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理想可逆聚合物网络

理想的可逆聚合物网络具有良好的控制网络结构和完全可逆交联。它们具有与理想共价聚合物网络相似的受控聚合物网络结构,但它们具有随时间变化的机械性能(即粘弹性)由于存在可结合和离解的可逆交联。

10.1039 / C8SM00646F

麻省理工学院的研究人员对理想可逆聚合物网络的力学特性提供了新的见解。他们使用4臂等长短链聚合物作为一个单元(如上图所示),以建立可逆的聚合物网络,该网络可以,因此,被建模为弹簧和阻尼器系列。基于这个假设,理论和实验表明,理想可逆聚合物网络的粘弹性遵循麦克斯韦模型(g(t)=v。eKBT EXP(KT),在ve为弹性活性链的浓度,KBt是热能标度)。其特征是瞬时剪切模量(g0=veKBt它可以通过改变浓度来调节,分子量,酸碱度,和温度)和弛豫时间(t = 1/k,可根据酸碱度和温度进行调节)。

本研究提供了一种简单而通用的方法来设计聚合物网络的粘弹性并定量测量其动力学性质。这项工作增进了我们对各种体系中可逆性交联聚合物的理解,并为研究人员如何调整其性质提供了一个视角。

阅读全文:理想可逆聚合物网络 软物质,2018,14,5186~5196

关于作者

星彩Zhang博士博士。张兴才是哈佛大学的哈佛海洋研究员。他是麻省理工大学的博士后。他的专业包括化学,新利手机客户端生物纳米材料,生物纳米医学,纳米茶天然产品,用于生物医学/催化/吸收/能源应用的碳/聚合物/天然/二维材料。博士。张是施普林格自然杂志的副主编,也是威利癌症杂志的顾问委员会成员和癌症杂志的编辑。一些博士张的出版物可在以下网址找到:http://orcid.org/0000-0001-7114-1095谷歌学者我们可以联系到他邢蔡mylovetea@outlook.com网站

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软液金属机械的磁转向

镓基液态金属是一类独特的材料,熔点极低(~15.5℃)。它们在室温下保持液态,并能适应周围环境,使他们成为生产软机器的理想候选人。通过巧妙地调整身体以适应周围环境,软机器可以向前移动并穿过障碍物。因此,软机器比刚性机器有优势,适用于密闭空间及崎岖地形。

为了研究液态金属(共晶镓铟)在软机上的应用潜力,西安交通大学的研究人员,中国描述了一种磁控场景,可以轻松、精确地控制液态金属软机械的运动。这台软性机器是由嵌入在液态金属中的微型磁珠驱动的。当磁场打开时,珠子很快就反应过来了,移动到液态金属的边界,拖动液态金属向任何方向移动,在外加磁场的引导下,软液态金属机床的运动速度可以在一定范围内得到很好的调节。有趣的是,一旦不再需要软机,它的可移动性被一个简单的快速移动的磁铁提取嵌入式“引擎”(磁珠)停止。此外,能够在各种环境下(固体表面和水中)工作,确保这种磁性方法可以作为一种通用的方式来操纵液态金属机器。

软液金属机械的磁转向

图1所示。软液体金属机械的磁转向。(a)液态金属机器的制造和运动示意图。(b)c)用于纸上(b)和水中(c)磁性控制箱的液态金属机器移动。

液态金属独特地结合了液态流动性和金属状导电性,因此,基于液态金属的软电机在电子应用中具有相当大的前景。为了发掘这种潜力,该组织设计了这种液态金属机器,作为治疗纸基柔性电子设备的元件。在他们的实验演示中,液态金属机器在磁场的驱动下,通过将隔离的电极粘在一起,重新连接和或逻辑电路的开路。

