纤维材料论文权威发布_纤维水泥板十大厂家(2024年11月精准访谈)
中国芳纶纸的崛起:从无纸可用到领先全球 芳纶纸是一种高性能纤维材料,全称为“聚芳酰胺纤维纸”,外观与普通纸张相似,但性能却大不相同。它被誉为世界三大高性能纤维材料之一。目前,全球芳纶纸市场的前五名生产商分别是杜邦、民士达、赣州龙邦材料科技、超美斯和时代华先,它们占据了约13%的市场份额。除了杜邦之外,其他四家都是中国企业。 中国的芳纶材料在全球市场上表现卓越,以凯夫拉防弹材料为例,中国生产的防弹衣已经占据了全球七成以上的市场份额。 【历史回顾】 美国曾对中国实施封锁,导致中国一度面临“无纸可用”的困境。一张成本不足20元的A4纸大小的芳纶纸,在当时垄断价格一度高达2800元。芳纶纸虽然看起来像普通纸张,但它是一种高分子聚合材料,性能优异。 第一个在芳纶纸领域取得突破的是陕西科技大学的张美云教授。她的团队深耕高性能芳纶纤维和纸基功能材料研究近40年,发表了200多篇高水平学术论文,获得40多项国家发明专利,为中国芳纶纸的出现奠定了坚实基础。2007年,中国国产的芳纶纸进入国际市场,打破了杜邦公司的垄断。 华南理工大学的胡健教授则实现了对杜邦公司的超越。2008年,在华南理工大学的支持下,胡健教授组建团队,开始攻克新一代芳纶纸技术。2016年,中国中车与华南理工大学签署合作协议,共同开发芳纶纸蜂窝等异形件。2018年,胡健教授团队研制的国产芳纶纸正式面世。 新一代国产芳纶纸的性能完全超越了美国杜邦公司前两代产品,与杜邦公司的第三代产品比肩,其硬度、柔韧性和重量等性能都比第一代芳纶纸提高了一倍。中国因此成为继美国、荷兰、日本、俄罗斯之后,第五个能够自研自产芳纶纸的国家。
黑科技:人造“蜘蛛网发射器”研制成功! 蜘蛛侠可以从手腕的蛛网发射器上射出蛛丝,用来黏附不同的物体。 近日,在一篇发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)的论文中,研究人员受蜘蛛侠启发,制造了一种“蛛网发射器”:从针头中射出的黏性纤维流体会固化成纤维,能黏附和提起超过自身重量 80 倍的物体。 研究人员使用了一种蚕蛾茧煮沸分解得到的材料——丝心蛋白(fibroin)。他们意外发现,丝心蛋白溶液暴露于乙醇或丙酮等有机溶剂时可缓慢形成凝胶,而多巴胺可以加速这一过程,使其迅速形成具有强拉伸性和黏性的纤维。 据此研究人员设计了一款“蛛网发射器”,使丝心蛋白溶液细流从针头中射出时会被丙酮包围而凝固,他们同时使用壳聚糖和硼酸盐缓冲剂分别增强了纤维的拉伸强度和黏性。 实验结果显示,这种发射出的纤维可以黏住并拾起超过自身重量 80 倍的物体,例如钢制螺丝、烧杯、手术刀和木块等。 研究人员表示,天然蛛丝强度比本研究中人造纤维的强度高约 1000 倍,但这技术仍会不断改进,为各种技术应用铺平道路。 「热门微博」「科技快讯」「科研动态」「材料学」
MIT团队研发可编程纤维,未来衣物更智能 最近,一个关于材料创新和可适应性动态表皮的项目引起了我的注意。在调研过程中,我发现了FiberRobo这个有趣的跨领域研究博士课题。 FiberRobo 作者:Jack Forman, Ozgun Kilic Afsar, Sarah Nicita, Yang Liu, Akshay Kothakonda、Zachary Gordon and Cedric Honnet 指导老师:Megan Hofmann and Kristen Dorsey, Northeastern University Neil Gershenfeld and Hiroshi Ishii, MIT 𘨿个项目由麻省理工学院的媒体实验室博士生Jack Forman领导,他与东北大学的多学科研究团队合作,开发了一种低成本、可编程的致动纤维。这种纤维可以随温度变化而收缩和膨胀,不需要任何嵌入式传感器或其他硬部件。