背景介绍 柔性电容式压力传感器因其高灵敏度、快速响应和良好的机械柔韧性，在智能机器人、医疗监测和人机交互等领域具有广泛的应用前景。然而，传统的介电弹性体（dielectric elastomers）通常具有较低的介电常数，限制了其电容信号的变化范围。为了提高电容传感器的性能，研究人员通常通过在弹性体中添加高介电常数的无机陶瓷或导电材料来增强其介电性能。然而，这些填料通常是刚性的，容易导致弹性体硬化，降低其柔韧性，并且在高压下容易发生渗流现象（percolation），导致材料从介电性转变为导电性，从而失去电容传感的功能。 液态金属（Liquid Metal, LM）由于其固有的流动性和高介电常数，被认为是解决这一问题的理想材料。然而，如何在保持高液态金属填充率的同时避免渗流现象，仍然是当前研...

纳米纤维阴极在铝离子电池中的研究进展 学术背景 随着全球对可持续能源解决方案的需求日益增长，储能系统的发展成为了研究的焦点。锂离子电池（LIBs）因其高能量密度和循环稳定性在市场上占据主导地位，但其高成本、资源有限性、安全问题和环境影响等问题促使研究者探索替代的金属离子电池（MIBs）技术。铝离子电池（AIBs）因其更高的理论体积容量、低成本和环境友好性而被视为一种有前景的替代方案。然而，AIBs的性能尚未达到商业化标准，主要原因包括电极材料的体积变化、电解质与电极的副反应以及循环稳定性差等问题。为了解决这些挑战，研究人员开始探索一维（1D）纳米结构，特别是纳米纤维（NFs）作为阴极材料的潜力。纳米纤维具有高比表面积、灵活性和量子效应等优势，能够有效改善电池的性能。 论文来源 本综述论文由B...

学术背景 随着电子设备的普及，电磁污染（Electromagnetic Interference, EMI）对人类健康和设备寿命的负面影响日益显著。传统金属基电磁屏蔽材料虽然具有较高的导电性，但其刚性和加工性能差，难以满足可穿戴设备的需求。因此，开发柔性、耐用且可定制的电磁屏蔽材料成为研究热点。导电聚合物如聚吡咯（Polypyrrole, PPy）因其良好的导电性、热稳定性和低毒性，被认为是理想的电磁屏蔽材料。然而，现有的电磁屏蔽材料在耐用性和大规模生产方面存在瓶颈，阻碍了其工业化应用。本文旨在通过一种新型的粒子流纺丝技术，制备一种可大规模生产的Fe3O4/PPy复合纺织材料，兼具电磁屏蔽和焦耳加热功能，以解决上述问题。 论文来源 该论文由Jiaxin Liu、Shuo Qi、Hongsha...

学术背景 随着工业升级和学科融合的推进，人类社会在信息化、智能化和自动化方面取得了显著进展，但这也对新型材料提出了更高的要求，尤其是在电磁功能材料领域。电磁污染问题日益严重，开发具有稳定特性和宽频带操作的磁性纳米材料成为迫切需求。γ′-Fe4N作为一种有序固溶体，因其稳定的化学性质、高导电性和饱和磁化强度，在提高电磁波吸收性能方面展现出巨大潜力。然而，其制备条件苛刻，长期以来被忽视。本研究通过氮化工程和电纺丝技术，成功制备了氮掺杂碳纤维嵌入Fe4N纳米球（Fe4N@NCFs）的吸波材料，旨在实现高效、宽频带和薄厚度的微波吸收，并探索其在电磁功能器件中的应用潜力。 论文来源 本论文由Xiangwei Meng、Jia Li、Shuting Zhang、Di Lan、Meijie Yu、Teng...

基于多梯度MgO/MgCO₃/PCL纳米纤维膜的周围神经再生研究 学术背景 周围神经缺损是临床中常见的复杂骨科问题，现有的治疗手段效果有限。神经支架内施万细胞（Schwann cells）的增殖不足和功能障碍是影响神经修复效果的关键因素。镁离子（Mg²⁺）在周围神经再生中具有重要作用，但传统的镁基生物材料存在镁离子释放过快的问题，难以在神经再生的中后期持续发挥作用。此外，镁基神经支架调节周围神经再生的分子机制尚不明确。因此，开发一种能够持续释放镁离子的神经支架材料，并阐明其作用机制，对于提高周围神经修复效果具有重要意义。 论文来源 本论文由Zhi Yao、Ziyu Chen、Xuan He等多位作者共同完成，作者分别来自北京大学深圳医院、香港中文大学等多家机构。论文于2024年11月8日在线...

