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基于智能纤维和纺织品的可穿戴生物传感器

基于智能纤维和纺织品的可穿戴生物传感器

摘要：随着社会经济发展，人们越来越重视身体健康，对医疗设备的智能化、便携性、准确性要求越来越高。在此背景下，可穿戴生物传感器的市场需求不断提升。智能纤维和纺织品能够满足透气性和可穿戴性的要求，应用在可穿戴生物传感器中能够实时监测人们的身体状况，包括脉搏、呼吸、肢体运动等生命体征监测，汗液、唾液等成分分析和呼出物的检测。相比于传统的生物传感器，基于智能纤维和纺织品的可穿戴生物传感器可用于现场即时监测，从疾病预防、改善临床结果和生活质量到提高生产力、减轻医疗负担和降低医疗成本都发挥着重要作用。在这里，本文主要介绍了近几年智能纤维和纺织品在可穿戴生物传感器中的应用，按照生命体征监测、体液分析和呼出物检测这三个方面，对其传感策略例如比色传感、荧光传感、压电式传感等进行介绍。最后，我们对智能纤维与纺织品在可穿戴生物传感器中的应用状况以及面临的问题进行总结，并对其在可穿戴生物传感器的未来发展进行展望。
新材料 2024年05月06日
无抗生素纳米抗菌剂: 现状、挑战与展望

无抗生素纳米抗菌剂: 现状、挑战与展望

摘要：耐药性细菌和生物膜相关的感染性疾病严重威胁全球公众健康。随着纳米技术在抗菌领域的渗透和发展，研发基于无抗生素的新型纳米抗菌剂在避免耐药性产生以及抗菌治疗方式的选择方面提供更多可能性。本文从细菌耐药性的产生机制出发，阐述利用纳米材料自身独特的理化性质，实现自体抗菌; 作为纳米酶，利用类酶活性催化底物产生活性氧簇( ＲOS) 等抗菌; 随后讨论了构建随内源性/外源性环境刺激响应，以及协同多种新型治疗方式的智能纳米抗菌剂，实现高效抗菌。最后，提出了目前面临的挑战及临床应用前景，为开发更加安全、高效的纳米抗菌剂提供借鉴。
新材料 2024年05月06日
高强韧高熵合金的变形行为研究进展

高强韧高熵合金的变形行为研究进展

摘要：高熵合金的提出为传统合金领域的发展开辟了一条新的途径。基于独特的合金设计理念实现多原子化学长程无序的简单晶体结构，从而使高熵合金具有显著的物化性能。通常，金属结构材料的强硬度和塑韧性是一个此消彼长的关系，“强”和“韧”不能协同的问题是阻碍金属材料无法应用严苛使役环境的重要因素，也是限制传统金属材料发展的瓶颈问题。近几年来，高熵合金的强韧化研究取得了重要进展，并陆续报道出了几类具有不同微观结构及变形行为的高强韧高熵合金。本文综述了几类高强韧高熵合金的微观结构、力学性能与变形机制，讨论了高强韧高熵合金软硬相交互作用、纳米沉淀粒子、异质结构以及化学“序”与变形行为之间的关系，展望了高强韧高熵合金未来的发展趋势。
新材料 2024年05月23日
微结构化柔性压力传感器的性能增强机制、实现方法与应用优势

微结构化柔性压力传感器的性能增强机制、实现方法与应用优势

摘要：柔性压力传感器具有易共形、高灵敏、快响应等特点，是发展物联网、可穿戴电子、触觉人工智能等领域的关键核心器件。通过敏感功能材料开发、功能层微结构设计、微纳制造方法优化等策略，可提升柔性压力传感器的综合性能，扩张其应用场景。其中，功能层微结构的创新设计被普遍认为是增强柔性传感器性能最有效的手段之一。本文综述了近年来基于微结构化的柔性压力传感器的最新研究进展，围绕微结构对于柔性压力传感器性能增强的机制、微结构的设计与实现方法以及微结构化柔性压力传感器在人机交互、医疗健康等领域的应用等方面进行详细阐述，并在此基础上对其未来发展方向进行展望。
新材料 2024年05月06日
高熵氧化物合成及催化应用的研究进展

高熵氧化物合成及催化应用的研究进展

摘要：高熵氧化物（High entropy oxides，HEOs）作为近几年发展起来的由五种及以上氧化物以等物质的量或近等物质的量构成的新型氧化物体系，因具有简单的结构和优异的性能等而受到国内外研究人员的广泛关注。高熵氧化物主要有岩盐型、萤石型、尖晶石型或钙钛矿等固溶体结构，在催化领域（包括热催化、电催化和光催化）有十分广阔的应用前景。本工作介绍了国内外高熵氧化物的制备方法，主要包括固相法、火焰喷雾和喷雾热解法、湿化学法和溶液燃烧合成法等，并比较了各方法的优缺点，还简述了HEOs的主要表征手段；归纳了高熵氧化物在催化等方面的应用，包括热催化、电催化和光催化，并通过分析反应机理，以进一步推动这一新兴领域的发展，然后对HEOs的理论计算进行简要介绍，最后指出了高熵氧化物目前研究存在的问题，讨论了解决措施，展望了高熵氧化物未来的发展趋势。
新材料 2024年05月24日
超浸润光热材料的构筑及其多功能应用研究

