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柔韧性薄膜抗揉搓性试验仪

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柔韧性薄膜抗揉搓性试验仪相关的资讯

  • 宁波材料所发表文章表明碳基Janus薄膜在柔性智能设备中的应用
    Janus薄膜由于具有不对称的结构和独特的物理或化学性质,在传感、驱动、能源管理和先进分离等方面表现出了巨大的应用潜力。   其中,仿生柔性皮肤由于兼具灵敏感知、驱动和功能集成等特点,已经引起了人们广泛的研究兴趣。为实现这些特定的功能,需要选择合适的活性功能材料并以可控的方式形成不对称的结构。碳纳米材料由于具有优异的导电和导热性能、本征机械柔韧性、高化学和热稳定性、易于加工等优点,是一种极具应用前景的活性材料。   碳纳米材料和功能聚合物以可控方式进行不对称结合可以促进高性能传感、驱动和集成器件的设计,从而推动智能软体机器人的发展。因此,迫切需要对碳基Janus薄膜的设计原则进行全面总结,并深入讨论表面/界面结构和性能之间的关系,以指导其在柔性智能设备中的应用。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员基于在碳基/高分子Janus薄膜的构筑及其柔性传感和驱动方面的长期研究基础,受邀在Accounts of Materials Research上发表题为“Carbon-based Janus Films Toward Flexible Sensors, Soft Actuators and Their Beyond”的综述文章(Acc. Mater. Res. 2023, DOI: https://doi.org/10.1021/accountsmr.2c00213), 系统总结了碳基Janus薄膜的制备策略、结构与性能关系以及传感和驱动及其一体化集成器件应用方面的研究进展,并对该领域的未来发展进行了展望。   在该综述中,作者首先讨论了几种常见的碳纳米材料(例如,碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯、石墨和炭黑等)的基本性质和优缺点,以此来引导人们根据所需的性能和应用场景选择合适的材料。随后介绍了碳基Janus薄膜通用的制备策略,并根据制备过程中基底不同,将其分为固体支撑的物理和化学策略以及液体支撑的界面策略。其中,重点讨论了不同的设计原则和表面或界面结构以及性能之间的关系,以此来指导设计高性能器件。具有不对称功能耦合的碳基Janus薄膜进一步通过构建特殊表面微结构来实现高性能电子皮肤的开发,同时还能以支撑和自支撑构型用于非接触式感知。此外,由于碳纳米材料优异的光热转化以及湿度响应性能和聚合物层的功能可设计性,碳基Janus薄膜在高性能光热驱动、湿度驱动以及多刺激响应驱动器中取得了巨大进展。基于碳材料优异的导电和传感性能,碳基Janus薄膜还可以设计成自感知软体驱动器,极大推动了智能软体机器人的发展。   尽管碳基Janus薄膜在传感、驱动和一体化柔性器件的开发中得到了长足的发展,但仍然存在一些问题和挑战亟需解决。首先,碳纳米材料应用到植入式传感或驱动器件中时,需要考虑和生物相容性材料进行复合或者对器件进行封装来降低毒性风险。其次,为实现稳定的驱动和精确的传感信号反馈,需要进一步提高两相界面的结合强度。同时,赋予碳基Janus薄膜多功能性,例如自愈合、抗腐蚀、耐高温、抗冻等,以增强其在复杂、恶劣环境中的适应性。不仅如此,还需探索高效易得的方法以实现碳基Janus薄膜可控图案化,来构建高精度、定位传感器和可编程的多阶段驱动器。最后,为实现碳基Janus薄膜的大规模生产以及推动其在智能软体机器人中的发展,结合可扩展的界面制备策略和先进的打印以及卷对卷加工等技术似乎是一种不错的选择。   该论文得到了国家自然科学基金(52073295)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)、国家自然科学基金委中德交流项目(M-0424)、浙江(之江)实验室开放研究项目(No.2022MG0AB01)、中国科学院前沿科学重点研发项目(QYZDB-SSW-SLH036)、王宽诚教育基金(GJTD-2019-13)等项目的支持。基于先进制造技术构建碳基Janus薄膜用于传感、驱动及其一体化智能柔性器件
  • ACCSI 2023多方共议:科学仪器如何赋能强韧性城市
    仪器信息网讯 “韧性城市”写入“十四五”规划和2035年远景目标纲要,这是我国五年规划中首次提及“韧性城市”这一概念。北京市提出到2025年建成50个韧性社区、韧性街区或韧性项目,形成可推广、可复制的韧性城市建设经验;全国两会上,人大代表围绕加强韧性城市建设、提高城市防内涝综合能力提交建议……近年来,建设韧性城市受到越来越多关注,提高城市韧性、增强抗风险能力,正成为现代城市建设管理的重大课题。如何通过科学仪器技术赋能,筑牢城市生命线?由仪器信息网(www.instrument.com.cn)主办,中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网(woyaoce.cn)、北京怀柔仪器和传感器有限公司等单位协办,中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会等单位支持的“韧性城市发展论坛”于5月19日在怀柔召开。作为第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)同期活动,北京市、怀柔区及怀柔科学城管委会相关领导、相关委办局分管领导、怀柔区韧性城市建设相关参与单位代表、ACCSI2023参展科学仪器行业相关厂商等汇聚一堂,通过报告演讲、圆桌讨论、现场互动等形式,围绕“韧性城市”建设过程中,科学仪器行业能够发挥的作用,以及韧性城市建设赋能产业发展等议题进行探讨,共同为科技赋能城市更新,构建强韧性城市保障体系献计献策。论坛现场北京市怀柔区应急管理局副局长李长富主持论坛北京市怀柔区经济和信息化局局长杨惠芬论坛伊始,北京市怀柔区经济和信息化局局长杨惠芬开场致辞,并向与会领导和嘉宾表示诚挚欢迎。她表示,韧性城市建设已成为发展传感器产业的重要抓手。未来,怀柔区将坚持生态文明理念,坚持全面创新改革,深度推动科技与经济、科技与城市有机融合,加快传感器产业迭代升级,打造未来城市发展新典范。希望与会嘉宾今后可以更多参与到怀柔区建设中,成为推动怀柔韧性城市示范区和传感器产业全面高质量发展的重要力量。北京市应急管理局党委委员、副局长、一级巡视员刘斌北京市应急管理局党委委员、副局长、一级巡视员刘斌发表致辞称,北京市已完成韧性城市顶层设计,并将怀柔区作为全市唯一区级试点,希望怀柔区在建设韧性城市过程中持续发力、不断创新,形成更加高效和顺畅的协调发展机制,力争早日建成“怀柔模式”样本,将怀柔经验推广到全市,为建设更高水平的平安北京,保障人民生命财产安全提供坚实保障。清华大学公共安全研究院首席科学家苏国锋在韧性城市发展报告环节,清华大学公共安全研究院首席科学家苏国锋就《城市生命线安全监测预警》这一话题作主题报告。他向与会嘉宾阐述道,清华大学公共安全研究院团队在国家部委和地方省市的鼎力支持下,充分发挥产学研体系化优势,将城市生命线、安全韧性城市等城市安全理论研究、工程示范应用、仪器装备和传感器研发作为重点工作任务,突破城市安全和传感器技术领域“卡脖子”技术,创新研发并在多个城市落地实施城市生命线安全监测和韧性城市建设工程体系,提供系统性、可复制、可推广的解决方案。今后研究院将进一步加大技术和模式创新,为新时代城市安全建设提供坚实科研和技术保障。辰安科技高级副总裁吴鹏辰安科技高级副总裁吴鹏以《用科技赋能城市更新,构建强韧性的城市安全保障体系》为题发表演讲。他表示,辰安科技不断探索韧性城市发展模式,致力打造可复制、可推广的标杆案例,正面向全国推广应用。团队去年在怀柔区应急、区城管、区消防救援支队以及区经信局的大力支持下已经完成怀柔区韧性城市一期建设,重点建设燃气安全专项、消防安全专项两大应用场景和韧性城市技术迭代平台和综合运行监测中心,组建了一支专业的运营服务队伍。今后辰安科技将加强与产业上下游企业的合作互动,加强技术迭代平台赋能,充分依托怀柔韧性城市应用场景示范基地,全面推进韧性城市场景建设。清华大学公共安全研究院副研究员孙占辉清华大学公共安全研究院副研究员孙占辉从创新技术的角度阐述了韧性城市基层治理在怀柔区的实践案例。他先是分享了怀柔韧性城市一期建设成果,之后从理念、制度、技术迭代、服务、成效和未来拓展方向多个维度详细介绍了怀柔基层治理模式创新经验。他表示,以韧性城市建设为基础、以城市运行监测为抓手、以基层服务为支撑,建设具有怀柔特色的综合性、全方位、系统性、现代化的城市安全保障体系,通过韧性城市建设带动相关高端仪器和传感器产业聚集发展,不断增强人民群众的获得感、幸福感、安全感。在嘉宾演讲环节,以《城市燃气事故零死亡目标及实现路径》为题,中国城市燃气协会副秘书长马长城带来行业知识分享;北京市科学技术研究院科研处处长朱伟研究员发表题为《数字化技术推进韧性城市建设路径研究与应用》的主题报告;西人马联合测控科技有限公司董事长聂泳忠从企业角度分享了智能传感器与数据采集器赋能新测控技术的创新成果与应用实践。在最后的圆桌论坛环节,行业专家和企业代表围绕“韧性城市建设赋能产业发展”主题,从韧性城市前沿理论、工程实践以及未来产业发展方向等方面分享前沿观点、碰撞思维火花。清华大学公共安全研究院研究员陈涛、北京埃德尔博珂工程技术有限公司 CEO毋焱、华为OpenHarmony 使能部副部长陈鹏、埃睿迪信息技术(北京)有限公司总裁王燕为发言嘉宾,辰安城市智能副总经理曹诗嘉主持。清华大学公共安全研究院研究员陈涛教授指出,韧性城市概念大、涉及范围广,将会对传感器应用及其他产业带来具有更大想象力的拉动空间与带动作用。同时,韧性城市作为巨大的科技试验场,对传感器的技术产品亦提出了高标准、严要求,从根本上促进了传感器产业的技术迭代创新。从大的层面来看,韧性城市是一个全面数字化的过程,未来将会大幅提升城市安全保障能力和人民幸福指数,继而对数字中国建设形成有效助力。论坛现场,辰安科技下属子公司辰安城市智能与北京市长城伟业投资开发有限公司 、芯怀视界(北京)科技有限公司、北京新敏兴业环境科技有限公司、北京慧达智造科技发展有限责任公司、北京市万智生科技有限公司分别签订战略合作协议,旨在共同推动韧性城市和传感器产业的高质量发展与融合共建,进一步打造开放包容的城市安全建设生态体系。韧性城市示范项目旨在通过深入构建全方位、多尺度、立体化的韧性城市,丰富仪器设备和传感器产业在监测预警、防灾减灾、应急救援、城市管理、生态环境等诸多环节领域的应用场景和内涵。怀柔区坚持场景驱动,紧扣市场需求,立足北京、面向全国,聚焦怀柔韧性城市应用场景建设,搭建底层共性技术迭代平台,创建技术与市场相结合的商业模型,建立产业物联网与消费互联网的交汇,形成以场景促产业发展的新模式,带动以龙头企业为牵引的上下游产业集聚发展,助力怀柔高端仪器和传感器产业集聚区建设。
  • ETT-01电子拉力试验机除了可以测试薄膜的拉伸强度还能测试薄膜的哪些性能
