新型柔性鋅－空氣電池可編織穿戴

近日，天津大學(xué)胡文彬教授、鐘澄教授、鄧意達教授課題組通過一種快速、簡單、連續(xù)的方法制備出一種可編織的柔性線狀鋅－空氣電池；此外還設(shè)計制備了一種具有高效氧還原與氧析出催化性能的原子級厚度的介孔Co3O4/N—rGO（介孔四氧化三鈷/氮摻雜氧化還原石墨烯）復(fù)合納米片，以該復(fù)合納米片作為催化劑的柔性線狀鋅空氣電池表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。

隨著可穿戴電子器件的發(fā)展，人們對柔性儲能器件的需求不斷增加，但是柔性鋰離子電池和超級電容器存在著能量密度不足等問題，制約了其發(fā)展和應(yīng)用。該課題組研究采用快速電沉積的方法在碳布的碳纖維表面原位平鋪了一層氫氧化鈷，結(jié)合后續(xù)熱處理工藝，獲得了超薄介孔四氧化三鈷（Co3O4）與碳布復(fù)合的、具備高效氧還原與氧析出能力的一體化空氣電極。采用高效氧還原與氧析出催化性能的一體化空氣電極，制備成柔性器件，性能優(yōu)越。比如，通過串并聯(lián)連接得到的柔性鋅－空氣電池組能夠驅(qū)動各類電子器件以及給蘋果手機充電。（來源：科技日報）

浙江大學(xué)研制高度可拉伸的全碳氣凝膠彈性體

浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超教授團隊的研究取得了突破性進展，設(shè)計制備出了高度可拉伸的全碳氣凝膠彈性體，并且表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，今后有望應(yīng)用在柔性器件、智能機器人及航空航天等多個領(lǐng)域。

研究團隊以碳為研究對象，發(fā)現(xiàn)高分子彈性體，比如橡膠，分子呈鏈狀結(jié)構(gòu)，就像柔軟的棉線團，有很多纏結(jié)的地方可以被拉開，當(dāng)外力去除，這些高分子的“棉線”重新纏結(jié)變成線團。無機物之所以不能拉長再回彈，就是因為沒有相似的結(jié)構(gòu)。

基于此，高超團隊通過在“一片片”的石墨烯中制造出一些褶皺，將高分子的可拉伸“線團結(jié)構(gòu)”拓展成為石墨烯中可拉伸的“紙團結(jié)構(gòu)”，以提高石墨烯的延展性。團隊借鑒生物學(xué)理念，從肌肉和關(guān)節(jié)的拉伸中尋找答案，設(shè)計出類似傳統(tǒng)拉縮式燈籠的結(jié)構(gòu)，并用3D技術(shù)打印出來，通過限位壓縮定形，形成“褶皺”。這時石墨烯材料可以拉伸100%。

為了解決繼續(xù)拉伸，石墨烯的“一片片”分子結(jié)構(gòu)之間就會出現(xiàn)裂紋，該團隊引入了碳納米管，在石墨烯的片層之間打上“補丁”，石墨烯可拉伸200%。（來源：紡織導(dǎo)報）

美團隊導(dǎo)入3D建模概念，讓立體編織也難不倒電腦橫編機

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）電腦科學(xué)家已開發(fā)出一種系統(tǒng)，即使面對各種形狀的立體編織物，系統(tǒng)也能自動找出紡織的順序步驟并轉(zhuǎn)換為指令，讓電腦控制的針織橫編機能自動織出相同的形狀。

根據(jù)了解，團隊主要是借鑒了常見的 3D 建模方法，為電腦橫編機（V-bed knitting machines）開發(fā)出一種系統(tǒng)，面對復(fù)雜的立體編織物也可以自動針織；這種廣泛使用的機器 利用鉤形針來操作紗線圈，雖然編織能力很強，但與手工相比仍有諸多限制。