超浸润光热材料的构筑及其多功能应用研究

摘要：随着工业社会的不断发展，不同行业对于超浸润材料的功能提出了更高的要求，超浸润材料向多功能化或智能化转型成为其发展的必然趋势。同时，在人们对环境问题日益重视的背景下，符合环保可持续、高效、低耗的新技术受到关注，具有光热效应的超浸润材料作为实现油水分离、海水淡化及太阳能蒸发等领域的新兴产品而成为研究热点。本文首先介绍了近年来碳基、有机物基、半导体基及复合型超浸润光热材料构筑的研究现状并对其局限性进行了分析，然后梳理并详细论述超浸润光热材料在防覆冰、海水淡化、油水分离等领域的应用进展及其作用机理，进而总结了其目前制备过程中存在的环境危害性等问题，并对功能性与智能型超浸润光热材料的发展趋势及研究路线进行了展望。
新材料 2024年05月06日
压电材料在传统吸声结构中的应用

压电材料在传统吸声结构中的应用

摘要：压电材料受到外界声压强作用时，可将声能转化为电能，并进一步转化为热能进行消耗，这可以作为一种新的吸声机制。当把压电材料应用到传统吸声结构中时，压电材料特有的吸声机制有利于提高结构的吸声降噪性能。本文总结了国内外压电材料在传统吸声结构中的应用进展。首先，介绍了常用的压电材料和其吸声机制。此外，根据传统多孔吸声结构和共振吸声结构的分类，系统综述了压电-多孔吸声结构（无机压电填料泡沫、有机压电泡沫、有机压电气凝胶等）以及压电-共振吸声结构（压电薄片、压电微穿孔板、压电静电纺薄膜等）的研究进展，并提炼出两种结构的基本设计原则、结构和性能。最后提出了压电复合吸声结构研究领域存在的问题及发展方向，以促进压电材料在传统吸声结构中的应用。
新材料 2024年05月24日
纳米银的抗菌原理及在抗菌涂料中的研究进展

纳米银的抗菌原理及在抗菌涂料中的研究进展

摘要：人民日益增长的美好生活需要提高了日常抗菌需求。与此同时，随着生态环境的恶化，细菌、真菌和病毒的肆虐使得人们提高了日常生活中的抗菌需求。纳米银作为新型抗菌剂之一，其优异的抗菌性能在抗菌涂料领域引起了广泛关注。本文综述了纳米银的抗菌原理及其在抗菌涂料中的应用。通过比较不同抗菌剂的优缺点，重点阐述了纳米银抗菌原理及机理机制，指出纳米银具有低浓度高灭菌性、广谱性和低耐药性等优点，论述了纳米银在抗菌涂料中的应用及优势，为抗菌涂料的开发提供理论依据。
新材料 2024年05月24日
圆偏振发光性质的热活化延迟荧光材料及电致发光器件

圆偏振发光性质的热活化延迟荧光材料及电致发光器件

摘要：具有圆偏振发光性质的热活化延迟荧光(circularly polarized thermally activated delayed fluorescence,CP-TADF)材料,因其在数据存储、生物成像以及3D 显示等领域的应用前景,受到学者们的广泛关注。基于此类材料所制备的圆偏振热活化延迟荧光器件展现出优异的器件性能。本文从圆偏振热活化延迟荧光材料的发光机理及分子设计策略出发,依据CP-TADF材料构筑方法的不同,概括了其结构设计策略,系统地综述了各种类型CP-TADF材料的分子结构和光电性能的关系及其在电致发光器件领域的应用,最后探讨了目前CP-TADF材料存在的问题,并展望了其未来发展前景及挑战。
新材料 2024年05月06日
光固化3D打印氮化硅陶瓷研究进展

光固化3D打印氮化硅陶瓷研究进展

摘要：氮化硅是一种力学性能、生物性能优异的人工合成陶瓷材料，在高温零部件、耐磨轴承、生物医学器件等领域应用前景广阔。相应地，对其精细化、复杂化结构的需求也日益旺盛。近年来，光固化3D打印技术在构建高复杂度、高精细化陶瓷结构方面展现出巨大的潜力。本文从光固化陶瓷浆料配方出发，总结了近年来光固化3D打印氮化硅陶瓷的研究现状。
新材料 2024年05月24日