本研究提供了一个新的路径来控制液态金属移动和齿轮软机的转向运动,具有容易接近和直接控制的特点。这可以激励从事磁学工作的人们探索磁驱动的新应用领域。

液态金属汽车的磁转向 软物质,2018,高级文章。DOI 10.1039 / C8SM00056E

免费阅读这篇文章直到8可能

关于Web编写器

星彩Zhang博士博士。张兴才是哈佛大学的哈佛海洋研究员。他是麻省理工大学的博士后。他的专业包括化学,新利手机客户端生物纳米材料,生物纳米医学,纳米茶天然产品,用于生物医学/催化/吸收/能源应用的碳/聚合物/天然/二维材料。博士。张是施普林格自然杂志的副主编,也是威利癌症杂志的顾问委员会成员和癌症杂志的编辑。一些博士张的出版物可在以下网址找到:http://orcid.org/0000-0001-7114-1095我们可以联系到他邢蔡mylovetea@outlook.com网站

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形状记忆聚合物获得控制

美国的研究人员已经开发出来了一种新的方法卷曲聚合物片创造各种三维结构.

形状记忆聚合物在光和热等外部刺激下改变形状。化学家在聚合物薄片中加入活性材料,然后在刺激下变形。通常活性材料放置在需要曲率的区域,但是迪基简根泽他们在北卡罗莱纳州立大学的同事现在已经证明,他们可以使与活性材料相邻的区域变形。

资料来源:皇家化学学会新利手机客户端



读了完整的故事劳拉·费舍尔新利手机客户端化学世界。


本文是自由存取直至2017年4月14日。

一个M哈伯德软物质,2017年,多伊:10.1039/C7SM00088J型

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晶体膨胀使移动的微珠产生光


在液晶中移动的微珠
光诱导微珠通过液晶热膨胀的位移


通过利用局部热膨胀和中间相变化,来自日本的科学家能够利用紫外线移动分散在液晶中的微珠,尽管这两种材料都不对光敏感。


日本国家先进工业科学技术研究所的Takenaka和Yamamoto利用紫外光通过4-氰基-4’-戊基联苯液晶移动微生物。新利手机客户端无需复杂的实验装置或添加感光材料。


读了完整的故事由艾米米德尔顿齿轮在化学世界。新利手机客户端



这篇文章在2016年1月16日之前是免费的。

Y Takenaka和T Yamamoto,软物质,2016.多伊:10.1039/C6SM02324J型

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干扰和消除细胞共培养的干扰

细胞的行为高度依赖于它周围的环境,包括相邻和相邻单元。单个细胞可以合并并形成一种固态,以产生“干扰”效应,或者高密度的细胞团可以分散并变得更具流动性,为了“不公平”的过渡。两种行为都在复杂的环境中观察到,多细胞相互作用,如伤口愈合,胚胎发育,和肿瘤转移。

为了调查干扰和非战斗单元转换,布朗大学的研究人员描述了一种量化a细胞和细胞相互作用的方法最近出版的软物质文章.该小组观察了上皮细胞和间充质细胞的共培养,以及它们聚集(干扰)或保持移动和不连接(干扰)的能力。上皮细胞共同组织形成致密的多层细胞片,而间充质细胞则避免细胞与细胞的结合,具有个体迁移的能力。

不同比例的上皮(红)细胞和间充质细胞(绿)的细胞聚集能力

通过增加上皮细胞群中间充质细胞的数量,研究小组观察到上皮细胞聚集减少,导致细胞片形成和融合的显著破坏。间充质细胞的加入也增加了细胞的平均聚集速度,降低了细胞的增殖。减少上皮细胞典型的干扰行为。

该研究为集体细胞行为提供了重要的生物物理学数据,并引入了新的参数来控制细胞干扰的失配转换。



对这项研究感兴趣?阅读全文免费直到31/10/2016使用注册的RSC帐户
上皮间充质共培养中的聚集和干扰
Marielena Gamboa卡斯特罗,苏珊·E。这次展出,Ian Y.黄
软物质,2016年,之前的文章
多伊:10.1039/C6SM01287F型


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关于webwriter摩根M。斯坦顿

博士。摩根M。斯坦顿目前是斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员。德国。她的研究集中在细胞-材料界面材料和调节细胞行为的特性。

阅读更多有关摩根的研究出版物在Twitter上关注她:@morg368.