    在当今这个科技日新月异的时代,薄膜材料因其优良的物理和化学特性,在包装、医疗、电子等众多领域得到了广泛应用。然而,如何准确评估薄膜的各项性能,确保其在各种应用场景下的可靠性,成为了摆在科研人员和生产企业面前的重要课题。幸运的是,ETT-01电子拉力试验机的出现,为薄膜性能的全面检测提供了强大的支持。ETT-01电子拉力试验机,作为一款专业的力学性能测试设备,不仅可以测试薄膜的拉伸强度,更能深入探索薄膜的剥离强度、断裂伸长率、热封强度、穿刺力等多项关键性能。这些性能参数对于评估薄膜的耐用性、密封性以及在实际应用中的表现至关重要。首先,剥离强度是衡量薄膜材料间粘附力的重要指标。通过ETT-01的精确测试,我们可以了解到薄膜与不同材料之间的粘附性能,为产品设计和生产工艺提供有力依据。其次,断裂伸长率是反映薄膜材料在受到外力作用时变形能力的关键参数。ETT-01能够准确测量薄膜在拉伸过程中的伸长率,帮助我们判断薄膜的柔韧性和抗拉伸能力。此外,热封强度也是薄膜性能中不可忽视的一环。ETT-01电子拉力试验机能够模拟薄膜在实际应用中的热封过程,测量热封后的强度,确保薄膜在包装、密封等应用场景下具有良好的密封性能。值得一提的是,ETT-01电子拉力试验机还具备测试薄膜穿刺力的功能。通过模拟实际使用中可能出现的穿刺情况,我们可以评估薄膜的抗穿刺能力,为产品设计和质量控制提供重要参考。除了以上提到的性能参数外,ETT-01电子拉力试验机还能测试薄膜的压缩、折断力等多项性能,实现对薄膜性能的全面解析。这一功能的实现,得益于ETT-01的高精度测试系统和先进的位移控制技术。通过这些技术手段,ETT-01能够确保测试结果的准确性和重复性,为用户提供可靠的数据支持。在实际应用中,ETT-01电子拉力试验机已经成为了众多薄膜材料生产企业、科研机构以及质检部门的得力助手。它不仅能够帮助用户全面了解薄膜的各项性能参数,还能为产品设计和生产工艺提供改进方向,推动薄膜材料行业的持续发展和创新。总之,ETT-01电子拉力试验机以其全面的测试功能和精准的测试结果,成为了薄膜性能全面解析的利器。它不仅能够满足科研人员和生产企业对薄膜性能评估的需求,还能为产品的质量控制和工艺改进提供有力支持。在未来的发展中,我们有理由相信,ETT-01电子拉力试验机将继续在薄膜材料性能测试领域发挥重要作用,为行业的进步和发展贡献力量。
  • “软包装耐揉搓试验仪的研制”项目完成鉴定验收
    由济南兰光机电技术有限公司与国家包装产品质量监督检验中心(济南)共同承担的国家质检总局科技计划项目&ldquo 软包装耐揉搓试验仪的研制&rdquo 于2012年10月13日完成鉴定,验收通过。  本次鉴定委员会由国家加工食品安全监督检验中心王朝晖主任为主任委员,山东省包装改进办公室李振平主任,山东大学包装工程研究所张国强教授,中国出口商品包装研究所郭振梅所长,上海紫江彩印包装有限公司副总经理武向宁,联合利华(中国)有限公司产品研发技术中心经理林平,雀巢(中国)有限公司大中华区包装技术总监虞湛作为委员会成员出席了此次会议。在山东省质量技术监督局科技处曹镇处长主持下,鉴定委员会听取了济南兰光机电技术有限公司技术中心总监张目清的项目汇报,经过答疑评审,终鉴定济南兰光机电技术有限公司研制的软包装揉搓试验仪达到了国际领先水平,同意通过验收。  该软包装揉搓试验仪基于ASTM F392设计,可模拟复合薄膜、铝箔等软包装材料的揉搓、折压行为的动作、力度和速度,为验证揉搓后材料的物理性能变化提供定量评价标准。该项研发填补了国产揉搓试验仪的空白,解决了我国传统揉搓性能检测采用人工模拟试验的缺陷,实现了机械智能化的操作模式,为制订相关国家检测标准提供了技术支持。同时亦有助于缓解对进口产品的依赖程度,这对于国内软包装行业的发展,尤其是复合薄膜、镀铝薄膜的生产和使用都是非常有利的。揉搓试验仪链接:http://www.labthink.cn/cn/product-info-1100100.html
  • FIAM-EVA柔性智能抗冲击材料在人体防护领域的研究及应用取得进展
    防护装备是保障人体生命安全的重要屏障,传统的材料体系已经无法有效应对日益复杂的冲击环境,发展新型防护材料成为提高人体生存能力的有效手段。EVA、EPS和EPP等材料因其轻质量、高回弹的特性被广泛用作防护装备的缓冲部件中,但冲击瞬间造成的局部变形效应仍会对人体造成钝性伤害(BABT),损伤程度由主要变形处的凹陷深度所决定,损伤模式包括肌肉淤青、肋骨断裂等,严重威胁着人员的存活率与后续活动能力。为此,中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室魏延鹏研究团队,开发出一种针对冲击载荷具有自主调控能力的FIAM(Flexible Intelligent Anti-Impact Material)柔性智能抗冲击材料,并实现了基于力学环境的材料定向优化设计方法和工艺方案。在此基础上,研究团队通过将FIAM材料与乙烯-醋酸钙乙烯酯(EVA)低密度泡沫进行共混复合,开发了一款具有应变率强化效应的FIAM-EVA柔性智能抗冲击缓冲材料,以兼顾防防护装备对保护性与机动性的双重需求。采用多种动态测试手段对FIAM-EVA的动态力学性能进行表征,发现FIAM材料对基材的动态压缩强度具有显著增益效果,且幅度随加载速率的增加而提升。与此同时,通过将FIAM-EVA制成缓冲衬垫并与超高分子量聚乙烯防弹层形成新型柔性防弹衣,并使用高速发射系统对装备整体防护性能进行测试。实际测试结果表明,在抵挡相同的子弹冲击作用时,FIAM-EVA缓冲衬垫的背部凹陷深度仅为传统材料的49%,有效减轻了人体所受到的钝性伤害。为从微尺度层级分析FIAM-EVA的抗冲击防护机制,通过扫描电镜(SEM)手段对材料空间形貌进行系统性表征,还原FIAM与泡沫基体的复合结构形态,阐明了FIAM材料主要以孔隙填充、骨架包裹、薄膜覆盖、颗粒附着等形式与基体框架进行偶联,揭示了FIAM-EVA一种由多相物质在微观尺度上高度交联的复杂体系,材料优异的吸能耗能特性得益于多相物质间的协同变形作用。相较于传统EVA缓冲泡沫保护,FIAM-EVA材料能够有效降低人体表面的凹陷深度与接触压力,减轻弹着点处的钝性损伤,为穿着者的生命安全提供更强力保障。研究工作为FIAM体系在人体防护装备中的应用提供理论基础和技术支撑。该成果以“Effect of shear thickening gel on microstructure and impact resistance of ethylene–vinyl acetate foam”发表在Composite Structures上。该工作得到了国家自然科学基金委面上项目与青年基金项目(No.12072356和No.11902329),瞬态冲击技术重点实验室基金项目(No. 6142606221105), 北京市科技计划-怀柔科学城成果落地项目(No. Z221100005822006)等项目的支持。基于FIAM材料独特的力学特性,研究团队围绕典型冲击防护应用场景,相继开发出FIAM-EP、FIAM-PU和FIAM-SR等复合材料体系,以其优异的柔韧性、可塑性、热稳定性、抗冲击性能,在高端电子器件防护、装备防护、个体防护领域(如运动防护等)具有非常好的应用前景,现阶段已通过知识产权授权形式与北京中科力信科技有限公司合作进入产业化应用推广阶段。图1. FIAM与EVA泡沫材料微观形貌特征示意图图2. 弹道冲击作用下IMECAM(a)与EVA(b)缓冲层背部峰值压力分布图
  • 宁波材料所在柔性有机太阳能电池领域取得进展
    p  有机太阳能电池具有质轻、柔性、成本低、弱光响应等优点,是当前太阳能电池技术的前沿热点研究方向。高效率﹑耐弯折和廉价的柔性有机太阳能电池在柔性可穿戴和便携式电子设备、光伏建筑一体化和军事等领域具有很强的应用潜力。目前,大多数有机太阳能电池的研究结果都是基于刚性的氧化锡(ITO)玻璃基板。但有机太阳能电池如果要实现商业化应用,其真正的优势是采用低成本的湿法印刷和卷对卷大面积工艺制造。在有机太阳能电池中,最常用的电极材料是铟掺杂的氧化锡(ITO)。然而,ITO在塑料基板上存在导电性差和机械脆性等问题,而且ITO通常在高温下通过真空溅射进行加工,这使得其价格昂贵,并且不利于采用大面积印刷和卷对卷来制备。已经有一些报道采用新的电极材料来代替传统ITO,如纳米银线、石墨烯、碳纳米管、导电聚合物等,其中聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)薄膜的成本相对较低,并且该薄膜表现出高光学和电学特性、优异的热稳定性、良好的柔韧性等。利用酸掺杂PEDOT:PSS可以大幅提高其导电率,但目前报道的大多数采用强酸如硫酸、硝酸等进行掺杂,再进行高温后处理,容易损伤PET等柔性塑料基板。/pp  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员葛子义团队在前期高效率有机太阳能电池研究的基础上(Nature Photonics, 2015, 9, 520 Advanced Materials, 2018, 30, 1703005 Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b00683 Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6, 464),在柔性有机太阳能电池领域又取得新进展,创新性地开发了低温酸处理PEDOT:PSS电极替代需要高温溅射且昂贵的ITO电极。通过低温甲磺酸处理来提高PEDOT:PSS薄膜的导电性、降低薄膜的粗糙度,同时避免传统的强酸处理对柔性塑料衬底的破坏。进而利用全溶液加工技术,采用PBDB-T和IT-M非富勒烯活性层,制备了全湿法加工非ITO的单结柔性有机太阳能电池,电池的能量转换效率达到10.12%,这是迄今报道的全湿法加工的柔性有机太阳能电池的最高效率。而且这类全溶液加工的柔性有机太阳能电池非常符合卷对卷印刷和刮涂等大面积制备工艺的技术要求,为有机太阳能电池低成本柔性化制备提供了重要的参考途径。该项工作以All Solution-Processed Metal Oxide-Free Flexible Organic Solar Cells with Over 10% Efficiency 为题发表在国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。葛子义和团队成员樊细为该论文的共同通讯作者,硕士生宋伟为第一作者。/pp  上述研究得到了国家重点研发计划(2017YFE0106000和2016YFB0401000)、国家自然科学基金(51773212, 21574144和21674123)、中科院前沿科学重点研究项目(QYZDB-SSW-SYS030)、中科院重点国际合作项目 (174433KYSB20160065)、中科院交叉创新团队、浙江省杰出青年基金(LR16B040002)和宁波市科技创新团队(2015B11002,2016B10005)等资助。/pp style="text-align: center "img title="W020180523579124813794.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/b0085859-db45-42e0-b92f-b5f1ebccc183.jpg"//pp style="text-align: center "图:柔性有机太阳能电池的结构示意图和光伏特性曲线/p
  • 防水且透明柔性有机发光二极管制成
    图片来源:物理学家组织网由韩国科学技术院电气工程学院和国家纳米制造中心科学家领导的联合研究团队宣布,他们使用MXene纳米技术,成功开发出了一款防水且透明的柔性有机发光二极管(OLED),新材料即使暴露在水中也能发光和透光,有望应用于汽车、时尚和功能性服装等领域。相关研究刊发于最新一期美国化学学会《ACS Nano》杂志。透明柔性显示器在包括汽车显示器、生物保健、军事和时尚等多个领域备受瞩目。但众所周知,当发生小变形时,它们很容易断裂。为解决这个问题,科学家们正在对许多透明的柔性导电材料,如碳纳米管、石墨烯、银纳米线和导电聚合物等开展积极研究。MXene是一种具有高电导率和透光率的二维材料,具有优异的电化学和光电性能,可通过溶液加工实现大规模生产。尽管拥有这些诱人特性,但其电性能很容易因空气中的湿气或水而劣化,因此其商业化备受挑战。为解决这一问题,研究团队使用了一种封装策略,可保护MXene材料免受湿气或氧气引起的氧化,进而开发出一种寿命长、抗外部环境因素稳定性高的MXene基OLED。新设计的双层封装薄膜,可阻挡水分并具有柔韧性。其顶部还贴有厚度为几微米的塑料薄膜,使其可在水中洗涤而不会降解。这款基于MXene的OLED,亮度达到1000坎德拉/平方米或更高,即使在阳光直射的户外也可拥有清晰的显示效果。此外,即使在水下浸泡6小时,该OLED的性能也能保持稳定。研究人员指出,最新研究将成为MXene应用于电气设备领域的指导方针,可应用于其他需要柔性透明显示器的领域。