它能够收缩40%而不弯曲,在皮肤安全的温度下工作,生产成本仅为20美分/米,比市面上形状变化纤维便宜约60倍。此外,它还与传统的纺织品制造技术完全兼容。 𖩀 这种纤维需要大量的试验和试错,需要从化学、机械工程、电子学到设计等多个学科的研究人员通力合作。 ▪️Forman在#UIST2023上发表的FiberRobo论文中介绍了这种纤维。他期待看到其他人用这种纤维创造出什么新奇的东西。可能的应用包括高性能运动服、用于术后恢复的压缩织物或在气温下降时更保暖的外套。从长远来看,他希望这种纤维能成为制作者可以在工艺品商店买到的东西,用来轻松制作变形织物。"说到底,"他说,"你需要的不是一种'神纤维'。你想要的是一种纤维,当你使用它时,它属于材料的集合体--你可以像使用其他纤维材料一样使用它,但它又有很多令人兴奋的新功能。"
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想想看生物可以变成透明的,基础研究的魅力! 网页链接 中国小伙反直觉发现登Science:从基础光学公式找到神奇应用 | 返朴 风云之声 2024年10月24日 20:03 浙江 以下文章来源于返朴 ,作者路飞 图片 ■ 撰文 | 路飞 ■ 导言 绝大多数生物体的皮肤是不透明的,因为光在穿透皮肤组织中的脂质和蛋白质时会发生散射。但一项发表在Science上的最新研究揭示了一个反直觉的现象,通过涂抹一种常见食用色素溶液,就能让小鼠的皮肤变得透明,用肉眼可直接透视其组织内部。 2021年8月,彼时还未立秋,斯坦福校园的空气里还弥漫着燥热,这是欧子豪在这里担任博士后的第二年,手头的实验也让他内心焦灼。走近实验台,可以看到除了瓶瓶罐罐五颜六色的溶液,还有一堆切成片状的鸡胸肉——这除了是他的实验材料,也是他的食物。 一个寻常的下午,寻常到他觉得这次肯定“又黄了”。为了避免日光干扰观察结果,他先是拉上窗帘,熟练地把浸泡在甲基红中的鸡胸肉取出来,将其对着灯光仔细观察,戏剧性的结果出现了——鸡胸肉变透明了,肉眼可直接看到内部肌纤维的走向! 2024年9月6日,如今已在得克萨斯大学达拉斯分校担任助理教授的欧子豪,以第一作者身份在Science杂志上发表论文,揭示了一个反直觉的现象:通过涂抹强吸收分子染料柠檬黄,可使得活体生物组织变透明。 斯坦福大学材料科学与工程助理教授洪国松表示,“展望未来,这个技术可以使得抽血时静脉更加清晰可见,使激光去除纹身变得更简单,或者帮助早期发现和治疗癌症,”洪国松是欧子豪的博士后导师,同时也是这篇论文的通讯作者,“例如,某些疗法使用激光来消除癌细胞和癌前细胞,但仅限于皮肤表面附近的区域。这项技术可能能够提高光的穿透力。” 从老公式里发现新突破 众所周知,光从一种物质进入另一种物质时,会改变速度和弯曲角度,初中物理课本上就教授过光的散射和折射。光线照射到水中会通过折射进入我们的视野,我们从而能够看清楚水中的物体,如水中弯折的筷子、游动的金鱼。 “而光线无法穿透我们的身体,因为光在穿过皮肤时会发生散射,脂肪、细胞内的液体、蛋白质和其他物质都有不同的折射率,这一特性决定了入射光波的弯曲程度。在生物组织中,这些物质紧密地压实在一起,不同的折射率会导致光在通过时散射,这限制了光学成像的穿透深度,所以肉眼看到这些生物组织是不透明的。”欧子豪一边向《返朴》解释,一边抬起手臂进行比划。 时钟拨转到2011年,欧子豪来到中国科学技术大学理科实验班物理方向读本科。大二进入侯中怀教授领导的非线性化学实验室课题组后,他对物理化学产生了浓厚兴趣。2015年本科毕业后,他前往伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校材料科学与工程系攻读博士。在陈倩教授的实验课题组,他的博士研究集中在电子显微镜上,这是一种成像技术,它利用电子束而不是光来产生生物和非生物标本的高分辨率放大图像。尽管在博士期间也发表过不错的顶刊,但欧子豪总觉得“差点意思”,“我想做一些能对人类产生更大影响的事情,而不是局限于材料科学。” 