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化工新型材料

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化工新型材料

欧盟研制成功航天专用特种碳纤维材料
  据报道,由葡萄牙、西班牙和爱尔兰的科研团队合作完成的欧盟EUCARBON项目,成功建立起欧洲第一条面向卫星等航天领域应用的特种碳纤维生产线,从而有望使欧洲摆脱对该产品的进口依赖,确保材料供应安全。
  EUCARBON项目于2011年11月启动,致力于提升欧洲在航天用碳纤维和预浸渍材料方面的制造能力。项目历时4年,总投入320万欧元。目前,项目团队已成功实现实验室规模的预浸渍材料制造,并可向有意愿采用该材料的公司提供样品。为测试材料适用性,项目团队按现行卫星部件规范生产了2个组件,并通过了所有性能测试。
  項目负责人表示,航天专用碳纤维是一种典型的利基市场,即被大企业或大公司忽略的某些细分市场或小众市场。然而,发展这种产品的制造能力会产生连锁反应,将极大提升欧洲在先进材料领域的技术水平和制造能力。另外,除了航天领域,项目也在积极开发特种碳纤维在汽车工业和能源领域应用的潜力。(科技部)
  弹性导体新材料可赋予机器人人类皮肤功能
  据报道,近日,一个日本科学家团队开发出一种可用于印刷的新型弹性导体,该导体在拉长至原长的5倍后仍可保持高导电性。
  此种新型材料被制成膏状的油墨,可以在纺织品和橡胶表面打印成各式各样的图案,作为可拉伸导线为具有传感功能的可穿戴设备导电,也可为机器人的体表赋予类似人类皮肤的功能。
  用于监测人们健康水平或心率,肌肉活动等身体状况的可穿戴设备正在发展之中,一些产品也早已面向市场。除了目前已有生产加工领域之外,健康护理和零售等领域的机器人时代也即将来临,这些发展都意味着弹性导体未本文由论文联盟http://www.LWLm.coM收集整理来的应用将急剧增加。
  “显然,对可穿戴设备和机器人的需求在持续增长,”主导研究的东京大学工学系研究科Takao Someya(染谷隆夫)教授说道,“我们觉得能印刷的弹性导体对于实现这些产品的发展,满足人们的需求尤为重要”。
  这样的性能使它适用于贴身的运动服装的手肘和膝盖等部位,或是机械手变形较大的关节处。
  这种新型材料经久耐用,并且适合高产量的印刷方式,如孔板印刷和丝网印刷等大面积印刷,因而易于安装;其印刷过程中产生的银微粒又为服饰、机器人和可变形电子器件等领域的许多应用提供了更为经济的解决方案。
  该团队目前正在寻找比银屑成本更低的材料,同时也着眼于其他的有机聚合物,如无氟橡胶,也在进一步探寻各种不同的材料组合和处理方法制作类似的高性能弹性材料。(麻省理工科技评论)
  瑞士应用3D打印技术开发新型声阻尼材料
  瑞士联邦材料研究所(EMPA)应用3D打印技术开发出一种新型声阻尼材料。EMPA的科研团队用选择性激光烧结3D打印技术,将高聚物逐层打印成型并经过激光烧结强化过程,获得一种内部具有特殊弹簧结构同时具有一定强度的新材料。
  新材料的基本单元是直径约4cm的相互关联的环状单元结构,它们在声波作用下,不仅能产生上下前后左右的三维运动,而且能沿其几何对称轴转动。这种材料对声波具有很强的阻尼作用,实验结果显示,它对频率为800Hz的声波(人声的典型频率)能吸收99%,而且因为材料几乎是“空心”的,对光线的阻碍很小。
  这种新型材料在建筑、汽车和航空工业具有广泛应用前景。科研人员将首先把这种材料嵌入工程高分析材料,形成所谓“三明治”结构,作为高性能的新型空间分隔和隔音材料。(科技部)
  英国研发出全新微蛋白结构
  据报道,来自英国布里斯托大学的研究团队在5月22日出版的《自然·化学生物》杂志发表论文称,他们设计出一种比天然蛋白小很多的微蛋白,借此可以对蛋白质形成折叠结构并保持稳定的分子作用力“一探究竟”,为设计生物医药所需的微小蛋白和微小分子等基本结构开辟了全新路径。
  天然蛋白质具有一系列至关重要的生物功能,比如帮助植物将光能转换成糖分,帮助人类将氧气从肺部运往肌肉,帮助糖类与氧气结合以提供肌肉正常活动所需的能量等。为执行这些任务,蛋白质必须折叠成特定的3D结构,即氨基酸按照一定序列形成肽链,再将肽链中疏水性残基包裹进分子内部,折叠成具有活性的3D结构。但经过数十年的努力,科学家们仍没有详细理解蛋白质折叠的过程,以及蛋白质结构如此稳定的背后机制。
  现在,布里斯托团队的最新研究有望解决这一难题。他们让2种蛋白质结构——α螺旋和聚脯氨酸Ⅱ螺旋结合,形成“PPα”微蛋白。接着,他们将这一微蛋白进行“拆解”发现,两种螺旋结构相互缠绕后,其内氨基酸能通过“纽扣作用”紧密结合在一起。
  研究团队用非天然氨基酸取代“PPα”内部分氨基酸后还发现,除了疏水性作用外,微蛋白保持结构稳定还与CH-π作用息息相关,即一种螺旋的CH基团与另一种螺旋内的芳环基团之间存在相互作用。他们也在数千种天然蛋白质结构中发现了这种CH-π作用,这意味着,CH-π作用为开发新药提供了新的潜在靶点。
  领导该研究的艾米力·贝克博士认为,他们的新研究不仅对蛋白质折叠和稳定的基础性研究意义重大,还能指导科学家设计改造出全新的蛋白质和药物分子,为生物技术和生物医药应用开辟前所未有的研究路径。(科技日报)
  日本团队用纤维素纳米纤维成功开发吸附内毒素技术
  内毒素是一种构成大肠菌及沙门氏菌细胞膜的脂多糖,一旦经注射等途径进入血液,则会引起发热、休克等生理反应。自来水、开水、蒸馏水中都存在微量的内毒素,在注射用蛋白质、疫苗溶液等的半成品中也会残留微量的内毒素。这些情况都被视为一种严重的问题。
  内毒素的结构非常稳定,需经250℃30min以上干热处理才会分解。近年来,在医疗器械、药品制造、细胞培养等生命科学领域,内毒素的问题日益引起关注。以往采用带有细孔的粒子型吸附剂处理内毒素,由于比表面积很小(5~10m2/g),吸附量不仅小,而且对内毒素的选择能力也不强,所以仅能用于处理注射液等粘度低的液体。

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