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大脑的弹性特性

用原子力显微镜测量垂体杨氏模量

脑垂体僵硬程度的巨大变化

人体的组成在刚度上有很大的差异,从软组织到脂肪,再到硬骨,人体的刚度和刚度在细胞行为和肿瘤发育中起着至关重要的作用。因此,测量和理解组织刚度对于生物材料的设计和癌症的治疗具有重要意义。

最近的软物质文章,格勒诺布尔的一个多学科小组,法国,研究了大脑的弹性模量,特别是垂体,产生和调节荷尔蒙。与之前的尝试,在宏观尺度上观察到的组织(mm,厘米),研究小组已经在微米级对大脑进行了研究。

在亚细胞尺度上,结果显示,该组织的弹性不均匀,整个腺体的硬度存在巨大差异。使用原子力显微镜(AFM)刚度测量从1千帕到50千帕记录与局部岛屿刚度增加观察。

这就是在微米尺度上测量垂体弹性的首次尝试,提供研究,可以帮助理解细胞组织和肿瘤在大脑中的生长机制。



对这项研究感兴趣?阅读全文免费截至2016年7月3日,使用注册的RSC帐户

AFM的映射脑组织揭示kPaμm的弹性性质1刚性梯度
尼古拉斯·布乔维尔,米卡·L·迈耶克里斯托夫·高德,Emmanuel Gay大卫·蜜獾还有爱丽丝·尼古拉斯
软物质,2016,126232 - 6239
多伊:10.1039/C6SM00582A

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博士。摩根M。斯坦顿目前是斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员。德国。她的研究集中在细胞-材料界面材料和调节细胞行为的特性。

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溶剂退火复合聚合物纳米结构

在表面上制造纳米图案或纳米结构通常局限于仪器的精度和分辨率。光刻技术在制造纳米结构方面很成功,但属性仅限于所选遮罩的尺寸。在电流中软物质 文章,一个合作研究小组为传统的光刻技术增加了一个额外的步骤,以生产更复杂的微观和纳米结构。利用光刻技术在基底上形成纳米“预图案”;交联聚苯乙烯(PS)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或将端羟基聚合物(PS-PMMA-OH)在硅片表面形成纳米线。在沉积图案后,第二层嵌段共聚物,PSb采用溶胶,在整个预处理图案上进行旋涂。最后,样品在一个密封的容器中培养与开放瓶丙酮退火层PS-b-PMMA。嵌段共聚物的溶剂退火产生PS的有序纳米结构-b-预制光刻图案顶部的PMMA。PS-b-PMMA的结构和尺寸随退火时间的变化而变化,但由于最初的化学预图案而保持有序。但是对聚合物结构没有任何顺序。

丙酮退火的PS-b-PMMA纳米化聚合物

溶剂退火的纳米聚合物

嵌段共聚物纳米结构的组装机理由两个因素控制:薄膜厚度和PMMA聚合物链在丙酮蒸汽中更稳定时从底部到表面顶部的迁移。溶剂退火和化学预图案化的结合扰乱了聚合物链的构型能。界面能促进纳米结构的形成聚合物的微结构域是在溶剂化过程中形成的,丙酮去除后保留下来通过化学预图案化和溶剂退火控制纳米图形尺寸扩大了传统光刻技术的应用范围。在半导体工业中,复杂的纳米颗粒可用于数据存储或电子器件,这种诱人的制造工艺可以加以利用。

看到完整的软物质这条:

溶剂蒸气诱导的非本体嵌段共聚物在纳米图案化基体上的定向自组装

雷万 盛祥基 Chi-Chun刘 戈登。W克雷格,保罗F尼赖


摩根M。斯坦顿博士。摩根M。斯坦顿目前是斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员。德国。她完成了博士学位。201新利手机客户端4年毕业于伍斯特理工学院化学专业。阅读更多关于摩根研究出版物的信息 在这里或者你可以在Twitter上关注她 @morg368.