該團隊運用的算法將機器本體的限制納入考量之后，找出了能力范圍內(nèi)可執(zhí)行的花式指令，同時降低了紗線斷裂或卡紙的風(fēng)險。這項系統(tǒng)目前只能生產(chǎn)光滑的針織布，還無法做到與圖案拼接。

團隊目前正努力創(chuàng)造一種名為“Knitout”的通用針織格式，這種格式將可和任何品牌的針織機一起使用。最新的研究成果將會在今夏舉辦的 SIGGRAPH 2018會議公布。（來源：科技新報）

美國生物技術(shù)公司Kraig Biocraft開發(fā)新的蜘蛛絲繭

作為蜘蛛絲纖維的領(lǐng)先開發(fā)者，美國生物技術(shù)公司Kraig Biocraft實驗室已成功生產(chǎn)出其所稱的第一個重組蜘蛛絲繭，它是其研發(fā)中心所開發(fā)的新系列混合型基因改造的絲繭。

這條新的混合生產(chǎn)線是在其最近開設(shè)的密歇根州工廠所創(chuàng)建，該工廠將該公司最佳性能重組蜘蛛絲系列中的商業(yè)菌株相結(jié)合，產(chǎn)生了Kraig Biocraft歷史上最大的絲繭。

該公司利用基因工程技術(shù)制造蜘蛛絲，被稱為Monster Silk，由其基因改造家蠶絲生產(chǎn)而來。Dragon Silk是迄今為止其最強大、最靈活的技術(shù)。這種復(fù)合纖維由蜘蛛絲蛋白和蠶絲組成，據(jù)說比商品級蠶絲強度更高且更柔軟。（來源：國際紡織導(dǎo)報）

俄羅斯研發(fā)新型復(fù)合材料可避免電子產(chǎn)品過熱

俄羅斯國家研究型技術(shù)大學(xué)莫斯科國立鋼鐵合金學(xué)院（NUST MISIS）專家制造出一種新型復(fù)合材料，導(dǎo)熱性能要比同類材料優(yōu)越幾倍，且容易加工。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中采用這種材料，可以解決印制電路板運行時的過熱問題。在長期過熱的情況下運行，不僅容易造成死機，電子產(chǎn)品也容易老化。電腦或智能手機中對溫度升高最敏感的部件是處理器和顯卡，高溫會縮短二者的穩(wěn)定運行期限，甚至導(dǎo)致故障。

為解決這一問題，學(xué)院專家決定制造導(dǎo)熱性高且具有良好機械性能的便宜、輕便的復(fù)合材料。這種材料將高效取代現(xiàn)代電子產(chǎn)品中所采用的玻璃布復(fù)合材料。（來源：科技日報）

哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制出超疏油/超親水涂層材料

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的趙學(xué)增教授與潘昀路副教授所帶領(lǐng)的課題組日前針對阻水通油問題實現(xiàn)了突破。他們通過構(gòu)造短直氟鏈表面活性劑與極性親水基團組成的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)，使表面實現(xiàn)了真正意義上的超疏油與超親水性的共存。研究成果發(fā)表于《Advanced Functional Material》雜志。

由于短直氟鏈的存在，且油與極性基團沒有強的相互作用，油在材料表面呈現(xiàn)超疏態(tài)，由于水與極性基團之間有著強相互作用，而氟鏈又直又短，為水分子與極性基團的“親密結(jié)合”創(chuàng)造了空間條件，使水在材料表面迅速呈現(xiàn)超親態(tài)。這種涂層可以通過噴涂的方式附著在幾乎任何一種固體表面上。 同時，該研究團隊還針對超浸潤表面機械耐久性問題開展了研究，提出通過層層噴涂實現(xiàn)功能顆粒與高黏性膠粒均勻混合方式構(gòu)造特殊潤濕性功能表面，大幅提高所制備涂層的機械耐久性（8～10倍），可在砂紙的持續(xù)摩擦下保持潤濕性能不變，也可在人的大力揉搓下保持其超疏油/超親水性。