  • 大连化物所卿光焱团队制备出新型手性光子防伪薄膜
    近日,中国科学院大连化学物理研究所生物分离与界面分子机制创新特区研究组(18T7组)卿光焱研究员团队设计并制备了一种环境友好、多模式、可转换的手性光子薄膜。该研究为先进防伪材料的设计提供了新思路。早在中国古代,防伪标签(如水印、指纹和笔迹)就已广泛应用于文化、经济和军事等领域。创新的防伪技术对于市场的稳定、医疗健康和社会可持续发展等具有重要意义。目前,防伪标签主要使用发光或结构色材料,例如荧光染料、量子点、钙钛矿、室温磷光、纳米印迹光子阵列等,通过物理化学刺激、多色组合、利用复杂图案等实现编码安全。然而,由于自身的空间结构限制,这些防伪编码仅仅停留在一维或者二维的信息传递。相比之下,利用偏振衍生的手性发光材料,将大量有关视觉特征和空间结构的信息整合到一种复合材料中,可实现对每种信息进行编码或集成,从而大大提高防伪水平。纤维素纳米晶体(CNC)是一种来源丰富、绿色可持续的天然多糖聚合物,它可以进行自组装形成手性向列结构。本工作中,该团队将强手性的CNC系统与强发光的稀土配合物进行结合,制备出携带四种光学信息的手性光子复合膜。所获得的薄膜同时携带结构色、荧光、手性光和右旋圆偏振发光(CPL)信息,彼此之间可相互切换。基于这些多模式光学状态、湿度响应荧光或可调结构色、柔韧性和耐用性的综合特性,该光学系统在钞票防伪中表现出先进的应用潜力。同时,该材料还具有强CPL发射(不对称因子高达–0.36)、高绝对量子产率(66.7%)和偏振敏感的手性光学特性,这些研究将推动CNC光子材料在手性光学器件、光学探测器、视觉保护和手性传感等方面的应用。相关研究成果以“Multimodal, Convertible, and Chiral Optical Films for Anti-Counterfeiting Labels”为题,于近日发表在Advanced Functional Materials上。该工作的第一作者是大连化物所18T7组和二十八室博士研究生张福生。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金、兴辽英才计划等项目的支持。(文/图 张福生、李琼雅)文章链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202204487
  • 柔性温度传感器实现高温测量新突破
    近年来,各大品牌的折叠屏手机、柔性可穿戴电子等智能设备层出不穷,成为行业热点。作为柔性电子设备的重要组成部分,柔性传感器用以测量温度,反映人体的各项指标。现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、敏感材料等限制,难以实现高温物理场的温度测量。因此,如何继承柔性薄膜传感器优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的应用是一个值得关注的问题。近日,来自微纳制造领域的一项最新研究成果,为柔性传感器突破高温应用瓶颈提供了新思路。西安交通大学机械工程学院精密工程研究所的刘兆钧博士、田边教授、蒋庄德院士及其合作团队首次制备出了具有良好温度敏感性的高温柔性温度传感器。相关成果发表于工程制造领域期刊《极端制造》。传统柔性温度传感器难以实现高温无损监测柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性,甚至可自由弯曲、折叠,而且结构形式灵活多样,可根据测量条件的要求任意布置,能够非常方便地对复杂表面进行检测。在可穿戴方面,柔性的电子产品适合“人体不是平面”的生理特性,因此更易于测试皮肤的相关参数,其可将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,从而实时精准地监测出人体各项指标。“柔性薄膜温度传感器能变形、易附着、轻薄等优点受到了研究人员的广泛关注。”田边说,“热电偶式传感器以结构简单、动态响应快、便于集中控制等优点脱颖而出。”结合二者优势,热电偶式柔性薄膜温度传感器应运而生。“温度传感器主要由两部分组成,由两种不同材料制成的温度敏感层和柔性基板。温度敏感层常由金属以及金属化合物组成,柔性基材则选择已经商业化的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺等高分子聚合物材料。”田边表示。实际上,柔性传感器的优势使其能运用到多个领域当中,除了可穿戴设备,柔性传感器还在医疗电子、环境监测等领域显示出很好的应用前景。然而,现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、温度敏感材料等限制,难以在高温环境场中工作,更无法实现功能化应用。“因为柔性基板的熔点通常低于400℃,在高温环境中发生碳化后会变脆、变硬,因此,很难在高温环境下使用现有的柔性温度传感器。这一点也限制了它们在航空航天、钢铁冶金和爆炸损伤检测等极端环境中的应用。”田边解释道。“现有的高温温度测量手段受限于设备尺寸大、需要破坏结构、破坏气流场、受环境干扰等,难以实现对温度场的无损实时温度监测。”博士生刘兆钧补充道。因此,如何继承柔性薄膜传感器的优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的安装与应用是亟须解决的关键问题。突破多项柔性温度传感器测量瓶颈为了突破柔性温度传感器的温度测量瓶颈,田边教授团队创新性地选择了具有宽温域的铝硅氧气凝胶毡作为温度传感器的柔性基板。由于柔性基板表面不均匀、粗糙度较大,难以通过传统的微纳制造工艺实现薄膜沉积与功能化,因此团队选用了丝网印刷技术制备厚膜以克服上述困难。在制备传感器的实际操作中,田边、刘兆钧等人使用有机黏合剂混合功能粉末完成浆料配置,利用高温热处理的方法去除薄膜中的多余有机物,如环氧树脂、松油醇等。同时,团队还针对不同应用表面,基于柔性材料可变形、可共形的优势,实现了功能薄膜的特定曲面化制备。“就像球鞋设计者根据球星脚底的尺寸大小来制定码数一样,这种‘独家订制’能有效解决一些问题。”田边表示,这样制备好的柔性温度传感器能够贴附于不同曲率曲面,例如叶片等。同时,其也具有超薄、超轻等优点。这项研究首次实现柔性传感器在零下190℃至零上1200℃这一极广的温度范围内工作,测试灵敏度也达到了可观的226.7微伏每摄氏度(μV/℃)。这是现有所有柔性温度传感器难以实现的。扩大柔性传感器的工作温域,为柔性传感开拓了更广阔的应用领域,它在探险排难、航空航天、钢铁冶金等领域将呈现出巨大的应用潜力。在被问及新型柔性传感器何时能够实现实际应用时,蒋庄德表示:“我们团队的研究人员对制备的柔性温度传感器已经进行了多种实验室级测试与实际测试。其中,包括对航模发动机的尾喷温度进行实时监控,小型物理爆炸场爆炸瞬时温度测量以及对坩埚中金属熔化过程进行温度监测等。传感器在整个测试过程都表现出了优异的测温能力。”在蒋庄德看来,科技发展的目标始终围绕造福人类。他指出:“我们根据柔性温度传感器极轻、极薄的特点,创新性地将其应用于智能穿戴设备,如传感器与环保透明面罩相结合设计出的智能口罩,实现对人体呼吸状态的实时监测,有望惠及长期独居旅行者和慢性病患者。我们的科研成果可以给人们的生活带来便捷,这也让科研有了‘温度’。”目前,柔性传感器许多技术仍停留在研究阶段,柔性传感器产业链整体能力亟待增强。就技术本身而言,传感器本身的稳定性、耐磨损性等还需要进一步提高。而从整个产业链的配套来说,柔性电路、柔性存储,以及软硬连接等环节也需要跟进步伐。在未来,团队也期望将制备的柔性传感器进一步优化,实现飞机表面、涡轮叶片等国之重器上的温度测量,为我国科技进步添砖加瓦。
  • 宁波材料所以“微交联法”创制高弹性铁电材料
    8月4日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在《科学》(Science)上,发表了题为Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。该研究提出了铁电材料的本征弹性化方法,即采用微交联法使铁电聚合物从线性结构转变为网络状结构,通过精准调控交联密度在实现弹性化的同时,降低结构改变对材料结晶性能的影响,开创性地同时将弹性与铁电性赋予同一材料。基于此,该研究创制了一种兼具弹性与铁电性,且具有较好的耐机械疲劳和铁电疲劳性能的弹性铁电聚合物。铁电材料是功能材料,通常是指在一定温度范围内具有自发极化且极化方向可随外加电场改变进行翻转或重新定向的晶体材料,其核心为自发极化。极化是极性矢量,由于晶胞中原子构型使得正负电荷重心沿该方向发生相对位移,形成电偶极矩,使得整个晶体在该方向上呈现极性,这个方向称为特殊极性方向。这对晶体的点群对称性施加了限制,在32个晶体点群中只有10个具有特殊极性方向,即1(C1)、2(C2)、m(Cs)、mm2(C2v)、4(C4)、4mm(C4v)、3(C3)、3m(C3v)、6(C6)、6mm(C6v)。只有属于这些点群的晶体才具有自发极化,即铁电材料必为晶体材料。这种特殊的晶体点群赋予了铁电材料诸多性能,使其在数据存储和处理、传感和能量转换以及非线性光学和光电器件等方面有诸多应用。而晶体在受到应力时能够产生的弹性回复是极小的,通常小于2%,这是传统铁电材料多表现为脆性(无机)或塑性(有机)的原因。可穿戴设备、柔弹性电子和智能感知等领域的快速发展,对于使用的材料提出了越来越高的要求即需要在复杂形变下依旧保持稳定的性能。电子器件使用的材料根据导电性可分为导体、半导体和绝缘材料,而导体和半导体目前已实现弹性化。而铁电材料作为绝缘材料中性能最丰富的功能材料之一,目前尚未实现弹性化,这限制了铁电材料在柔弹性电子等领域的应用。铁电材料的铁电性主要来源于其结晶区,但晶体本身几乎不具备弹性,因而铁电性和弹性难以在同一种材料中兼顾。铁电材料的弹性化方法通常有三种——结构工程、共混和本征弹性化。通过结构工程制备的样品只能在预应变值范围内进行形变,需要复杂的制造技术且难以降低器件尺寸。在采用无机铁电材料与弹性体共混方式制备的复合材料中,无机铁电材料的铁电畴杂乱无章,需要经过有效极化后才能表现出铁电性。由于无机铁电与弹性体的电阻率相差较大,在极化过程中电场主要施加在电阻率更大的弹性体中,导致弹性体相的电击穿和电机械击穿。因此,本征弹性化可能是铁电材料弹性化的唯一途径。本征弹性化能够促进材料的发展,使其具备可大规模溶液制备的能力、提高设备密度和材料的耐疲劳性等。有机铁电材料包括有机小分子铁电材料和以PVDF(聚偏氟乙烯)为代表的聚合物铁电材料。铁电聚合物的铁电性主要来源于分子链两侧由极性相差较大的原子或基团形成由一侧指向另一侧的偶极子。铁电聚合物的特点是具有高柔韧性、易于制造成复杂形状、机械坚固性和极性活性。聚合物中的铁电性是20世纪70年代在聚偏氟乙烯中发现的,是电能、机械能和热能之间有效交叉耦合的平台。因此,兼具铁电性和柔韧性的铁电聚合物可能是铁电弹性化的最佳候选对象。在过去几年,化学交联法在导体和半导体的本征弹性化过程中取得了显著进展。由于强的铁电响应需要高的结晶度,而好的弹性回复需要低的结晶度,因此传统的化学交联方法很难同时兼顾铁电响应和弹性回复。为此,该团队提出了“弹性铁电材料”的概念,设计了精确的“微交联法”在铁电聚合物中建立网络结构。选择聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE),55/45mol%)作为反应基体材料,选择带有软而长链的聚氧化乙烯二胺(PEG-diamine)作为交联剂材料,使用低交联密度(1%~2%)赋予线性铁电聚合材料弹性的同时保持较高的结晶度。研究表明,交联后的铁电薄膜结晶相以β相为主,结晶均匀分散在聚合物交联网络中。在受力时,网络状结构能够均匀地将外力分散并且更多地承受应力,避免结晶区受到破坏。实验结果显示,交联后铁电薄膜在70%的应变下依旧具有较好的铁电响应,剩余极化约4.5μC/cm2并在拉伸过程中能够保持稳定,且具有较好的耐机械和铁电翻转疲劳性,提高了可靠性和使用寿命,拓展了使用范围。可见,“微交联法”是实现铁电弹性化行之有效的方法。该方法利用简单的化学反应实现了铁电性与弹性的良好匹配,为铁电材料弹性化提供了新思路。未来,研究团队将扩展此类方法,探索微交联法对于材料弹性化研究的普适性,并对制备的弹性铁电材料在可穿戴电子设备以及能量转换和存储、介电驱动等方面的应用进行探索。研究工作得到卢嘉锡国际合作团队项目、国家自然科学基金、浙江省钱江人才计划和浙江省尖兵领雁项目等的支持。铁电材料专家、东南大学教授熊仁根受邀在同期《科学》PERSPECTIVE专栏发表评论文章,认为这是突破性的工作,开辟了“弹性铁电”这一全新学科,并展望了弹性铁电材料可能的应用场景和未来的发展方向。图1. 弹性铁电的概念和合成策略示意图图2. 应变下弹性铁电的铁电响应。A为全弹性器件;B、C为全弹性器件在0%和70%的应变;D为在1kHz下0~70%应变下的P-E回滞曲线;E为不同应变下的名义Pmax、Pr和Ec和校正后的真实Pr。实验表明交联铁电薄膜在不同拉伸应变下均具有稳定的铁电响应。