2020年博士毕业后,斯坦福交叉学科融合的研究氛围吸引着欧子豪,他萌生了前往斯坦福担任博士后的想法。他顺利拿下Wu-Tsai交叉学科博士后奖学金,找到了专注于神经调控的洪国松教授和肠胃神经医学研究的导师Julia Kaltschmidt合作,开始投身于发展新的生物成像方法。 “我觉得生物医学是和人类社会息息相关的,生物医学领域的创新能够直接改变人类的生活,也更容易产生成就感。于是我决定学习一些生物成像技术,并把我物理和材料科学的背景带到生物医学科学中。我觉得我在物理方面的背景能够为生物成像研究带来一个独特的视角。” 图片 欧子豪丨图源:本人供图 一开始,组里的项目是关于微波辐射如何与生物组织相互作用的调查。 在探索20世纪70年代和80年代的光学教科书时,欧子豪发现了两个关键概念:一个是光学人熟知的克拉莫-克若尼关系式(Kramers-Kronig relations),另一个是洛伦兹震荡(Lorentz oscillation),当光子通过时,电子和原子在分子内部产生共振。 这些工具已经存在了一个多世纪,但没有人把这些理论引入医学领域的研究。欧子豪想到,可以借此工具预测特定染料来完美匹配周围脂肪和蛋白质等物质不同的折射率,这样光线就可以畅通无阻地通过生物组织。 光学研究背景使得欧子豪敏锐意识到,在吸收光方面很强的染料可以非常有效地实现广泛的均匀折射率,从而引导光传播。“换句话说,可以通过染料把水打造成和脂质和蛋白质等物质一样的折射率,这样我们就能看到生物组织内部了。” “同样作为一个光学人,我很惊讶他们如何从Kramers-Kronig公式中领悟这么多。”美国国家科学基金会项目委员会委员Adam Wax惊叹,“每个光学专业的学生都知道这个公式,但只有这个团队使用这个方程,去思考强吸收染料如何使皮肤组织透明。这是利用基础光学知识来创造新技术的一次生动实践。” 发现常见染料的神奇功能 生物组织中的光散射是因为水性成分是低折射率(如间质液和胞质溶胶),脂质和蛋白质成分具有高折射率(如质膜、髓鞘和肌原纤维)。减少折射率差异的现有方法通常用高折射率的化学物质去代替水,或是去除脂质以产生全水性环境。 说干就干,欧子豪开始大海捞针一般寻觅这种高吸收性染料。此时的探索充满不确定性,只有他一个人孤军奋战。通过应用洛伦兹振荡器模型来研究生物组织成分和吸收分子的介电特性,他发现在靠近紫外光谱(300至400nm)和可见光谱的蓝色区域(400至500nm)中具有尖锐吸收共振的染料分子溶解在水中时,可有效提高水性介质折射率,这与Kramers-Kronig的关系是一致的。因此,水溶性染料可以有效降低水和脂质之间的折射率对比度,从而使活体生物组织实现光学透明。 理论证实可行之后,欧子豪开始准备用鸡胸肉作为生物组织的实验材料,直到2021年8月,欧子豪使用了甲基红,第一次观察到鸡胸肉变透明!从理论证实到实验成功,这中间花费了三个月左右,不过这离不开过去一年在光学理论上的探索。 接下来,欧子豪发现了论文的主角——柠檬黄染料的成像效果更好。它是一种美国食品和药品监督管理局认证的可食用食品添加剂,经常用于橙色或黄色的零食薯片、糖果涂层和其他食品。 欧子豪欣喜若狂,立即向导师汇报了这一发现。医学研究经验丰富的导师指出,这个结果仅在离体组织中得到证实,要尽快在活体组织开展实验。 于是,欧子豪开始着手扩大实验范围,组建团队在活体小鼠上开展不同部位的实验。团队先是将柠檬黄溶液局部涂抹在剃光毛发的活体小鼠的头部,并使用激光散斑对比成像(LSCI)来观察头部的脑血管。小鼠的脑血管肉眼清晰可见。然后,用水冲洗局部涂抹了染料分子的头皮,透明效果发生逆转。除了局部涂抹应用外,研究人员还将染料分子直接注射到头皮中,也会产生类似的 LSCI图像,这为在较厚的皮肤中实现组织透明提供了一种新思路。 图片 活体小鼠头皮实验丨图源:论文 “当我们看到实验结果时,我们首先想到的一件事是,这可能会如何改善生物医学研究。”