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纳米粒子稳定液滴变形

微型反应容器,比如液体弹珠,在毫米尺度和小体积的化学和生物实验中显示了巨大的希望。在这里,固体颗粒被困在水滴表面,将内部液体与表面分离,所以液滴不会粘附在基质上。对于大规模应用,液态大理石有一些缺陷,包括它们缺乏光学清晰度,而且它们只能是球形。在最近的一次全文在里面软物质,一个合作研究小组最近发现了一种液体大理石替代品,纳米粒子被挤压到液滴表面以改变其形状,同时仍然保持光学透明度和反应容器的性质。

纳米粒子变形的水滴和液体塑性体

变形的水滴和液体橡皮泥的例子。

为了使液体产生稳定的变形,在两个玻璃表面之间放置一滴水。在这两个玻璃表面涂覆了一层疏水性二氧化硅纳米颗粒。当液滴在两个改性玻璃层之间被挤压然后释放时,纳米颗粒从玻璃上脱落,粘附在水滴表面。一旦挤压力被释放,液滴试图恢复到原来的球形,水滴表面的新纳米颗粒层被“阻塞”,使水滴形状永久变形。变形液滴的最终形状由挤压力决定,但是水滴的形状可以通过向水滴中注入新的水来调整,分解表面纳米颗粒。

从单个水滴到更大体积,利用纳米颗粒的干扰特性,液体增塑剂可以开发出来。水被变形成各种形状,用作小的反应容器。为了控制化学反应,加入了多个橡皮泥,然后用疏水刀快速分离。作为概念的证明,一种带有金纳米粒子的液体塑性体连接到直流电源(30V),使金纳米粒子迁移到塑性体的正端。然后切割液体,将金颗粒从液体的其余部分分离出来。永久变形的液滴和液体塑料为液体透镜和小体积液体反应器提供了新的替代品。

看到完整的软物质这条:

液体增塑剂:界面纳米颗粒干扰下液滴的可控变形与回收

晓光,亚辉雪彭宇律Hao LinFeng Du岳云虎俊神和Huiling段



摩根M。斯坦顿博士。摩根M。斯坦顿目前是斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员。德国。她完成了博士学位。201新利手机客户端4年毕业于伍斯特理工学院化学专业。阅读更多关于摩根研究出版物的信息 在这里或者你可以在Twitter上关注她 @morg368.

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用于DNA序列检测的氮化硼纳米孔模型

快速、准确地检测DNA序列是诊断医学和遗传学的重要目标。大量的DNA和它的小尺寸使得实现这一目标变得困难。纳米孔提供了一种快速检测方法,通过将DNA链穿过纳米孔来检测DNA的单个核苷酸。固态纳米孔将两个流体室隔开,当DNA通过孔时,孔隙部分堵塞,产生离子流堵塞。离子电流的变化可以用来从DNA中收集结构信息。石墨烯研究得很好,实验和理论上,为了制造这些孔,但石墨烯在DNA检测中会产生显著的并发症。石墨烯孔中常含有物质缺陷和DNA粘附在石墨烯上,永久堵塞毛孔,限制检测能力。在最近的一次全文在里面软物质,一个合作的研究团队通过理论上模拟氮化硼中的DNA来解决这个问题。