  • 上海微系统所成功开发柔性单晶硅太阳电池技术
    早在上世纪五十年代,美国贝尔实验室的研究者就发明了单晶硅太阳电池,利用单晶硅晶圆实现了太阳光能转换成电能的突破,并成功用于人造卫星,当时的光电转换效率仅有5%左右。近几年,研究人员通过材料结构工程和高端设备开发的协同创新,将单晶硅太阳电池的光电转换效率提高到26.8%,接近理论极限29.4%,制造成本和综合发电成本大幅度下降,在我国大部分地区达到平价上网。同时,单晶硅太阳电池在光伏市场的占有率也上升到95%以上。除了常规太阳电池在地面光伏电站和分布式光伏的大规模应用以外,柔性太阳电池在可穿戴电子、移动通讯、车载移动能源、光伏建筑一体化、航空航天等领域也具有巨大的发展空间,然而目前尚未开发出商用的高效、轻质、大面积、低成本柔性太阳电池满足该领域的应用需求。中国科学院上海微系统与信息技术研究所的研究团队通过高速相机观察发现,单晶硅太阳电池在弯曲应力作用下的断裂总是从单晶硅片边缘处的“V”字型沟槽开始萌生裂痕,该区域被定义为硅片的“力学短板”。根据这一现象,研究团队创新地开发了边缘圆滑处理技术,将硅片边缘的表面和侧面尖锐的“V”字型沟槽处理成平滑的“U”字型沟槽,改变介观尺度上的结构对称性,结合有限元分析、动态应力载荷下的分子动力学模拟和球差透射电子显微镜的残余应力分析,发现单晶硅的“脆性”断裂行为转变成“弹塑性”二次剪切带断裂行为。同时,由于圆滑处理只限于硅片边缘区域,不影响硅片表面和背面对光的吸收能力,从而保持了太阳电池的光电转换效率不变。该结构设计方案可以显著提升硅片的“柔韧性”,60微米厚度的单晶硅太阳电池可以像A4纸一样进行折叠操作,最小弯曲半径达到5毫米以下;也可以进行重复弯曲,弯曲角度超过360度。相关成果于5月24日在《自然》(Nature)杂志发表,并被选为当期的封面文章。论文通讯作者、上海微系统所研究员狄增峰介绍道:“对于具有表面尖锐‘V’字型沟槽的太阳电池硅片断裂行为的认识,启发了研究团队针对硅片边缘区域进行形貌改变,将尖锐‘V’字型沟槽处理成圆滑‘U’字型沟槽,从而让弯曲应变能够有效分散,有效抑制了应变断裂行为,提升了硅片的柔韧性,最终实现了高效、轻质、柔性的单晶硅太阳电池。”论文通讯作者、上海微系统所研究员刘正新介绍道:“由于圆滑策略仅在硅片边缘实施,基本不影响太阳电池的光电转化效率,同时能够显著提升太阳电池的柔性,未来在空间应用、绿色建筑、便携式电源等方面具有广阔的应用前景。”该工作通过简单工艺处理实现了柔性单晶硅太阳电池制造,并在量产线验证了批量生产的可行性,为轻质、柔性单晶硅太阳电池的发展提供了一条可行的技术路线。研究团队开发的大面积柔性光伏组件已经成功应用于临近空间飞行器、建筑光伏一体化和车载光伏等领域。该工作的第一完成单位为中国科学院上海微系统所,第一作者为上海微系统所副研究员刘文柱、长沙理工大学副教授刘玉敬、沙特阿美石油公司博士杨自强和南京师范大学教授徐常清。理论计算与北京航空航天大学副教授丁彬和南京师范大学教授徐常清合作完成。残余应力分析与长沙理工大学教授刘小春和副教授刘玉敬合作完成。高速相机拍摄硅片瞬间断裂过程由阿美石油公司博士杨自强完成。
  • 科学家研制纳米“铁磁纸” 可制造微型机器人
    [导读]目前,美国科学家成功研制出一种叫做“铁磁纸”的纳米等级材料,它是用纳米等级铁磁微粒灌注在普通纸张上,这种材料可用于制造微型机器人、研究人体细胞的微型镊子等。腾讯科技讯(编译/悠悠)据美国科学日报报道,日前,美国普渡大学的研究人员成功研制一种磁性“铁磁纸”,它可用于制造手术仪器中的低成本“微型发动机”,研究细胞的微型镊子,微型机器人以及小型扬声器等。美国科学家成功研制出一种叫做“铁磁纸”的纳米等级材料  这种特殊材料是采用矿物油和氧化铁“磁纳米微粒”浸透在普通纸张或者报纸上形成的,然后这种带有纳米微粒的纸张可在磁场中应用。电子计算机工程兼生物医学工程师教授芭芭克-齐伊(Babak Ziaie)说:“纸张是一种多孔基体,因此我们可以在纸张上承载一些特殊的物质,使其具备独特的功能。”  该新材料以低成本方式制造小型立体扬声器,微型机器人或者具有多种用途的发动机,其中包括控制细胞的镊子和最低程度侵入手术的柔韧性机械手指。齐伊说:“由于铁磁纸非常柔软,并不会对人体细胞或者组织构成损害,而且制造起来非常便宜。你可以剪裁一小块,用于制造微型发动机。”  一旦普通纸张上浸入“铁磁流体”混合物,纸张就覆盖着一层生物塑料薄膜,它具有一定程度的抗水性,避免液体蒸发,并能显著提高强度、硬度和弹性等机械性能。这项新材料的详细资料将于1月24日至28日在香港召开的第23届微电子机械系统IEEE国际会议上公布。  由于这项技术成本并不昂贵,不需要特殊的实验室制造,它可普遍地应用于大学和高校制造微型机器人和其他工程科学器件。这种纳米等级磁性微粒可从商业途径获得,磁性微粒的直径仅有10纳米,相当于人体头发的万分之一。铁磁纳米微粒中含有铁原子。  齐伊说:“或许你未曾使用过纳粒微粒,但是它们要比其他较大的微粒更容易使用,而且价格更便宜,纳米微粒的价格也非常低廉。”  研究人员使用一种叫做磁场排放扫描电子显微仪研究纳米微粒如何灌注在某些纸张中,齐伊说:“所有类型的纸张都可以使用,但是新闻报纸和柔软的纸张特别适合,这是由于它们具有很好的多孔性。”  研究人员现使用该材料制造小型悬臂致动器,这种结构非常类似于潜水艇,可在磁场中通过震动实现移动。齐伊说:“悬臂致动器非常普通,它们通常是由硅材料制成,而硅材料价格较高,要求在特殊的清洁室内制造完成。因此使用价格低廉的‘铁磁纸’是非常好的选择,它要比当前使用的硅材料价格便宜100倍。”  目前,研究人员还将铁磁纸制造成折纸,从而研究更为复杂的设计。
  • 葛子义等人EES:24% PCE!柔性钙钛矿太阳能电池
    由于钙钛矿层中的缺陷,机械耐久性和长期运行稳定性是柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSC)商业化的关键因素。中国科学院葛子义和Li Wei等人合成了一系列具有不同分子偶极子的-CN添加剂,包括2'-氟-[1,1'-联苯]-3,5-二腈(1F-2CN)、2',6'-二氟-[1,2'-联苯]-3,5-二腈(2F-2CN)和2',3',4'-三氟-[1,6'-联苯]-3,5-三腈(3F-2CN)。 添加剂中的两个-CN基团可以与Pb2+缺陷配位,氟原子可以调节添加剂的偶极矩,并与带电荷的FA+基团形成氢键。因此,添加剂成功缝合了钙钛矿晶界处的缺陷,并释放了晶界应力,导致低杨氏模量和高机械柔韧性。同时,添加剂可以削弱电荷载流子与纵向光学声子之间的相互作用,并促进载流子的提取和传输。 此外,分子偶极更强的2F-2CN可以更好地提高f-PSCs效率和稳定性。因此,基于1F-2CN-、2F-2CN-和3F-2CN-的f-PSC分别具有21.87%、23.64%、24.08%和23.30%的功率转换效率(PCE)。得益于钙钛矿膜,含有改性添加剂的未封装f-PSC具有优异的机械可靠性以及良好的光、热和空气稳定性。 本研究采用Enlitech QE-R产品进行量测。
  • 湖南大学王兆龙课题组《Int. J. Extrem. Manuf.》:基于Pμ SL 3D打印的水凝胶用于柔性热响应智能窗
    通风、空调、照明、供暖等能耗占建筑总能耗的40%以上,同时温室气体排放和全球人口持续增加,极大加剧了全球气候变暖。因此,基于外界环境条件调节太阳辐射的智能窗受到了极大的关注。该智能窗可通过感知外部刺激(如光、热、电等)而产生相应的光学性质变化,从而选择性地吸收或反射太阳辐射,达到改善室内光强、温度的目的。根据制备材料常分为热致变色智能窗、光致变色智能窗、机械致变色智能窗以及电致变色智能窗。其中,热致变色智能窗因其对天气和温度的适应性响应而得到广泛的研究。 近年来,热响应水凝胶在超过低临界溶解温度(LCST)时,可快速完成从透明状态到不透明状态的可逆转变,可作为一种新型热致变色智能窗的材料。热响应水凝胶智能窗可以在无需额外能量输入的情况下,最大限度地利用太阳光的热量,对能耗的降低具有重要作用。聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM) 是最常用的热响应材料,其LCST大约是32℃。PNIPAM水凝胶在可逆相变过程中表现出高太阳光调制能力,而且在室温下具有高透光率,可以保证良好的室内能见度。然而,纯PNIPAM水凝胶柔韧性较差,难以通过传统的制备技术制造复杂的结构。因此,需要开发一种具有良好的机械性能、高太阳光调制能力以及高透光率的新型水凝胶用于智能窗的制备。3D打印技术作为一种新型的材料加工技术,因其设计灵活、成本低、加工效率高等优点,已经应用于复杂结构水凝胶的加工制备。然而,受限于刺激响应型单体,通过3D打印技术制备高分辨率结构的水凝胶智能窗仍极具挑战性。近日,湖南大学王兆龙课题组开发了一种新型的热响应3D打印水凝胶用于智能窗的设计,基于面投影微立体光刻(PμSL) 3D打印技术,水凝胶结构的分辨率高达40μm。研究者基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与亲水性的4-丙烯酰吗啉(ACMO)乙烯基单体的共聚反应制备了热响应水凝胶。该水凝胶响应机理是通过可逆亲水/疏水相变反应调节NIPAM-ACMO共聚物对光的散射行为:当温度低于LCST时,NIPAM-ACMO共聚物同水之间形成分子间氢键,入射光可以透过;一旦温度超过LCST,疏水缔合物主导太阳光的传输,导致入射光发生散射,水凝胶由透明状态转变为不透明状态,阻挡太阳光的照射(图1)。采用PμSL (nanoArch S140, 摩方精密)在玻璃衬底上打印水凝胶图案,最高分辨率可达40μm。水凝胶图案在20℃是透明的;然而,当温度升高至40℃时,图案化的水凝胶选择性地由透明状态转变为不透明状态(图2)。而且,3D打印水凝胶从透明状态到不透明状态的转变是可逆的。 图1.a:热响应水凝胶设计的光学透明-不透明可切换窗口刺激响应变化的示意图 图2.基于PμSL3D打印技术制备的水凝胶图案。a:光固化树脂的组成成分;b:打印水凝胶的拉曼光谱;c:PμSL 3D打印技术原理示意图;d:3D打印高分辨率水凝胶图案,标尺是100μm;e:图案化水凝胶选择性透明-不透明转变的图片,标尺是5mm图3. 柔性热响应水凝胶器件的性能。a:透明水凝胶承受变形的照片(20℃),比例尺是10mm;b:不透明水凝胶承受变形的照片(40℃),比例尺是10mm;c:不同ACMO质量含量的水凝胶应力-应变曲线;d:不同PEDGA质量含量的水凝胶应力-应变曲线;e:不同温度下的水凝胶应力-应变曲线;f:PDMS衬底上水凝胶的透射光谱;g:PC衬底上水凝胶的透射光谱;h:水凝胶智能窗与已有文献报道的性能比较 同纯PNIPAM水凝胶智能窗相比,热响应ACMO单体赋予新型水凝胶极好的柔韧性和超高的拉伸性。其可以承受很大的变形,例如弯曲、拉伸、扭转;单轴拉伸试验表明水凝胶拉伸性能最大值为1500%。采用3D打印水凝胶制作的柔性热响应智能窗表现出优异的太阳光调制能力。智能窗在20℃是完全透明的,透光率(Tlum )高达85.847%;当环境温度超过LCST时,智能窗能通过超快的透明状态-不透明状态的转变调节太阳光的传输,太阳光调制率(∆Tsol)高达79.332%。相比于其他文献报道的热致变色智能窗,该工作中制备的柔性水凝胶智能窗表现出超高的透光率和太阳光调制率。此研究在新一代理想智能窗的节能方面具有巨大的应用潜力。该研究成果,以“3D printed hydrogel for soft thermo-responsive smart window”为题发表在International Journal of Extreme Manufacturing上。
