滚涂机

【研究背景】钛碳化物MXene（Ti3C2Tx）是一种新型二维材料，因其优越的机械性能、电导率以及良好的光热转换、生物相容性和成骨诱导能力而成为了研究热点。然而，如何将MXene薄片以可扩展的方式组装成高性能的宏观材料仍然面临诸多挑战，如弱层间相互作用和孔隙问题，这会显著降低其机械性能和环境稳定性，从而限制了其在航空航天、柔性电子设备及生物医学等领域的应用潜力。有鉴于此，研究人员开始探索通过增强层间相互作用和去除孔隙的方法来提升MXene薄膜的性能。近期，程群峰教授和北京大学口腔医学院邓旭亮教授合作提出了一种新颖的制造策略，结合了滚涂辅助刀涂（RBC）工艺和顺序桥接工艺，以实现高性能MXene薄膜的可扩展制造。具体而言，MXene薄片首先通过氢键与丝素胶进行桥接，然后利用RBC过程以高速度组装成宏观薄膜，最后通过锌离子桥接来冻结薄膜的排列结构。实验结果表明，所得的顺序桥接MXene薄膜在机械强度、环境稳定性和光热转换等方面表现优异，展现出在柔性电磁干扰屏蔽材料和骨组织工程中的广阔应用前景。【表征解读】本文通过多种表征手段，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉伸试验机和电导率测试仪，深入分析了MXene薄膜的微观结构和宏观性能，从而揭示了其优异的机械强度和电导性能。SEM图像显示，制备的MXene薄膜表面光滑且层间排列紧密，表明通过滚涂辅助刀涂（RBC）工艺及顺序桥接的策略有效改善了薄膜的层间相互作用。这种紧密的层间结构不仅提高了薄膜的抗拉强度，还增强了其耐环境变化的能力。针对MXene薄膜在电导性和光热转换方面的表现，本文通过四探针电导率测试和光热响应实验进行了系统的表征。结果显示，制备的MXene薄膜具有显著的电导率，能够在近红外照射下快速升温，表明其在光热转换应用中的潜力。为探讨这一现象的微观机理，我们采用了透射电子显微镜（TEM）对薄膜的晶体结构进行了分析，发现MXene薄片在热处理过程中保持了良好的层状结构，这为其高电导性和优良的光热性能提供了基础。此外，本文还通过拉伸试验对MXene薄膜的力学性能进行了评估，结果显示其拉伸强度高达755 MPa，韧性达到17.4 MJ/m³ 。这一性能表明，MXene薄膜不仅具有良好的力学性能，还具备在复杂环境下的稳定性。通过对薄膜的应力松弛和循环机械变形实验，进一步验证了其在反复加载下的可靠性，展示了其在实际应用中的长期耐用性。在此基础上，针对MXene薄膜的成骨诱导能力，我们进行了细胞培养实验，评估了其在生物医学领域的应用潜力。通过细胞活力测定和成骨相关基因表达分析，结果显示，MXene薄膜能够有效促进骨细胞的增殖与分化，具有良好的生物相容性和成骨能力。总之，经过一系列的表征手段，深入分析了MXene薄膜的微观结构、宏观性能以及生物医学应用潜力，最终成功制备出一种新型的MXene基材料。这一研究不仅推动了MXene材料的理解与应用，也为其在航空航天、柔性电子设备及临床骨修复等领域的实际应用提供了新的思路和理论基础，为材料科学的进步做出了贡献。通过将这一策略应用于其他二维材料的制备，预示着未来在高性能材料的研发上将会有更多的创新和突破。【图文速递】图1: S-SBM薄膜的制备过程、结构模型和性能。图2: S-MXene 和 S-SBM 薄膜的结构表征以及机械和电气性能图3: S-MXene和S-SBM薄膜的氧化稳定性和光热转换性能。图4: S-MXene 和 S-SBM 薄膜的体内生物相容性和骨再生。图5: S-MXene 和 S-SBM 膜对巨噬细胞的抗炎和免疫调节作用以及随后对 BMSC 的体外成骨作用。【科学启迪】本文展示了一种可扩展的策略，通过连续的滚涂辅助刀涂（RBC）结合氢键和离子键的顺序桥接，成功制备了高度对齐和致密的MXene薄膜，并具有强的层间相互作用。所得的大规模MXene薄膜展现出高拉伸强度、韧性、电导率、电磁干扰（EMI）屏蔽能力，以及对氧化、应力松弛和循环机械变形的抵抗力，同时在近红外照射下具有良好的光热转换和成骨效率，展现出在航空航天、柔性可穿戴设备和临床骨修复等多种实际应用中的显著潜力。该策略为其他二维薄片的大规模组装成高性能宏观材料开辟了新的途径。原文详情：Wan, S., Chen, Y., Huang, C. et al. Scalable ultrastrong MXene films with superior osteogenesis. Nature 634, 1103–1110 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08067-8

