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高真空垂直浮区熔炼制备5N级超纯铁

高真空垂直浮区熔炼制备5N级超纯铁

摘要：回顾了区熔法制备铁的发展史。基于此，设计并制造了适用于铁提纯的超高真空垂直浮区感应区熔设备，通过优化真空区熔工艺参数成功制备了纯度高达5N2( 99． 999 2%)的超纯铁。阐述了真空区熔法提纯铁的原理和方法，并系统总结了去除Fe 中不同杂质元素的机制。试验和模拟结果表明: (1) P、S、Ti、As、Zr、Nb 和Hf 等元素主要通过分凝效应去除; (2)H、Li、Be、B、C、N、O、F、Na、Mg、Cl、K、Ca、Mn、Cu、Zn、Ga、Se、Br、Sn、Sb 和Pb 等元素主要通过蒸发去除; (3) Al、Si 和Ge 等元素可通过熔渣推移效应去除; (4) V、Cr、Co、Ni、Mo 和W 等元素难以通过真空区熔去除。在真空度达10-4 Pa 的条件下，以4 mm/min 的熔区移动速度区熔7 次，且熔区长度至少为70 mm，可成功制备5N2级超纯铁。
新材料 2026年10月13日
大孔水凝胶的制备方法与应用设计策略

大孔水凝胶的制备方法与应用设计策略

摘要：大孔水凝胶凭借其开放连通的微观结构、优异的负载与传质能力以及可编程的仿生微环境，在药物递送、三维细胞培养及组织工程等领域展现出巨大应用潜力。本文系统梳理了大孔水凝胶的主要制备方法，包括固体模板法、气体发泡法、冷冻凝胶法、相分离法以及3D 打印法，重点总结了各类方法在孔径、孔隙率及孔间连通性方面的调控机理与实现途径。同时，结合典型研究案例，深入讨论了大孔水凝胶在模量调控、生物分子修饰以及大孔微环境设计等方面的应用设计策略，展示了其在构建仿生系统和推动生物医学前沿发展中的独特优势，为大孔水凝胶的结构设计及功能化应用提供参考。
新材料 2026年10月15日
具身智能高分子材料

具身智能高分子材料

摘要：第四次工业革命正在深刻改变人类社会的生产、生活方式，其影响范围之广、程度之深前所未有。作为引领第四次工业革命未来发展的两大核心驱动力——智能材料与具身智能，必将对具身智能及其相关领域的进步产生深远影响。高分子材料因其具备独特的可设计性、柔性和响应性等智能属性而成为各类智能体所需的理想载体，且高分子材料智能化发展正在为具身智能领域提供关键的物质基础和技术支撑。本文从基体材料、感知系统材料、驱动与运动控制材料、自修复与适应性材料、能量收集与存储材料、环境交互与适应性伪装材料、生物– 高分子融合驱动材料等7 方面介绍了高分子材料的智能化发展及其在具身智能领域中的应用。
新材料 2026年10月15日
手性水凝胶构筑及其生物应用

手性水凝胶构筑及其生物应用

摘要：作为生命体系的基本属性，手性在生物分子识别、细胞行为调控及免疫应答等过程中发挥着关键作用。手性水凝胶结合了水凝胶优异的生物相容性、可调控的物理化学性质与手性结构的生物学特异性，已成为生物材料领域的研究热点。本文系统综述了手性水凝胶的构建策略，包括超分子自组装、高分子共价构筑及多组分共组装等方法，重点探讨了其在组织工程、免疫调控、癌症治疗等生物医学领域的应用进展，并对手性水凝胶在仿生材料、再生医学、免疫工程等方向的未来发展趋势进行了展望。
新材料 2026年10月17日
解码超分子水凝胶：从可编程力学到生物学效应

解码超分子水凝胶：从可编程力学到生物学效应

摘要：近年来，随着智能化设计、复杂功能集成及先进制造技术的推动，超分子水凝胶逐渐成为高分子与生物医用材料领域的研究热点。该类材料基于主–客体识别、静电作用、离子配位等动态非共价相互作用构建网络，赋予其区别于传统共价交联水凝胶的独特智能特性，在刺激响应性、动态可逆性、自愈合性及剪切稀化等方面表现突出。同时，超分子水凝胶凭借灵活的力学调控机制，可通过调节交联密度、匹配动态键能量及设计网络拓扑结构，实现力学性能与生物功能的高度适配，并在组织工程、药物递送和创面修复等应用中展现出显著优势。本文系统梳理了近年来超分子水凝胶在结构组成与构筑策略等方面的进展，基于超分子水凝胶力学特性可调控的视角，进一步分析其材料生物学效应在临床转化与多尺度力学生物学研究中的挑战与机遇，以期为该领域的持续发展提供参考。
新材料 2026年10月19日
高韧性两性离子聚合物水凝胶研究进展