  • 美国FTC质构仪对牛肉棒的韧性检测
    牛肉棒的韧性检测(量化硬度韧性等质构特征与消费者可接受的咬、嚼和撕度紧密关联)检测背景:一家大型牛肉条和牛肉干生产商正在寻找一种可量化的、一致的方法来测量并最终更好地控制其产品的质地。目前的方法只涉及简单的视觉检查和非常主观的人类感官评价。制造商收到了消费者的投诉,说有些牛肉棒咬起来太难嚼了。制造商需要为他们的理想产品制定一个基准参考或标准,以便他们可以比较其他产品(如太耐嚼)。在我们测试之前,他们只使用感官分析来确定产品的咬合力,然而,他们想要一种方法来量化数据并可视化口味的差异以及理想样品和不理想样品的差异。一种一致和可重复的测量和控制质构的方法是必不可少的。测试结果:所有测试都是使用TMS-Pro进行的,TMS-Pro带有250N测压元件和剪切刀片夹具,采用Warrner-Bratzlerdesign,这是评估肉制品韧性的行业标准。底部的图表展示了从4种不同牛肉棒产品的运行样本中收集的数据。图表显示了4种口味之间的显著差异。在对每种口味进行多次测试后,制造商可以得到该特定口味的“标准”或基线。然后,他们可以将这个数字(峰值力)与被认为“太有嚼劲”的产品进行比较。实验结论:快速和简单的测试,给出可重复的,客观的结果,几乎实时处理客户现在将有一种量化的方式来显示配方变化造成的纹理差异
  • 电子剥离强度试验机在薄膜材料拉断力测试中的应用探讨
    引言薄膜材料因其轻质、透明、柔韧等特点,在包装、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。拉断力作为衡量薄膜材料机械强度的重要指标,对于确保产品质量和安全性至关重要。电子剥离强度试验机作为一种精密的测试设备,其在薄膜材料拉断力测试中的应用引起了业界的关注。薄膜材料的拉断力测试拉断力测试主要用于评估材料在受到垂直于其表面的拉力作用时的断裂行为。测试过程中,材料被拉伸直至断裂,记录的最大力量即为拉断力。电子剥离强度试验机的特点电子剥离强度试验机设计用于模拟材料间的剥离行为,其特点包括:精确的力量测量:能够测量材料间剥离时的微小力量变化。可控的测试速度:可以调节剥离速度,以适应不同的测试需求。数据记录与分析:能够记录剥离过程中的力量-位移曲线,并进行数据分析。拉断力测试与剥离强度测试的区别测试目的:拉断力测试关注的是材料的断裂行为,而剥离强度测试关注的是材料间的粘接性能。测试方法:拉断力测试通常采用拉伸模式,剥离强度测试则采用剥离模式。电子剥离强度试验机在拉断力测试中的应用虽然电子剥离强度试验机主要用于剥离强度测试,但其高精度的力量测量和可控测试速度的特点,理论上也适用于薄膜材料的拉断力测试。然而,需要注意的是:设备配置:试验机需要具备足够的拉伸测试功能和相应的夹具。测试标准:应遵循相关的测试标准,如ISO、ASTM等,以确保测试结果的准确性和可重复性。数据解释:拉断力测试的数据解释与剥离强度测试有所不同,需要专业的分析和评估。结论电子剥离强度试验机在一定程度上可以用于薄膜等材料的拉断力测试,但需要确保设备具备相应的拉伸测试功能,并严格按照测试标准进行操作。通过精确的测试和专业的数据分析,可以有效地评估薄膜材料的机械强度,为产品质量控制提供重要依据。
  • 全球最薄可弯曲有机发光二极管问世
    新华社东京7月29日电日本东京大学和奥地利约翰· 开普勒大学的联合研究小组最新宣布,他们研发出世界最薄最轻的有机发光二极管(OLED),可随意弯曲,厚度仅为2微米(1毫米等于1000微米)。  据日本时事社等网站29日报道,研究小组在厚度仅为1.4微米的超薄PET塑料薄膜上,成功制造了总厚度2微米、每平方米重量仅为3克的有机发光二极管。它具有良好的柔韧性,任意弯曲都不会影响其通电性能。  研究小组此前还利用超薄高分子薄膜,成功开发出由碳分子材料组成的超薄有机太阳能电池和有机晶体管集成电子回路。此次新技术发明,可以使得有机发光二极管、有机太阳能电池和有机晶体管等元器件集成在同一个高分子薄膜上,比先前的同类电子设备更加轻薄实用。  有机发光二极管和有机太阳能电池是近些年材料研发领域的重点项目,并且已进入实用阶段。有机发光二极管显示设备具有省电、色彩再现好以及应答速度快等优点,被视为下一代显示材料,对其轻量化和超薄化的需求一直驱动着相关技术进步。
  • 全球首款手机用石墨烯电容触摸屏研制成功
    最新发现与创新  1月8日,江南石墨烯研究院对外发布,全球首款手机用石墨烯电容触摸屏在常州研制成功。该成果经上海科学技术情报研究所和厦门大学查新,显示为国内首创,国外尚处于研发和概念机阶段。  现有手机触摸屏的工作层中不可缺少的材料为陶瓷材料氧化铟锡。氧化铟锡的价格高、用量大、易碎、有毒性(与铅的毒性可比)。而石墨烯触摸屏合成对环境无害,需要资源少,并且随着生产工艺的不断改进,生产成本有望大大低于传统氧化铟锡触摸屏。  由江南石墨烯研究院、常州二维碳素科技有限公司联合无锡丽格光电科技有限公司和深圳力合光电传感器技术有限公司共同研发的手机用石墨烯电容触摸屏项目,完成了基于石墨烯薄膜的手机触摸屏模组的工艺流程调试,成功制成电容触摸屏手机样机,并完成了功能测试,推出了可以实现基本功能的石墨烯电容触摸屏手机。电容屏传感器整个触摸区域可以识别单指和双指触摸及进行画线动作,实现图片单指手势左右拖动及双指手势放大和旋转。  据常州二维碳素科技有限公司于庆凯博士介绍,该成果与传统氧化铟锡触摸屏相比,除能实现功能替代外,更为重要的是具有优异的柔韧性。从技术层面上讲,该成果的问世缩短了产业界对石墨烯材料8—10年产业化的时间预期。今年,该成果可为手机商提供10万片触摸屏,成本比现用材料降低30%。  中科院院士、清华大学教授、江南石墨烯研究院名誉院长薛其坤认为,该项目攻克了能满足手机用触摸屏工艺要求的石墨烯薄膜制备技术难题,实现了大尺寸、高均匀、高导电、高透光的石墨烯薄膜的连续制备 展示了石墨烯薄膜透明电极材料所独特的性能优势,良好的商业价值和广阔的市场前景 石墨烯薄膜的使用,拓宽了未来柔性电子显示器件和柔性太阳能电池等产品开发的商业化空间。
  • 针对不同类型的薄膜,拉力试验机应如何选择合适的夹具?
    在进行薄膜材料的拉力试验时,选择合适的夹具是至关重要的。夹具不仅影响到测试的准确性,还直接关系到试验过程的安全性和效率。以下是根据不同类型的薄膜,拉力试验机应如何选择合适的夹具的详细分析。一、了解薄膜特性首先,需要明确待测试薄膜的材质、厚度、硬度、韧性等物理特性。这些特性将直接影响夹具的选择和设计。例如,柔软且易变形的薄膜可能需要更柔软的夹面以减少夹伤;而较硬或高韧性的薄膜则可能需要更强的夹持力来确保测试过程中的稳定性。二、夹具类型选择1. 平推夹具适用薄膜类型:柔软且不易滑动的薄膜。特点:平推夹具通过平直的夹面接触并夹持薄膜,适用于大多数常规薄膜材料的拉伸测试。其设计简单,操作方便,能够有效减少薄膜在夹持过程中的变形和损伤。2. 锯齿夹面夹具适用薄膜类型:表面较为粗糙或需要增加摩擦力的薄膜。特点:锯齿夹面能够增加与薄膜之间的摩擦力,防止在拉伸过程中薄膜滑动或脱落。这种夹具特别适用于哑铃型样条等不易断钳口的薄膜样品。3. 橡胶面夹具适用薄膜类型:软质、易变形的薄膜。特点:橡胶面夹具通过柔软的橡胶材质与薄膜接触,能够有效减少夹持过程中对薄膜的夹伤。同时,橡胶的弹性也能提供一定的缓冲作用,保护薄膜在拉伸过程中不受过度冲击。4. 气动/液压夹具适用薄膜类型:大尺寸、高强度的薄膜。特点:气动或液压夹具通过油压或气压控制夹紧力度,能够提供更加稳定和准确的夹持效果。在高强度或大尺寸薄膜的拉伸测试中,这种夹具能够确保测试过程中的稳定性和安全性。三、夹具选择注意事项夹持力度:根据薄膜的材质和厚度选择合适的夹持力度,避免过紧导致薄膜变形或破裂,过松则可能导致薄膜滑动或脱落。夹持位置:确保薄膜被夹持在夹具的中间部位,以减少因位置偏差导致的测试误差。夹具材质:选择与薄膜相似或相兼容的夹具材质,以减少对薄膜的潜在损伤。夹具保养:定期对夹具进行检查和保养,确保其处于良好的工作状态,延长使用寿命并提高测试准确性。四、结论针对不同类型的薄膜,拉力试验机应选择合适的夹具以确保测试的准确性和安全性。在选择夹具时,需要综合考虑薄膜的材质、厚度、硬度等特性以及夹具的类型、夹持力度、夹持位置等因素。通过合理的夹具选择和使用,可以获得更加准确和可靠的薄膜拉伸测试数据。
  • 规模化制备高度集成微型超级电容器研究获进展
    p  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队,以及中科院金属研究所成会明、任文才团队合作,采用丝网印刷方法规模化制备出高度集成化、柔性化、高电压输出的石墨烯基平面微型超级电容器,相关成果发表在《能源与环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。/pp  微型化、柔性化电子器件的快速发展,让人们对与之匹配的微型储能器件的需求越来越大。然而,单个微型储能器件的输出电压和电流有限,难以满足需要高电压、大电流驱动的电子器件的应用需求,在实际中通常需要将多个储能器件进行串联和(或)并联集成来提高电压和(或)电流。目前集成化储能器件一般需要借助金属连接体,导致器件一体性、机械柔韧性差,加工过程复杂,以及性能难以定制。因此,急需发展新的规模化技术来批量化制备高度集成、性能可定制的微型储能器件。/pp  在该工作中,研究人员首先发展了一种具有优异流变学和电化学性能的石墨烯导电油墨,然后采用丝网印刷的方法,利用一步法实现了平面型及集成化微型超级电容器的集流体、图案化微电极和器件间导电连接体的制备,大大简化了制作流程,显著提高了集成器件的整体性和机械柔韧性。根据不同的实际应用需求,科研人员不仅可以对集成化微型超级电容器的形状和大小进行有效调控,而且能够实现任意数量平面微型超级电容器的串并联集成,进而有效定制输出电压(几伏至几百伏)和电流(纳安至毫安)。例如,由130个单器件串联得到的微型超级电容器模块,其输出电压可达到100V以上。该工作证明了石墨烯导电油墨可以同时作为集流体、导电连接体,以及高容量电极材料,丝网印刷技术可以高效、规模化地制备出高度集成化、一体化、高电压输出的平面微型超级电容器,获得的模块化器件具有出色的良品率、性能一致性、高电压输出等特征,具有广阔的应用前景。/pp  上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、大连化物所科研创新基金等的资助。)/pp style="text-align: center "img title="W020181210353843556910.jpg" alt="W020181210353843556910.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/01dbcb67-90ca-4395-a863-2e1d7866840e.jpg"//pp style="text-align: center "规模化制备高度集成微型超级电容器研究获进展/p
  • 二维半导体材料制备工艺新突破,助力柔性电子器件应用