湖南金蓉园仪器设备有限公司近期向市场推出的实验室滚瓶机不但迅速获得了国家专利证书，也得到了市场积极响应。一机在手，实验不愁，该款设备兼具实验室搅拌、混匀、球磨、洗涤、抛光、烘干等功能，不但减轻了科研人员劳动强度，提高了工作效率，而且减轻了实验室粉尘、有害气体等职业危害。实验室滚瓶机是将一个样品或数个样品装在密封的滚瓶中，样品通过滚瓶快速滚动来实现搅拌、混匀、球磨、洗涤、抛光、烘干等功能，是材料、化学、生物、环境或第三方检测等实验室不可或缺的设备，滚瓶和样品架款式众多，性价比高。实验室滚瓶机的搅拌功能比较磁力搅拌具有样品量大，混合均匀等特点，滚瓶中可以加入钢珠或玛瑙珠增强搅拌效果，比较电机搅拌可以做到样品全密封，可以使用一次性塑料滚瓶，免除清洗电机搅拌之苦，实验室滚瓶机的搅拌功能是涂料实验室、石墨烯浆料、新能源材料、土壤等实验室的极佳选择。样品均匀程度对于材料实验室和检测实验室极其重要，实验室滚瓶机的混匀功能不但适合于液体混匀，也适合于粉末混匀，不但适合于大样品量混匀，也适合于数个内插管的混匀。通过给实验室滚瓶机中样品加入大小不同钢球或其它材质研磨球，以实现比行星球磨机更大量样品的研磨，而且操作比行星球磨机的操作更方便，噪音比较行星球磨机有大幅降低。实验室滚瓶机的洗涤、抛光、烘干原理也类似如上上述，主要特点是滚瓶耐腐蚀、塑料滚瓶金属离子本底极低、工作过程全密封不产生异味、操作简单、温度和转速控制精准。 湖南金蓉园仪器设备有限公司是一家15年专注实验室设备生产的高新技术企业，聚焦于市场空白，开发有竞争力的国产仪器，公司决定在实验室滚瓶机促销期间给科研机构提供二个月免费试用机会。

成立于2000年的上海山富科学仪器有限公司从事生物成像类仪器研发多年。今年我们成功研发了两款专用于细胞培养的转瓶机以及低速磁力搅拌器。参加了2011北京cisile展会以及宁波的高教会，取得了用户以及经销商的关注以及好评。 Cellnest roller 滚瓶机提供稳定精确的转速控制系统，步进电机保证在启动或停止时的平稳流畅。能跟市面上绝大多数二氧化碳培养箱兼容。升级方便，客户可以根据自己的需要来扩展瓶位架。可以配套110-120mm标准内径滚瓶。在控制面板上直观显示当前速率与工作时间，容易操作与安装。滚瓶转速在0.1-2rpm可调。 CellNest SOLO超低速细胞培养磁力搅拌器，通过搅拌式细胞培养，可提高细胞周围培养液的流动以及细胞对微载体的粘附，促进细胞生长。适合悬浮、贴壁微载体等的培养，速度极低且精准，能有效提高细胞的生长率。转动速率在5-150rpm可调。 欲了解更多产品信息，请登陆以下相关链接。 细胞培养滚瓶机 http://www.instrument.com.cn/netshow/C129065.htm 超低速磁力搅拌器http://www.instrument.com.cn/netshow/C129034.htm# 欢迎各省市经销商与我司联系代理合作等事宜，询价请直接联系我公司。 上海山富科学仪器有限公司 上海市曲阳路851弄沪办大厦9号楼506室 电话021-65550736 65558758 传真021-65522489 E-mail:info@shbiotech.com http://www.shbiotech.com