欧子豪表示,“以前在实验室可以使用一些光学设备如显微镜来进行光学成像,但是这不适用于活体的人或者动物,因为光很难通过厚的组织。而现代医学目前只能通过超声、近红外荧光成像等技术窥探人体内部,缺乏足够的穿透深度和分辨率。但是现在我们可以使生物组织透明,通过肉眼便可看到生物体内部的动态。这将彻底改变生物学中现有的光学研究。” 2023年3月,欧子豪信心满满地将论文投给了Nature,等待了漫长的半年审稿期,返回的审稿意见不是很积极。 “Nature的几个编辑认为我们的研究不具备创新性,他们觉得通过创伤性手术同样可以看到生物体内部,我们只是简化了步骤而已,从根本上来说是殊途同归的。还有一个编辑提出让我们补充更多在活体小鼠上的原创实验结果。”欧子豪笑了笑,“我们听从这个建议,并深入和我的副导师Julia进行讨论,在老鼠腹部及肠胃神经上应用我们的成像技术,继续开展了后续研究,但是完稿之后我们投给了Science,因为在创新性这点上,我们意见是与Nature相左的,即使我们补充了实验,他们仍然从根本上觉得这项研究不具备创新性。” 研究人员在麻醉的条件下,将柠檬黄溶液局部涂抹在活体小鼠的腹部皮肤上,为了加快对染料的吸收,轻轻按摩小鼠皮肤时,小鼠的腹部皮肤不仅颜色变深,而且在红色窗口中变得更加透明。这种透明效果可以用肉眼一目了然,不需要任何专门的成像设备,可直接观察内部器官,包括肝脏、小肠、盲肠和膀胱。更进一步,这种“透明腹部”允许直接观察荧光蛋白标记的肠道神经元,捕捉更深层的运动。实验结束后,通过用水冲洗和按摩皮肤,已经透明的腹部可恢复如常,体内残留的染料可以在48小时内排出体外。 图片 活体小鼠腹部实验丨图源:论文 2023年10月,欧子豪将论文投给Science,今年2月收到审稿意见,不出意外,编辑给的意见非常积极。审稿意见中要求研究人员补充在深部组织中的成像效果。 接到审稿意见后,团队选择小鼠后肢的肌节(骨骼肌和心肌的基本收缩单位)作为成像目标,因为它们在肌肉功能中起着核心作用,并且对神经肌肉疾病(如脊髓性肌萎缩症)有影响。传统的体内肌节成像方法需要在肌肉组织内植入显微内窥镜,以便对肌节中肌球蛋白棒的二次谐波产生(SHG)信号进行成像,这不仅具有创伤性,且视野受限。而研究人员在小鼠的后肢上局部涂抹了柠檬黄溶液,在约220能看到完整皮肤的直接SHG成像,与柠檬黄接触的皮肤表层变得明显透明,这使研究人员能够通过收集相同深度的SHG信号来识别肌节的周期性结构。 实验完善之后,2024年4月欧子豪再次返稿,7月份正式拿到录用通知。“算是跨界研究的一次成功实践吧,这个正反馈坚定了我从光学跨到生物医学从事交叉学科研究的信念,这也是我8月来到得克萨斯大学的原因。” 从光学到生物学,理实交融是秘诀 当被问及“为何能从所有光学人习以为常的公式中发现新思路”时,欧子豪笑着谈起母校,“我是中国科大本科毕业的,科大一向以基础研究为长。本科四年在科大受到了良好的思维训练,打下了良好的基础,这对我来说是一辈子的影响。对于老前辈的研究成果可能不会只想去拿来就用,更多的会去想如何去迁移延申再应用。可能正如科大校训一样,讲究理实交融吧。” 说着,欧子豪从实验室的台面上顺手举起了自己的本科论文,“我出国读书之后一直带着自己的本科论文,时常翻开看看,”他意味深长地提到了本科导师侯中怀教授,“科大本科生推崇GPA(笑),其实我的GPA并不是非常靠前的,大三时有一个牛津大学交流项目,当时候中怀老师鼓励我外出交流,这对我出国留学以及后来的科研发展都影响深远。” 谈及未来的研究规划,欧子豪说:“目前的研究还没有在人类身上开展实验,因为人类的皮肤比老鼠厚10倍,目前还不确定能够穿透这个厚度所需要的染料剂量。所以我们还在寻找比柠檬黄折射率更强的染料。” 参考资料 [1]网页链接 [2]网页链接 [3]网页链接 图片 本文2024年9月10日发表于微信公众号 返朴 (中国小伙反直觉发现登Science:从基础光学公式找到神奇应用),风云之声获授权转载。 图片 ■ 扩展阅读 引力弯曲光线的那些事儿 | 曹则贤 诺奖“花落”量子信息,你对量子“知多少”?| 量子科学推荐书单 为什么只有荷兰在造最先进的光刻机? ——漫说荷兰的物理学、工匠精神与艺术气质|曹则贤