    p style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "在半导体器件不断小型化以及柔性化的主流趋势下,以二硫化钼(MoS2)等过渡金属硫属化合物(TMDC)为代表的二维半导体材料显示出独特的优势。国际半导体联盟在2015年的技术路线图(International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS)中明确地指出它是下一代半导体器件的关键材料。二维半导体材料具有超薄厚度(单原子层或少原子层),优异的电学、光学、机械性能及多自由度可调控性,使其在未来的更轻、更薄、更快、更灵敏的电子学器件中具有优势。/span/pp style="margin-top: 22px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "然而,现阶段以器件应用为背景的单层二硫化钼研究仍然存在以下两个关键的科学问题:(1)材料制备,如何获得高质量大尺度的二硫化钼晶圆;(2) 器件工艺,如何实现高密度、高性能、大面积均一的器件加工。这是新型半导体材料从实验室走向市场要经历的共性问题,如能解决其高质量规模化制备和集成器件性能调控的关键科学障碍,必将有力推动二维半导体材料的应用发展进程,给柔性电子产业注入新的发展动力。/span/pp style="margin-top: 22px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "松山湖材料实验室张广宇副主任带领的二维材料团队,在过去十多年一直致力于高质量二维材料的外延、能带调控、复杂结构叠层、功能电子器件和光电器件的研究。近期,团队利用自主设计搭建的四英寸多源化学气相沉积设备,采用立式生长方法在蓝宝石衬底上成功外延制备了四英寸高质量连续单层二硫化钼晶圆,所外延的高质量薄膜由高定向(0° 和60° )的大晶粒(平均晶粒尺寸大于100 μm)拼接而成。在这种高定向的薄膜中,高分辨透射电子显微镜观测到了近乎完美的4|4E型晶界。得益于独特的多源设计,所制备的晶圆具有目前国际上报道中最高的电子学质量。相关工作发表在近期的Nano Letters 2020上。/span/pp style="margin-top: 22px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: center font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 0em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/d61f3a56-f685-4c35-b5f6-c26a3ec32821.jpg" title="4a36acaf2edda3cc9bd4902a0de55106213f929f.jpeg" alt="4a36acaf2edda3cc9bd4902a0de55106213f929f.jpeg"//span/pdiv class="img-container" style="margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) user-select: text !important "span class="bjh-image-caption" style="user-select: text !important font-size: 13px color: rgb(153, 153, 153) display: block margin-top: 11px text-align: center "四英寸高定向单层二硫化钼外延晶圆/span/divp style="margin-top: 26px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "在此基础之上,团队进行了一系列器件加工工艺的优化,包括:(1)采用兼容的微加工工艺,逐层制作器件,保证了器件层与层之间的洁净,实现了器件阵列加工的大面积均一性;(2)采用独特的物理吸附与化学反应相结合的原子层沉积方法,提高了器件绝缘层质量;(3)采用金/钛/金多层结构作为接触电极,有效降低了器件的接触电阻。/span/pp style="margin-top: 22px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "通过这些优化手段,成功实现了大面积二硫化钼柔性晶体管以及逻辑器件(如反相器、或非门、与非门、与门、静态随机存储器以及五环振荡器等)的制作,器件表现出优异的功能特性。其中,柔性场效应晶体管器件密度可达1518个/平方厘米,产量高达97%,是目前已报道结果中最高指标。此外,单个器件还表现出优异的电学性能和柔韧性,开关比达到1010,平均迁移率达到55 cm2 V-1s-1,平均电流密度为35 μA μm-1。相关结果发表在近期的Nature Electronics 2020上。/span/pdiv class="img-container" style="margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) user-select: text !important text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/b5c1c60c-854b-4a68-ac68-4f2091e8ec2f.jpg" title="2.jpeg" alt="2.jpeg"/span class="bjh-image-caption" style="user-select: text !important font-size: 13px color: rgb(153, 153, 153) display: block margin-top: 11px text-align: center "大面积二硫化钼柔性晶体管与柔性逻辑器/span/divdiv class="img-container" style="margin-top: 30px font-family: arial font-size: 12px white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) user-select: text !important text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/d6d7193c-438b-4de1-8723-953def3c6f33.jpg" title="3.jpeg" alt="3.jpeg"//divp style="margin-top: 26px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: center font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 0em user-select: text !important "span style="font-size: 12px user-select: text !important "二硫化钼柔性反相器、或非门、与非门、与门、静态随机存储器以及五环振荡器/span/pp style="margin-top: 22px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "span class="bjh-p" style="user-select: text !important "这两项工作突破了晶圆级高质量二硫化钼薄膜的外延技术,实现了二硫化钼柔性晶体管器件及逻辑器件的高密度集成,为大面积柔性电子器件的发展提供了新的思路与技术基础,预期可以有效推动二维半导体材料在柔性显示屏、智能可穿戴器件方面的应用。/span/pp style="margin-top: 22px margin-bottom: 0px padding: 0px line-height: 24px color: rgb(51, 51, 51) text-align: justify font-family: arial white-space: normal background-color: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em user-select: text !important "该系列工作由松山湖材料实验室与中国科学院物理研究所联合完成,并得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院B类先导专项、中科院青促会等项目的资助。/p
  • 周光敏/丘陵AFM:亲锂设计+3D打印,实现50C倍率的锂金属电池
    第一作者:Shuyan Ni,Jinzhi Sheng通讯作者:周光敏,丘陵 通讯单位:清华大学深圳国际研究生院背景介绍:锂金属是下一代高能量密度可充电电池负极的终极选择而备受关注。然而,不可控的枝晶生长、死锂的形成以及锂金属负极的大体积变化会导致严重的安全隐患,例如短路、起火甚至爆炸。引入锂宿主材料可能是缓解上述问题的优异策略,氧化石墨烯(GO)薄膜具有优异的亲锂性,这对于在合成过程中实现均匀的熔融锂注入和电池循环中的低锂成核势垒至关重要。然而,用作锂宿主的全致密GO薄膜存在许多问题。金属锂倾向于在电极的上表面沉积和剥离,且沉积的锂金属会阻碍电解液的进入和离子传输,导致枝晶生长、SEI破裂和内部电极表面的损失。值得关注的是,电极中不那么曲折的离子传输路径会在电解液中产生低的锂离子浓度梯度和均匀的电极电流密度。成果介绍:鉴于此,清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授和丘陵副教授等人采用连续离心铸造法制备了大面积氧化石墨烯(GO)作为锂金属的宿主,然后使用3D打印模板通过简单的冲压方法在其中制造对齐的微通道。GO基体有效地调节了锂的沉积/剥离行为,而对齐的通道均匀地分布了锂离子通量并提供了短的锂离子扩散路径。同时,Li/多孔GO复合材料具有柔韧性,其可控厚度为50至150µm,对应的容量为9.881至27.601 mAh cm-2。结果表明,所制备的负极在循环100小时后具有30 mV的低过电位,≈3538 mAh g-1的高容量(理论容量的91.4%),以及匹配LiFePO4正极在高达50 C的倍率下展现出优异的循环性能。此外,多孔GO/Li电极还与其他正极配对并用于软包电池,表明其适用于各种高能电池系统。相关论文以“Dendrite-Free Lithium Deposition and Stripping Regulated by Aligned Microchannels for Stable Lithium Metal Batteries”为题发表在Adv. Funct. Mater.。研究亮点:1. 耦合亲锂和结构设计,得到的电极具有柔韧性,可以多次折叠和展开,厚度可控。GO中排列的通道能够均匀分布锂离子通量,提供更短的扩散路径;2. 复合负极具有低于30 mV的低过电位和超过400小时的长寿命。组装了与 LiFePO4正极匹配的电池,在20 C的高倍率下具有93 mAh g-1的容量和超过600 次的长循环寿命;3. 与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极配对时,其容量为117.9 mAh g-1,并在150个循环后保持稳定;图1. GO致密薄膜的制备及表征图2. GO/Li电极的锂沉积/剥离过程图3. 循环过程中的极化测试图4. 循环前后的形貌和阻抗演变图5. 全电池测试Shuyan Ni, Jinzhi Sheng, Chang Zhang, Xin Wu, Chuang Yang, Songfeng Pei, Runhua Gao, Wei Liu, Ling Qiu,*Guangmin Zhou*,Dendrite-Free Lithium Deposition and Stripping Regulated by Aligned Microchannels for Stable Lithium Metal Batteries,2022来源:顶刊收割机,转载目的在于传递更多信息,如涉及作品内容、版权或其它问题,请于我司联系,我们将在第一时间删除内容!