学术背景 随着元宇宙（Metaverse）的快速发展，人机交互（HMI）技术成为连接虚拟空间与人类用户的关键。其中，手势识别技术在元宇宙中尤为重要，尤其是手指运动的精确捕捉。传统用于手势识别的弯曲传感器（Bending Sensor）通常基于聚合物材料，如橡胶和粘合剂，但由于聚合物的粘弹性（Viscoelasticity），这些传感器在长期使用中存在信号漂移（Signal Drift）的问题。这种漂移会导致传感器的输出随时间变化，降低了其可靠性和长期稳定性。因此，开发一种无信号漂移的柔性弯曲传感器成为了一项重要挑战。 本文的研究旨在解决这一问题，通过使用超薄硅材料（Ultrathin Silicon）和新型直接键合技术，设计出一种无信号漂移的弹性弯曲传感器。这种传感器不仅具有高灵敏度和长寿命...

通过气凝胶骨水泥及远程加热实现骨植入物-骨水泥界面微创修复 背景介绍 在全球范围内，下肢骨折是最常见的骨折类型，尤其是在老年人和骨质疏松患者中发生率更高。在骨科手术中，骨水泥（bone cement）被广泛用于固定植入物，以治疗长骨骨折。然而，植入物与骨水泥之间的界面在循环载荷下容易松动，导致植入物稳定性下降，甚至可能引发植入物失效，需要进行痛苦的翻修手术。现有的骨水泥和修复方法仍然面临一个严重的挑战：修复手术通常需要开放式手术，这不仅增加了患者的痛苦，还延长了恢复时间。为了解决这一问题，研究人员提出了一种基于气凝胶骨水泥和远程加热的微创修复方法，旨在通过远程加热修复植入物与骨水泥界面的裂纹，从而提高植入物的使用寿命、稳定性和患者的舒适度。 论文来源 该研究由来自美国Vanderbilt U...

选择性激光熔化钽骨板的研究与临床应用 学术背景 在骨科植入物领域，钛（Ti）基合金和钽（Ta）因其高生物相容性而被广泛应用。钛基合金通常用于制造承重植入物，如骨板和股骨柄，而钽则因其高密度和优异的骨组织亲和性，常用于多孔形式或作为涂层材料。然而，传统的制造方法（如化学气相沉积，CVD）无法精确控制多孔结构的拓扑特征，限制了钽在骨科植入物中的应用。近年来，增材制造（AM）技术，特别是选择性激光熔化（SLM）技术，为制造复杂多孔结构的个性化植入物提供了新的可能性。本研究旨在通过SLM技术制造钽骨板，并评估其作为骨折内固定材料的性能。 论文来源 本论文由来自大连大学附属中山医院骨科的研究团队撰写，主要作者包括Dewei Zhao、Baoyi Liu、Feng Wang、Zhijie Ma和Junl...

基于三重周期最小表面结构的双螺旋钛合金支架在骨修复中的应用研究 学术背景 骨缺损修复是骨科领域的一个重要挑战，尤其是在创伤、肿瘤、炎症等疾病导致的临界尺寸骨缺损（critical-size bone defects）情况下。目前，临床上常用的骨修复方法包括自体骨移植和异体骨移植。然而，自体骨移植存在供体部位损伤和供体骨量有限的问题，而异体骨移植则可能引发免疫排斥和疾病传播的风险。因此，骨组织工程（bone tissue engineering, BTE）成为了替代传统治疗方法的重要策略。钛合金因其优异的机械性能、生物相容性和耐腐蚀性，已被广泛应用于临床骨修复中。然而，钛合金的弹性模量高于天然骨，直接使用可能导致应力屏蔽效应（stress shielding effect），进而引发骨吸收和植...

镁和镓共载微球加速骨修复的研究 学术背景 骨缺损（bone defects）是临床中常见的难题，通常由感染、肿瘤切除或机械创伤引起。骨缺损不仅影响患者的生活质量，还可能导致功能丧失。尽管骨移植（bone grafting）是目前治疗骨缺损的主要方法，但其存在供体有限、感染风险高、免疫排斥等问题。此外，骨移植的高成本和多次手术需求也带来了社会经济负担。因此，开发一种既能促进骨再生又能防止感染的生物材料具有重要意义。 近年来，生物可降解微球（bioresorbable microspheres）作为药物递送载体受到了广泛关注。这些微球不仅可以填充不规则的骨缺损，还能为细胞提供适宜的微环境，促进骨再生。然而，现有的生物材料在促进骨生成（osteogenesis）和抗菌（antibiosis）方面的...