
在國家自然科學基金委員會重大項目資助下，中國科學院化學研究所石墨炔研究團隊建立了原子催化的新理念，改變了傳統的催化觀念，實現了該領域至今沒破的難題。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne
我國科學家制備新型“人工肌肉”材料
復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室彭慧勝教授課題組成功制備出新型纖維狀人工肌肉材料。相關研究成果作為當期的封面文章發表于《自然·納米技術》。 專家認為，這種導電的人工肌肉材料對溶劑響應具有很高的靈敏度和特異的選擇性，在工業生產和化學品儲存中，可以用來探測毒性溶劑的泄漏和預警。 科學界對人工
Science：吉林大學研發出強大的人工肌肉
吉林大學麥克德爾米德實驗室與美國德州大學達拉斯分校國際團隊合作，成功地將普通的漁線和縫紉線制備成強大的人工肌肉。相關研究成果于2月21日在《科學》雜志上發表。 相比于相同長度和質量的自然肌肉，這種新型人工肌肉能舉起的重量和產生的機械功率要強100倍!每千克這種人工肌肉可產生7.1馬力的功率
我國首例“人工肌肉”植入萎縮下肢手術成功
8月16日，國內首例“人工肌肉”植入小兒麻痹患者萎縮下肢的手術，在北京潞河醫院宣告成功。 45歲的美籍男子皮特，自幼患小兒麻痹，遺留下明顯萎縮、細短的左腿。借助王江寧教授和他正在研究的“假體植入下肢增粗術”，皮特早已萎縮的右腿變得健壯有力，逐步恢復正常人的行走功能。 “人工肌肉”是
實驗室內培育出可自愈人工肌肉
??????? 科學家制造出不僅功能像真正肌肉還可自行治療的活骨骼肌。照片顯示，長長的顏色艷麗的改造后肌肉纖維已被著色，目的是讓科學家可以觀察將其植入一只老鼠體內后的生長情況。 照片展示了置于一種蛇毒毒素中的改造后肌肉纖維的損傷和恢復。科學家首次證明了改造后肌肉植入一只活動物后可以自行修復。照片中
肌肉疑難癥患者福音：韓國研制出人工肌肉3D打印機
據韓國國際廣播電臺(KBS)報道，韓國研究小組日前成功開發了用于制造人工肌肉的3D打印機技術。圖片來源于網絡 韓國研究財團27日透露，韓國成均館大學生物電子學教授金根亨(音譯)和全南大學醫學院教授張哲豪共同引領的研究小組利用含有黃金納米粒子的生物墨水成功打印出肌纖維束。 據悉，生物打印技術的
青島能源所等新型石墨炔儲能材料研究獲進展
石墨炔，是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一種新的全碳納米結構材料。它是由sp和sp2雜化形成的一種新型碳的同素異形體，是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡結構的全碳材料，具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性，被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異
青島能源所在石墨炔能源存儲與轉化研究中取得進展
可穿戴智能設備是未來科學與社會進步的重要標志之一，也是國家的重大戰略需求，其長久的續航能力依賴于高性能的柔性儲能電池。針對如何提高電極材料的柔性和容量這一科學問題，在中國科學院院士李玉良的指導下，中科院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團隊與中科院化學研究所合作，研發了一種石墨炔基分子材料
新研究！石墨炔基新型高效非金屬電催化劑
燃料電池是一種重要的新能源裝置，其中最新發展的金屬-空氣電池更是被寄予厚望。然而，金屬-空氣電池中陰極氧還原和正極氧析出反應動力學過程緩慢，需要大量的貴金屬催化劑，大大增加了電池的成本，阻礙了金屬-空氣電池的大規模商業化進程。中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組，在制備高效
石墨烯“人工喉”－讓霍金也渴求
有人說，科技違背了優勝劣汰的法則，它拯救了太多理應被“淘汰”的人。而如果沒有科技，全人類可能都是應被“淘汰”的弱者。近日，清華大學信息學院院長助理、長江學者任天令教授課題組在《自然·通訊》上發表題為《具有聲音感知能力的智能石墨烯人工喉》的研究論文，令人再次感嘆科技不可思議的魅力。 霍金曾說：“
關于人工石墨的基本信息介紹
人工石墨是將易石墨化炭（如瀝青焦炭）在N2氣氛中于1900~2800℃經高溫石墨化處理制得。常見人工石墨有中間相碳微球（MCMB）和石墨纖維。 MCMB是高度有序的層面堆積結構，可由煤焦油（瀝青）或石油渣油制得。在700℃以下熱解炭化處理時，鋰的嵌入容量可達600mAh.g-1以上，但不可逆容
用于電致變色人工肌肉的無機半導體紗線
東華大學Materials Horizons： 無機半導體紗線半導體纖維在人機交互、能量轉化等方面的優勢吸引了可穿戴領域的廣泛關注。目前的半導體纖維以共軛聚合物材料為主，但其載流子遷移率和力學強度較低；無機半導體作為現代電子器件的基礎材料，本可成為半導體纖維的理想基元，但是無機半導體纖維尚缺乏
化學所成功合成新的碳同素異形體石墨炔
在國家自然科學基金委、科技部和中科院的資助下，中科院化學所有機固體院重點實驗室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體-石墨炔（graphdiyne）薄膜。研究結果還證實石墨炔是由1，
青島能源所開發出基于石墨炔的高性能儲鈉材料
中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組研究發現，通過對石墨炔碳材料進行分子設計控制炔鍵的數目，增加更多的儲鈉位點和傳輸通道，進而制備出具有更好電化學表現的儲鈉材料，其優異的比容量和超長的循環穩定性表明石墨炔類碳材料在儲能方面具有巨大的應用潛力。 由于鈉元素在全球含量豐富且廉
PNAS：杜克大學培育出可自愈的人工肌肉
科學家制造出不僅功能像真正肌肉還可自行治療的活骨骼肌。照片顯示，長長的顏色艷麗的改造后肌肉纖維已被著色，目的是讓科學家可以觀察將其植入一只老鼠體內后的生長情況照片展示了置于一種蛇毒毒素中的改造后肌肉纖維的損傷和恢復。科學家首次證明了改造后肌肉植入一只活動物后可以自行修復。照片中的藍色代表受
蘇州納米所在人工神經肌肉纖維方面取得新進展
生物體可以感知外部刺激并通過神經系統和肌肉組織的協同作用對環境做出反應。例如，蝸牛的觸角在被觸摸時會產生收縮，這種應激性反應有助于蝸牛避免突然的危險，并增加其對環境變化的適應性。隨著軟體機器人的快速發展，利用這種簡單的融合系統，可以使未來機器人更加智能和逼真。此外，結構緊湊的多功能人工肌肉纖維有
中國科學家首次成功合成石墨炔－開辟碳材料研究新領域
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體，其豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備，如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。