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土木工程专业论文选题指南,快来看看吧! 哈喽,大家好! 最近有同学问我,土木工程专业的论文该怎么写?其实,选个好题目真的很关键!今天我就给大家整理了一些土木工程方向的论文选题,供大家参考一下~ 1. 乳化沥青粉对水泥基材料性能的影响研究 𑊦相变微胶囊纳米流体的制备及性能测试研究 桩拱式明洞施工力学性能研究 ️ 围压下页岩的动态压缩力学性能试验研究 犦⧮ᦟ型钢梁节点域加强型节点的抗震性能研究 基于CAPM模型的高速公路PPP项目特许定价机制研究 𘊩晦 拉大桥病害处置及加固技术研究 川西北地区被动调湿生土结构墙体热湿性能研究 层状复合防护结构抗高速破片侵彻特性研究 环形复合粘弹性阻尼支座抗震性能研究 基于多层次灰色评价法的老挝建筑工程项目评标方法研究 烧结页岩空心砖热湿耦合迁移特性研究 劆RP筋套筒灌胶对接接头的拉伸性能试验研究 銥坡地下击暴流作用下双面球壳型屋面风荷载特性研究 ꯸ 钢木模板体系与铝合金模板体系对比应用研究 ️ 考虑腐蚀损伤的Q钢管抗冲击性能研究 滑坡碎屑流铲刮效应力学机制及动力特征研究 改性橡胶混凝土力学及抗冻性能试验研究 ❄️ BFRP加固腐蚀损伤圆钢管的抗冲击性能研究 芥工格栅反包式改良土土工袋挡土墙承载特性试验研究 ️ 山区四级公路外凸圆弧形挡土墙土压力及受力特征分析 㯸 田园综合体乡村旅游规划策略研究——以武都镇黑宝彩谷田园综合体为例 𞊥𗥼猪壁型钢组合墙体-轻钢框架混合结构抗震性能研究 ️ 彭州中学宿会楼自隔震结构隔震效能分析 늦用下埋地管线的安全性研究——以某管线环江县段为例 ⯸ 基于SHPB试验的TiB-BC陶瓷力学行为研究 油气钢管线碳纤维复材限爆研究 ⛽ 老挝琅南塔省公路建设模式研究 㯸 竖向锚索+预应力支护桩在某深基坑的应用研究 ️ 于上部开口散射器的脉冲喷吹 쯸 装配式复合墙板抗风性能试验研究、与有限元分析 ️ 山区不良地基处理-某所生产厂房工程地基处理分析研究 튥䧨𗨥℥混凝土连续刚构桥荷载试验研究 不同减震隔震措施在多层框架结构中的效能及经济性分析 𐊥市地下空间的分层规划及混凝土构件耐火性能研究 劧𒉧 䧁𐩒⧭混凝土梁短期刚度研究 ️ 希望这些选题能给大家一些灵感!如果你有更多的需求,欢迎随时来找我哦~
静电纺丝机助力纳米纤维纺织品研究 最近,我们的客户在使用云帆静电纺丝机在纳米纤维纺织品领域取得了显著的进展。他们发表了几篇高质量的论文,展示了静电纺丝技术的巨大潜力。 首先,客户在《Advanced Functional Materials》上发表了一篇关于通过静电纺丝增加相变微胶囊在纺织品中的含量的研究论文。这篇论文展示了静电纺丝技术在功能性纺织品制造中的独特优势。 此外,客户还在《Chemical Engineering Journal》上发表了另一篇论文,进一步证明了静电纺丝技术在材料科学领域的应用价值。这些论文的发表,无疑证明了云帆静电纺丝机的卓越性能和客户对其的高度评价。 值得一提的是,客户购买的这台静电纺丝机已经使用了两年多,但依然保持着高效和稳定的工作状态。这也证明了云帆科技的产品质量和客户服务的专业水平。 在交流中,客户表示,这台静电纺丝机在他们手中发挥出了巨大的价值,几篇论文的发表都离不开它的帮助。他们还提到,静电纺丝技术在课题组其他成员的研究中也发挥了重要作用。 最后,客户对云帆科技表示了感谢,并期待在未来能够继续享受优质的产品和服务。我们也期待通过我们的技术和产品,帮助更多客户在静电纺丝领域取得突破。
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