  • 安瓿折断力能否使用薄膜拉力试验机改造夹具测试
    在药品包装领域,安瓿作为一种常见的药物容器,其折断力是衡量其质量的重要指标之一。安瓿的折断力测试通常用于评估其在使用过程中是否易于折断,以及折断时是否会产生尖锐的边缘,从而确保用户的安全。传统的安瓿折断力测试方法往往需要专门的测试设备,而利用现有的薄膜拉力试验机改造夹具进行测试,则提供了一种经济高效的解决方案。安瓿折断力测试的特点:测试目的:评估安瓿瓶颈部材料的韧性和强度,确保在使用过程中不会因为意外折断而导致药品污染或伤害使用者。测试方法:通常涉及对安瓿瓶颈部施加垂直或水平的力,直至折断。测试标准:遵循特定的行业标准,如ISO或ASTM等,这些标准规定了测试方法、设备要求和结果评估。薄膜拉力试验机的特点:测试对象:主要用于测试塑料薄膜、纸张、无纺布等材料的抗拉强度。夹具配置:通常配备用于夹持薄片材料的夹具,这些夹具适用于平面或简单形状的样品。测试范围:能够测试的材料范围较广,但主要针对具有一定延展性的柔性材料。使用薄膜拉力试验机改造夹具测试安瓿折断力的可行性分析:首先,薄膜拉力试验机通常具有较高的精度和稳定性,能够提供可靠的测试数据。通过改造夹具,使其能够适应安瓿的形状和尺寸,可以在不购买额外设备的情况下,利用现有的试验机进行安瓿折断力的测试。这种改造不仅节省了成本,而且提高了设备的利用率。其次,薄膜拉力试验机的控制系统通常较为先进,能够实现测试过程的自动化。这意味着可以通过编程控制试验机的拉伸速度、力度等参数,从而模拟安瓿在实际使用中的折断情况。这种控制精度对于获得准确的折断力数据至关重要。然而,改造夹具以适应安瓿的测试也存在一定的挑战。安瓿的形状和尺寸各异,夹具的设计需要能够适应不同类型的安瓿,同时确保在测试过程中安瓿的稳定性和定位准确性。此外,夹具的材料和结构也需要能够承受测试过程中产生的力,以避免因夹具损坏而影响测试结果。在技术层面上,夹具的设计和制造需要考虑到安瓿的折断特性。例如,夹具应该能够均匀地施加力,避免因力分布不均而导致测试结果的偏差。同时,夹具的设计还应考虑到安瓿折断时产生的碎片,以确保测试过程的安全性。结论:虽然薄膜拉力试验机并非专为安瓿折断力测试设计,但通过适当的夹具改造和参数调整,理论上是有可能实现对安瓿折断力的测试的。然而,这种改造需要考虑到多种因素,包括夹具的稳定性、测试的准确性以及是否能够满足相关测试标准的要求。在实际操作中,可能需要与设备制造商合作,或者进行详细的可行性研究,以确保改造后的设备能够安全、准确地进行安瓿折断力测试。如果测试要求较为特殊或者对精度要求极高,可能更推荐使用专门为安瓿折断力测试设计的设备。
  • 塑料包装袋和铝塑包装袋在使用热封试验仪测试热封性能时的区别
    在快节奏的现代生活中,包装袋的密封性能直接关系到商品的质量和保质期。塑料包装袋和铝塑包装袋是两种常见的包装材料,它们在结构和材料特性上有所不同,因此在使用热封试验仪测试热封性能时,也需要采取不同的测试策略和参数配置。材料特性塑料包装袋:通常由单一塑料材料制成,如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等。具有较好的柔韧性和透明度。热封温度和热封强度通常较低。铝塑包装袋:由铝箔和塑料薄膜复合而成,具有金属层。阻隔性好,不透光,适合保护敏感物质。热封温度和热封强度通常较高。测试目的塑料包装袋:测试塑料包装袋的热封性能,主要评估其密封的可靠性和一致性。重点在于确保包装的完整性和内容物的保护。铝塑包装袋:测试铝塑包装袋的热封性能,除了评估密封性外,还需考虑铝层的保护作用。重点在于确保包装的气密性和光阻隔性。测试参数配置塑料包装袋:热封温度:根据塑料材料的熔点和热稳定性设定。热封速度:通常较快,以适应塑料材料的热封特性。热封压力:适中,以确保密封而不损伤材料。铝塑包装袋:热封温度:需要更高的温度以确保铝层和塑料层的充分粘合。热封速度:可能较慢,以保证铝层和塑料层之间的良好结合。热封压力:较高,以确保金属层的热封效果。测试方法塑料包装袋:通常采用直线热封或脉冲热封。测试时,可能需要关注热封后的平整度和密封线的连续性。铝塑包装袋:可能需要采用特殊的热封技术,如超声波热封或高频热封。测试时,除了关注密封性,还需评估铝层的完整性和热封后的阻隔性能。结果评估塑料包装袋:结果评估通常基于热封强度和密封质量。可能需要进行气密性测试和视觉检查。铝塑包装袋:结果评估除了热封强度外,还需考虑铝层的保护性能。可能需要进行阻隔性能测试,如氧气透过率测试。安全与维护塑料包装袋和铝塑包装袋:在测试过程中,都应遵循安全操作指南,确保操作人员的安全。定期对热封试验仪进行维护和校准,以保证测试结果的准确性。通过上述分析,我们可以看到,塑料包装袋和铝塑包装袋在使用热封试验仪测试热封性能时,需要根据它们的材料特性和测试目的来选择合适的测试参数和方法。正确的测试策略不仅能确保包装的质量和性能,还能提高产品的市场竞争力。
  • 武强:“双碳”目标下,能源发展如何更具韧性
    “双碳”目标的郑重承诺,是中国以实际行动推动构建人类命运共同体的具体体现,充分彰显了中国的国际责任与大国担当,赢得了国际社会的广泛关注和高度认可。自“双碳”目标提出以来,各级政府、企业、行业等纷纷积极响应,相关政策、路线图、发展规划等相继出台和落实。  作为世界上最大的发展中国家、能源消费国和碳排放国,“双碳”目标对我国能源高质量发展提出了更高要求,特别在当前能源供需紧张、替代能源存在不确定性、俄乌冲突、地缘政治博弈等诸多因素影响下,如何在国家能源安全得到有效保障的前提下,寻求更具韧性、包容性和可持续性的能源生产与消费方式,是实现“双碳”目标的关键。  1.煤炭生产占比的变化规律有待分析  要精准地认清我国能源战略态势,必须客观综合分析一次性主要能源在消费和生产上的占比演化规律,不可偏废。多年来,煤炭在我国一次性能源消费与生产结构中的占比下降幅度并没有保持一致步调,2021年二者占比相差高达12.1%——显然,导致如此大占比差异的主要原因,并非风能和光伏等可再生能源的大幅增加,而是大量石油和天然气进口所致。然而,由于国际形势和地缘政治复杂多变,以及国际能源市场不确定性增加等因素,这种能源供应模式给国家能源安全带来了一定的隐患和挑战——也就是说,煤炭消费量占比降低,可能威胁到国家能源安全。因此,若只强调煤炭在一次性能源消费结构中占比逐年下降的趋势和规律,而不分析其在生产中的占比变化规律,则很难全面和科学地把握我国能源战略形势。  2.可再生能源“热”背后需要“冷”思考  以化石能源为主的发电结构并非我国所特有,世界多数发达国家虽然早已实现了碳达峰,但其电力生产仍以化石能源为主。各国经验表明,能源资源禀赋与技术优势的不同,决定了世界各国能源清洁低碳转型路径存在差异。在建设以风光为主的可再生能源电力系统过程中,不仅要强调装机容量规模,更应该实事求是地验证核实其真实发电量,揭示严重不匹配的机理,解决严重不匹配的难题。从全生命周期的视角来看,可再生能源项目本身并非绝对清洁绿色和低碳友好,应从全生命周期过程,对可再生能源项目所产生的经济、社会和生态环境效益进行全面综合评估。  3.精准、柔性地配置能源消费与生产  在品位和时空域精准配置能源消费与生产,是节约能源、提高资源配置效率的重要举措。浅层地热能与建筑物(群)“供暖-制冷-生活热水”三联供配置,以及光伏与建筑物(群)照明等供电配置,是能源消费与生产在品位上精准配置的典型模式。在空间域上,河北、山西、内蒙古、甘肃、青海、宁夏等地拥有丰富的风能和太阳能资源,可柔性配置于本地燃煤发电机组,用来调峰填谷,实现风能与太阳能发电连续稳定输出。风光互补发电系统、川渝地区“丰多枯少”的水电与丰富的天然气资源配置,则是能源在时间域上柔性配置的代表。  4.对煤炭行业进行科学定位  煤炭行业目前虽已不是“朝阳产业”,但也绝不是“夕阳产业”——这是当前对煤炭行业发展现状和未来的科学定位。  在“双碳”目标愿景下,煤炭工业如何转型升级、实现高质量发展,关键在于煤炭工业能否进行“自我革命”,即打造煤炭工业升级版,推动煤炭绿色高效益地勘查开发与清洁低碳利用。在可再生能源成为我国主体能源之前,煤炭作为我国基础兜底主体能源的战略地位,应在全社会达成一定共识,才能够保障我国能源的安全、平稳供给,切不可顾此失彼——否则,曾经出现的拉闸限电等乱象就可能再现,使得经济社会发展减速,影响减碳目标落实。  5.构建“三足鼎立”的能源发展战略  未来,我国应构建可再生能源—化石能源—提效节能“三足鼎立”的能源发展战略,实现可再生能源规模化利用、化石能源低碳化使用、提效节能系统化实施。以提效节能为例,若2020年我国单位GDP能耗与世界平均水平相当,则能源消耗可减少约17.6亿吨标准煤,CO2排放可减少约42.6亿吨。因此,如果能淘汰落后产能,持续调整与优化产业结构,改善能源利用方式,提高能源利用效率等,我国完全可以在不增加或微增加能源供给总量的条件下,使用现有能源供给量,即可满足未来经济社会高质量发展的能源需求。  6.建立“双模驱动”的能源生产与消费体系  根据我国能源资源禀赋特点和未来科技发展水平预测,“先进煤电+CCUS(CCS)”和“风光+调节(储能、调峰、分布柔性电网)”两大基本模式,将是实现国家未来经济社会发展和“双碳”目标过程中最重要的能源供给方式。具体来说,在2030年碳达峰前,以“先进煤电+CCUS(CCS)”为主体能源、以“风光+调节(储能、调峰、分布柔性电网)”为辅助能源应该是我国的主要能源供给模式 2030-2050年间,能源供给将逐渐过渡到“风光+调节(储能、调峰、分布柔性电网)”与“先进煤电+CCUS(CCS)”共存协同模式 2050年以后,“风光+调节(储能、调峰、分布柔性电网)”将成为我国的主体能源供给模式。  在“双碳”目标愿景下,要实现我国在本世纪中叶全面建成社会主义现代化强国的宏伟目标,必须准确把握和处理好碳减排与国家能源安全和经济社会发展之间的关系。作为遏制全球气候变化、实现我国经济结构转型与产业升级的必然选择,“双碳”目标符合我国发展根本利益,但“双碳”目标并非简单地靠减掉或增加某种能源来实现。如果扔掉手中已经端牢的能源饭碗,而盲目去谈“双碳”目标实现路径,将给国家能源安全带来隐患。因此,应基于我国现阶段经济社会发展实际、资源禀赋特征、能源科技水平、外部环境等,科学研判并制定符合国情的柔性“双碳”路径,持续优化“可再生能源规模化利用、化石能源低碳化使用和提效节能系统化实施”三足关系,合理构建“先进煤电+CCUS(CCS)”与“风光+调节(储能、调峰、分布柔性电网)”两大能源供给模式,建立具有我国能源特色的“三足鼎立、双模驱动”的能源生产与消费体系,才能确保我国平稳有序地实现安全减碳和经济社会可持续发展并行不悖。
  • 美国科学家开发出新型氮化铝传感器,能在900℃高温下工作
    美国科学家开发出一种新型氮化铝传感器,并证实其可以在高达900℃的高温下工作。相关研究被最新一期《先进功能材料》杂志选为封面文章。 新型压电传感器能在极端环境下工作。图片来源:休斯顿大学官网航空航天、能源、运输和国防等关键行业需要能在极端环境下工作的传感器,以测量和监测多种因素,确保人身安全和机械系统的完整性。例如,在石油化工行业,传感器必须能在从沙漠高温到近北极寒冷的气候条件下监测管道压力;各种核反应堆在300℃—1000℃的温度范围内运行;而深层地热井的温度高达600℃。休斯顿大学研究团队之前开发出了III-N压电传感器,该传感器由单晶氮化镓薄膜制成,但在温度高于350℃时,其灵敏度会降低。灵敏度的下降是由于带隙(激发电子并提供导电性所需的最小能量)不够宽。为此他们研制出一种氮化铝传感器,并证明其能在1000℃左右的高温下工作,这是压电传感器中最高的工作温度。该新型传感器除了能在高温下工作外,还具有很好的柔韧性,未来可用于研制可穿戴传感器,在个人医疗和精确传感软体机器人领域大显身手。研究团队表示,虽然氮化铝和氮化镓都具有独特而优异的性能,适用于研制能在极端环境下工作的传感器,但氮化铝提供了更宽的带隙和更高的温度范围。他们计划在现实世界的恶劣条件下进一步测试新传感器的性能,如在核电站测试其在高压下的工作潜力。
  • 多款玩具被指危及儿童性发育
    邻苯二甲酸酯被怀疑可能导致性早熟等,欧盟和美国早已在塑料儿童玩具中禁用  【财新网】中国市场上销售的多款塑料玩具,被指环境激素浓度远远超出欧盟和美国的标准,可能危害儿童健康。  5月18日,国际环保组织绿色和平发布报告称,其委托独立第三方实验室对京沪穗港四城市购买的30份塑料儿童玩具检测发现,其中19份环境激素邻苯二甲酸酯的浓度超过10%。  邻苯二甲酸酯是一类增塑剂,包括邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)等。在塑料加工时添加增塑剂,可使其柔韧性增加。但人体长期接触这类物质,会影响内分泌和生殖系统,被怀疑可能导致性早熟、精子质量下降等。  幼儿正处于内分泌系统、生殖系统发育期,玩耍玩具过程中因吮吸等行为更有可能直接暴露于邻苯二甲酸酯之中。复旦大学研究人员曾检测110例性早熟女童和100例正常儿童血清中邻苯二甲酸酯的含量,发现性早熟女童被DEHP和DBP污染的程度均比正常儿童严重得多。  关于邻苯二甲酸酯如何管控,成为国际社会关注的一大热点。欧盟和美国已要求所有儿童玩具和用品中禁用DEHP、DBP和BBP三种物质的浓度总和百分比不得超过0.1%。不仅如此,欧盟还在2011年2月将这三种物质列入了化学品“淘汰名单”,三五年后或将被禁止出现在所有用品之中。在中国,关于邻苯二甲酸酯在塑料玩具材料内的含量尚未有严格限制。  2011年4月,绿色和平在北京、上海、广州和香港四大城市随机购买了聚氯乙烯(PVC)材质的玩具样品30份,包括幼儿玩具、幼儿戏水用具、幼儿泳圈、婴儿游泳池等。  一个与此相关的好消息则是,绿色和平同时搜集了20份聚碳酸酯(PC)材质的婴儿奶瓶、餐具、摇玲等,委托检测另一种环境激素双酚A的含量,结果均低于可检测值。  在此次绿色和平的报告中,山东曲阜冠达球业有限公司一只绿色玩具球邻苯二甲酸酯被指含量高达约43%,实属罕见。  5月19日,冠达球业销售部一位工作人员对财新记者解释说,如果客户要求产品是环保的,认可高一点的价格,他们就会使用环保材料做成环保产品,比如客户要求产品进入欧洲市场,那就必须做成环保的产品。但是,有些客户不认可高价格,不需要环保材料做的产品,产品当然就不是环保的,怎么检测都不会合格。“如果都要求使用环保材料而我们没用,是我们的过错。可是现在有的人不认可,你做成环保产品给出高价格,他们不买你的账。”