分子动力学检测双链DNA的氮化硼纳米孔

用于双链DNA检测的氮化硼纳米孔

氮化硼是由硼原子和氮原子组成的蜂窝状结构。这种材料和石墨烯一样薄,具有相似的理想的电气和机械性能,但对DNA粘附更有抵抗力,允许DNA通过毛孔而不会永久阻塞。课题组采用大尺度分子动力学方法模拟了双链DNA在外加电压1.0 V的情况下,通过2.5 ~ 6.5 nm尺寸的氮化硼孔。较小的2.5nm孔径由于其较小的横截面积,比较大的孔径具有更大的阻塞电流和对穿过小孔的DNA更高的敏感性。采用2.5 nm孔,外加多个电压,比较仅由腺嘌呤胸腺嘧啶(A-T)或鸟嘌呤胞嘧啶(G-C)核苷酸对组成的双链DNA,目的是低估DNA通过孔时的电流信号变化。a-t DNA与g-c DNA的最大差异是在1.0V下观察到的,g-c DNA比a-t DNA表现出更大的拉伸和压力。这两组DNA很容易通过氮化硼纳米孔而不会永久堵塞。相比之下,在DNA通过石墨烯纳米孔的建模中,DNA在孔处表现出明显的粘附和断裂。大的变化是目前a-t和g-c DNA之间的信号,而使用氮化硼孔缺乏DNA粘附,为将来的DNA测序提供了一个令人兴奋的机会。本文提出的分子动力学模型有望对目前纳米孔DNA检测的实验工作产生影响。

看到完整的软物质这条:

通过单层氮化硼纳米孔的DNA易位
宗琳谷Yuanzhao张宾泉、阮红洲
一个


摩根M。斯坦顿

博士。摩根M。斯坦顿目前是斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员。德国。她完成了博士学位。201新利手机客户端4年毕业于伍斯特理工学院化学专业。阅读更多关于摩根研究出版物的信息在这里或者你可以在Twitter上关注她@morg368.

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由液晶引导的细菌马达

细菌在消化系统中起着至关重要的作用,生殖,以及人体内的免疫健康。最近,分析了移动细菌在有限环境中运输货物的能力。细菌将周围的化学能转化为机械能,使其成为微型电机的理想选择。尽管细菌已证明能够运输货物,指导他们在哪里游泳,了解他们如何与货物互动一直是一个挑战。来自威斯康星大学麦迪逊分校的一个研究小组,美国利用向列相液晶来引导细菌游动,并监控它们与货物的联系。全部工作在最近的沟通文章在软物质.

P.mirabillis细胞推动C。白色的细胞

一个能动的P。奇异细胞推动一个非运动的细胞。白色的细胞

活动细菌,P.君子兰,被用来推动非移动的真菌细胞,C.白色念珠菌,在定向路径中。细菌和真菌细胞都存在于尿路感染患者中。尿上皮分泌尿路内的粘液层,由外部流动引导;由于粘液流动,尿路中的分子和细胞呈现定向排列。提议的具有活动和非活动细胞的向列相液晶环境代表了人类尿路的简单模型。液晶排列引导细菌并使它们沿着引导场游动,类似于尿上皮细胞。P.君子兰混合了C.白色念珠菌悬浮在20μm厚的由异甘酸二钠组成的液晶层中。P.君子兰细胞推动非运动C.白色念珠菌液晶导演的细胞,根据晶体的方向,给出直线或弯曲的游动轨迹。P.君子兰能够达到1 - 2µm / s的速度吗1在运输真菌细胞时。

为了更好地了解货物运输机制,2µm直径珠子喜忧参半的P.君子兰。细菌运输珠子能够达到5µm /秒的速度1.利用数学模型分析了游泳细菌和颗粒系统的流体动力学。规则化斯托克斯勒。观察到的实验游泳速度与数值模拟结果相关,随着货物尺寸的增加,速度有明显的下降趋势。数学模型表明细菌鞭毛和货物负载的水动力相互作用对预测系统速度很重要。这项工作有助于了解由液晶排列控制的细胞种间相互作用。

看到完整的软物质此处通信:

液晶环境中胶体的细菌转运
里希河Trivedi,Rina Maeda,尼古拉斯LAbbott里奥E。Spagnolie,Douglas B.魏贝尔
软物质先进的文章,2015
多伊:10.1039 / C5SM02041G


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