高韧性两性离子聚合物水凝胶研究进展

摘要：两性离子聚合物水凝胶凭借其在生物相容性、抗污性能和离子传输性能方面的独特优势受到全球研究人员的关注，现已在生物材料、离电器件、防污涂层等领域广泛应用。然而，两性离子基团极强的静电诱导水合效应会削弱聚合物链间的相互作用，致使相关凝胶的力学性能较差，极大地限制了其应用范围。本综述聚焦于两性离子聚合物水凝胶力学性能不足这一问题，首先讨论了两性离子单体的基本结构特征，分析了两性离子单元结构与体系内各类分子间作用之间的构效关系；随后以分子间作用力为纽带，分析了两性离子单元结构与两性离子聚合物水凝胶环境响应性之间的联系；然后，分别从两性离子聚合物杂化体系和纯两性离子聚合物体系两个方面系统梳理了近年来相关水凝胶的增韧策略，探讨了高韧性两性离子聚合物水凝胶单体结构和聚合物网络结构的设计思路；最后总结并展望了两性离子聚合物水凝胶未来发展时面临的挑战。
新材料 2026年10月19日
高强韧明胶水凝胶研究进展

高强韧明胶水凝胶研究进展

摘要：明胶是胶原蛋白部分水解得到的天然多肽，具有优异的生物相容性、可降解性和细胞黏附性。基于此构筑的明胶水凝胶，不仅延续了明胶的生物学优势，还具备高含水量和结构可调性，在生物医学领域展现出广阔前景。但其固有的力学薄弱限制了其承载能力与长期应用潜力，尤其在复杂功能需求下更显不足。近年来，研究围绕性能优化与应用拓展，提出了包括交联调控、结构设计和复合策略在内的多种增强方法，并推动其在组织修复、药物递送和生物电子等方向的发展。本文系统总结了提升明胶水凝胶力学强度的设计理念与性能优化方法，梳理其最新应用进展，并讨论了未来发展中的核心挑战，为后续研究和临床转化提供参考。
新材料 2026年10月20日
高强韧水凝胶纤维研究进展

高强韧水凝胶纤维研究进展

摘要：水凝胶纤维是以水凝胶为基体、呈纤维形态的一类智能材料，其融合了水凝胶材料的高含水量、生物相容性等多元特性，以及纤维结构所特有的优异力学延展性与可编织性。随着新一代柔性电子、智能传感及可穿戴器件向轻量化、高柔性、长服役寿命方向快速迭代，对水凝胶纤维的力学强度、韧性及结构稳定性也提出了更高要求。本文首先综述了高强度高韧性水凝胶纤维的常用制备方法；其次，系统分析了调控水凝胶纤维机械性能的主要策略，包括化学交联、物理交联以及微观有序结构的构建等；随后，介绍了高强韧水凝胶纤维在柔性电子、高性能光纤、智能纺织品和阻尼纱线等领域的应用；最后，对高强度高韧性水凝胶纤维未来发展所面临的挑战与机遇进行了展望。
新材料 2026年10月20日
分子筛膜疏水性调控及表征研究进展

分子筛膜疏水性调控及表征研究进展

摘要：疏水性分子筛膜除了具有分子筛膜的均匀孔结构、高热稳定性和化学稳定性外，还具有疏水性表面，这使其在有机物回收、潮湿条件下气体分离等领域显示出优势。分子筛膜的疏水性使其排除水分子，优先吸附有机物分子，这是其分离性能的关键。本文从分子筛膜疏水性的调控和表征两方面总结分析了近年来国内外相关研究的最新进展。分子筛膜疏水性的调控包括分子筛膜骨架铝的抑制、硅醇官能团的调控以及杂原子对骨架硅原子的同晶取代。其中分子筛膜骨架铝的抑制主要介绍载体的性质、载体的表面修饰、二次生长条件对分子筛膜骨架铝的影响。硅醇官能团的调控从硅醇官能团的形成和含硅醇分子筛膜的修饰两个方面论述了如何抑制和消除硅醇缺陷。杂原子对骨架硅原子的同晶取代围绕B、Ge、Ti、Sn、W和Fe等不同杂原子对分子筛膜疏水性的影响展开。分子筛膜疏水性的表征论述了接触角、傅里叶变换红外光谱以及29Si魔角旋转核磁共振等手段对分子筛膜中硅醇含量以及膜疏水程度的表征。面对疏水性分子筛膜的产业化应用，应综合考虑分子筛膜的合成、后修饰技术以及表征技术，开发经济且环保的膜制备技术。
新材料 2026年10月21日
纤维基光热转换材料的制备及其应用研究进展

纤维基光热转换材料的制备及其应用研究进展

摘要：随着人口的不断增长以及工业的持续发展，能源短缺与环境污染问题日益严重。鉴于水资源和能源短缺的现状，光热转换材料获得了广泛的发展与应用。传统的光热转换材料具有光热转换效率低、长期稳定性差等缺点，因此具有高效光热转换率、易于复合改性和结构调控的纤维基光热转换材料开始被拓展研究。但所用的纤维基光热转换材料仍存在多功能性匮乏、抗污染性低和实际应用性差等问题。本文介绍了光热转换效应的原理以及静电纺丝、浸渍、喷涂等纤维基光热转换材料的制备方法和纤维基光热材料的优势；分析了光热转换效率提升的策略，论述了纤维基光热转换材料在能源、环境和医疗卫生等领域的应用情况。最后，对纤维基光热转换材料在制备工艺和实际应用中存在的问题进行了探讨，指出随着未来纤维基光热转换材料在制备方法和性能方面的改进，其将展现出巨大的应用潜力。
新材料 2026年10月22日