  • 高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展
    p style="text-indent: 2em "透明导电薄膜是触控屏、平板显示器、光伏电池、有机发光二极管等电子和光电子器件的重要组成部件。氧化铟锡(ITO)是当前应用最为广泛的透明导电薄膜材料,但ITO不具有柔性且铟资源稀缺,难以满足柔性电子器件等的发展需求。单壁碳纳米管(SWCNT)相互搭接形成的二维网络结构具有柔韧、透明、导电等特点,是构建柔性透明导电薄膜的理想材料。但已报道SWCNT薄膜的透明导电性能仍与ITO材料有较大差距。/pp style="text-indent: 2em "因此,进一步提高SWCNT薄膜的透明导电特性是实现其器件应用的关键。分析表明,SWCNT透明导电薄膜中的管间接触电阻和管束聚集效应是制约其性能提高的主要瓶颈。一方面,由于SWCNT之间的接触面积小且存在肖特基势垒,载流子在搭接处的隧穿效应较弱,使得管间接触电阻远高于SWCNT的自身电阻;另一方面,虽然SWCNT的直径一般仅为1-2nm,但由于范德华力的作用其通常聚集成直径几十、上百纳米的管束以降低表面能;管束内部的SWCNT会吸光而降低薄膜的透光率,但对薄膜的电导几乎没有贡献。因此,研制高性能SWCNT柔性透明导电薄膜的关键是获得单根分散、低接触电阻的SWCNT网络结构。/pp style="text-indent: 2em "最近,中国科学院金属研究所与上海科技大学物质学院联合培养的博士研究生蒋松在金属所先进炭材料研究部的导师指导下与合作者采用浮动催化剂化学气相沉积法制备出具有“碳焊”结构、单根分散的SWCNT透明导电薄膜(图1A)。 /pp style="text-indent: 2em text-align: center "span style="text-align: center text-indent: 0em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d1a3d102-e0c5-4683-b29e-cc493258961c.jpg" title="1 高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展 仪器信息网.jpg"/ /span/pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "图1. 单根分散、具有碳焊结构的SWCNT网络。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "(A)典型TEM照片;(B)单根SWCNT的百分含量统计;/span/pp style="text-indent: 2em text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "(C-D)无碳焊结构的金属性-半导体性SWCNT的I-V传输特性;/span/pp style="text-indent: 2em text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "(E-F)有碳焊结构的金属性-半导体性SWCNT的I-V传输特性。/span/pp style="text-indent: 2em "通过控制SWCNT的形核浓度,所得薄膜中约85%的碳管以单根形式存在(图1B),其余主要为由2-3根SWCNT构成的小管束。进而,通过调控反应区内的碳源浓度,在SWCNT网络的交叉节点处形成了“碳焊”结构(图1A)。/pp style="text-indent: 2em "研究表明该碳焊结构可使金属性-半导体性SWCNT间的肖特基接触转变为近欧姆接触(图1C-F),从而显著降低管间接触电阻。由于具有以上独特的结构特征,所得SWCNT薄膜在90%透光率下的方块电阻仅为41Ω □-1;经硝酸掺杂处理后,其方块电阻进一步降低至25Ω □-1,比已报道碳纳米管透明导电薄膜的性能提高2倍以上,并优于柔性基底上的ITO(图2A-B)。利用这种高性能SWCNT透明导电薄膜构建了柔性有机发光二极管(OLED)原型器件,其电流效率达到已报道SWCNT OLED器件最高值的7.5 倍(图2C-D),并具有优异的柔性和稳定性。/pp style="text-align: center text-indent: 2em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/31a1c88d-964d-4fda-af47-d5b192bb42f2.jpg" title="2高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展 仪器信息网.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图2. SWCNT 柔性透明导电薄膜和SWNCT 有机发光二极管。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "(A-B)SWCNT 柔性透明导电薄膜的光学照片及其透明导电性能对比;(C-D)SWCNT 有机发光二极管原型器件的光学照片及其光电性能对比。/span/pp style="text-indent: 2em "该研究从SWCNT网络结构的设计与调控出发,有效解决了限制其透明导电性能提高的关键问题,获得了具有优异柔性和透明导电特性的SWCNT薄膜,可望推动SWCNT在柔性电子及光电子器件中的实际应用。主要研究结果于5月4日在Science Advances在线发表(Sci. Adv. 4, eaap9264 (2018),DOI: 10.1126/sciadv.aap9264)。该研究工作得到了科技部、基金委、中科院等部署的相关项目的支持。/p
  • 美国材料与试验协会颁布新版玩具标准
    近日,美国材料与试验协会发布最新版(ASTM)F963-2008玩具标准。该标准在2007年版本的基础上加入了一些新的要求。它们分别是磁铁、弹性系绳球(溜溜球)、包装薄膜以及绳、带和橡皮筋。  与现行的2007年玩具标准相比,2009年新版本的主要变化为:  1. 玩具箱  玩具箱不再受制于ASTM F963标准,而由“消费者安全规范ASTMF834标准”监管。  2. 磁铁和磁性元件  已为危险性磁铁和危险性磁性元件引入了新定义和新的滥用测试。  a.危险性磁铁和危险性磁性元件的新定义:  磁通量指数大于50   小物件(使用小物件测试器)。  b.新滥用测试(必须连续进行)  接收时循环测试→冲击测试→扭力测试→张力测试→循环。  c.修改后的要求  对于供14岁以下儿童使用的一般玩具,在滥用测试前后,不能含有任何危险性磁铁或危险性磁性元件。  要求在供8岁以上儿童使用的兴趣、工艺和科研套装式产品的包装上贴上安全标签。  3. 可燃性  关于硬性和柔韧性玩具的现行可燃性测试程序的章节已经被修改,而布料的可燃性测试程序已加到附件A5中去。  4. 发音玩具  推拉式玩具的要求和测试方法已经被修改。称重已经变为脉冲声的C -权峰值声压级要求进行Lcpeak参数测试,每一边的“驶过测试”都得测量两次。  5. 折叠装置和铰链  经修改后,这一章节的要求已不只限于用于承载儿童体重的玩具。因为无论玩具是否用于承载儿童体重,铰链都可能呈现潜在的夹伤危险。  折叠装置  不仅对用于承载儿童体重的玩具,也对在正常使用过程中可能能承载儿童体重的玩具判断儿童能否坐在产品上的一个方法是证实产品表面能否容纳产品针对的年龄段儿童的臀部宽度。受制于这些要求的产品包括但不限于儿童能坐在里面的玩具手推车、儿童能坐上去的玩具椅子或儿童尺寸的烫衣板等的折叠装置。  锁定装置的特定测试方法已被引进。当按照折叠装置的一般使用方法向产品施加45磅的力(200N)时,折叠装置应能维持其建议的使用状况。对单动锁定装置来说,启动开锁机制至少需要10磅的力(45N),而双动锁定装置至少需要两个不同的独立的动作来开锁。双动锁定装置没有力量要求。  铰链  在先前版本的ASTM F963标准里,铰链线空隙的要求适用于用于承载儿童体重的玩具 而新标准则要求所有的玩具沿着铰链线在固定部分和重量超过1/2磅(0.2KG)的可动部分之间都要留有空隙,所有玩具都得按照此要求进行生产,如果铰链线中的可触及间隙能通过一根直径为3/16英寸(5MM)的小棒,则铰链的其他任何位置也同样可以通过直径为1/2英寸(13MM)的小棒 如玩具珠宝盒和音乐盒等。  6. 某些有球形端部的玩具  经修改后,这一章节的要求已不只限于供18个月以下儿童使用的玩具和学前玩偶,也适用于供18到48个月儿童使用的重量小于1.1l磅(0.5KG)的螺钉、螺丝和螺栓状玩具,以及包含附在轴或把手上的球形或半球形端部的玩具,这些玩具应被设计成端部不可通过或穿过辅助测试夹具孔的全部长度。  7. 溜溜弹性系绳玩具  该要求引入了一项新的豁免权。用长度大于70cm(27.6英寸.)的手腕或脚踝带系住的,供使用者踢或扔后可以回到使用者处的运动用球,不受制于溜溜弹性系绳玩具的规定要求。  8. 把手和方向盘上的下鄂陷入  新的安全担忧:  儿童下巴可能会陷入固定安装在18个月以下儿童出牙期可接触到的以下类别玩具上的把手和方向盘上  a.供儿童站立玩耍用的可活动桌子  b.大型玩具  c.静止在地板上的玩具  d.供儿童行走时玩耍用的拖拉式玩具  e.骑乘玩具  新的安全要求:  把手和方向盘上的缺口如果能通过厚度大于0.5 英寸(1.3cm),面积为0.75×0.75英寸(1.9×1.9cm)的块状物,则同样应该能够通过厚度大于0.5 英寸(1.3 cm),面积为1.5×2.5 英寸(3.8×6.35 cm)的块状物。
  • 剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度
    随着工业领域的快速发展,材料性能的检测变得越来越重要。剥离强度测试仪作为一款专业设备,被广泛应用于胶粘剂、胶粘带等相关产品的剥离、拉断等性能测试。然而,当面对无纺布胶带这一特殊材料时,我们不禁要问:剥离强度测试仪能否兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度呢?一、剥离强度测试仪的基本原理与功能剥离强度测试仪是一种电子剥离试验机,通过模拟实际使用过程中的剥离过程,对材料的剥离强度进行精确测量。其基本原理是通过施加一定的力量,使试样在特定条件下发生剥离,从而测得剥离力的大小。剥离强度测试仪具有高精度、高稳定性等特点,能够准确反映材料的剥离性能。二、无纺布胶带的特性与拉伸强度测试需求无纺布胶带作为一种新型材料,具有优异的柔韧性和粘附性,广泛应用于包装、固定、保护等领域。无纺布胶带的拉伸强度是衡量其质量和耐用性的重要指标。在实际应用中,无纺布胶带需要承受各种外力作用,因此其拉伸强度的大小直接影响着其使用效果和安全性。三、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的应用虽然剥离强度测试仪主要用于测试材料的剥离性能,但在实际应用中,我们发现它同样可以用于测试无纺布胶带的拉伸强度。这是因为无纺布胶带的拉伸过程可以看作是一种特殊的剥离过程,即胶带纤维在拉伸方向上的剥离。因此,通过调整剥离强度测试仪的测试参数和条件,我们可以实现对无纺布胶带拉伸强度的测量。在测试过程中,我们需要注意以下几点:首先,选择合适的试样尺寸和形状,以确保测试结果的准确性和可靠性;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的剥离速度和剥离角度;最后,对测试数据进行处理和分析,以得出无纺布胶带的拉伸强度值。四、剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面的优势与局限性剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面具有操作简便、测量精度高等优势。通过该设备,我们可以快速获得无纺布胶带的拉伸强度数据,为产品设计和质量控制提供有力支持。然而,剥离强度测试仪在测试无纺布胶带拉伸强度方面也存在一定的局限性。由于剥离强度测试仪主要用于测试剥离性能,因此在测试拉伸强度时可能无法完全模拟实际使用过程中的复杂条件。此外,不同品牌和型号的剥离强度测试仪在测试原理和性能上可能存在差异,这也可能对测试结果产生一定影响。五、结论与建议综上所述,剥离强度测试仪在一定程度上可以兼顾测试无纺布胶带的拉伸强度。然而,在实际应用中,我们还需要根据具体需求和条件进行选择和调整。为了确保测试结果的准确性和可靠性,我们建议采取以下措施:首先,选择合适的剥离强度测试仪品牌和型号,以确保其性能和精度符合测试要求;其次,根据无纺布胶带的特性,设定合适的测试参数和条件;最后,对测试数据进行综合分析和评估,以得出全面准确的结论。
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