科学家建立纳米材料数据库,促进功能性纳米材料可控制备和高通量研发
通常来说,科学家在研究宏观材料时,会基于实验或模拟获得相图,进而在此基础上对材料结构、元素分布等进行设计。在理论层面,此前有研究者提出,当把材料的尺寸缩小至纳米、亚纳米等微观尺度时,宏观相图有可能不再适用。如果该理论成立,那么,在微观尺度材料中,将不互溶的两种元素混在一起,会像油和水那样呈分离状,...
Metin Sitti院士/张明超博士《自然·通讯》:毛细力捕获实现多材料...
无论是宏伟壮丽的艺术建筑,还是智能设备中的精密电子芯片,三维结构设计都起着至关重要的作用。而在微观尺度上实现各种材料的高精度3D微纳制造技术,将使我们能够制造出具备特定功能的复杂微型器件,如微纳机器人、超材料和光子学器件等。这不仅推动了技术的前沿发展,还为探索未知领域提供了全新平台和手段。因此,研究者...
复旦团队提出新型组装方法,为设计纳米多孔材料带来指导!
后续,他们会进一步拓宽这一组装方法的适用范围,即不仅仅限于多金属氧酸盐和嵌段共聚物的共组装,而是要把研究对象扩展到更大的尺度范围,并发掘背后组装机制,在微观尺度上像玩乐高一样实现前驱体和聚合物的组装,从而创制具备各种功能的介孔材料。参考资料:1.YuanRen,YidongZou,YangLiu,XinranZhou,Junhao...
西北工业大学孔杰教授团队《AFM》:多尺度可控设计的MOF基宽频吸波...
为解决上述问题,西北工业大学孔杰团队创造性的提出了一种微观材料-宏观结构多尺度的协同设计策略,成功实现了新型宽频超材料的研发。通过原子级分辨MOF基吸波材料的可控制备,结合超材料周期拓扑结构单元的优化设计,最后采用3D打印进行精准构筑,所制备的多孔支架型超材料展现出显著优于本体材料的宽频阻抗匹配性能。在C-Ku(5...
【复材资讯】复合材料薄壁加筋结构优化设计与增材制造综述
基于拓扑优化的薄壁加筋结构设计方法,即通过优化设计域内均质材料的分布得到满足设计目标的加筋拓扑构型。在拓扑优化中,微观尺度上计算每个单元的刚度系数,并在宏观尺度上针对特定的设计目标进行优化,获得具有抗屈曲、抗弯曲或良好动态特性的薄壁加筋结构设计,如图4所示[20](其中,t为平板厚度;h为加强筋高度;Ke(...
科学家用AI开发生物降解材料,实现全天然复合材料多性能高效调控
值得关注的是,这种预测模型不仅能够预测组成材料的物理化学性质,还可根据用户的特定要求,自动地设计生物降解塑料替代品(www.e993.com)2024年9月18日。最后,研究人员使用分子动力学模拟,来验证和解释机器学习发现的材料性能规律。从微观尺度上揭示它的强韧性机理,在确定拉伸行为中的典型强韧化阶段后,实现了高性能复合材料的定向制备。其中,典型...
...团队成功开发超强碳纳米管纤维,可用作轻质高性能结构和防护材料
当将碳纳米管沿轴向定向排列,就能组成碳纳米管纤维。作为一种一维宏观材料,碳纳米管纤维有望将碳纳米管微观尺度的优异性能,有效地传递到宏观纤维,从而助力于打造轻质高强、结构功能一体化的智能化纤维。然而,受限于碳纳米管的跨尺度组装难题,碳纳米管纤维会存在高孔隙率、低取向度、弱管间作用等问题,以至于碳纳米管...
复旦学者设计二元模型体系,探究纳米颗粒的混溶性变化规律
在这一研究背景下,复旦大学陈鹏程教授和合作者从眼见为实的实验角度出发,设计了一款二元模型体系,探究了在不同组成不同尺寸的纳米颗粒中,不互溶元素的混溶性如何变化。图|陈鹏程(来源:陈鹏程)通过此,他们系统性地揭示了不互溶元素在微观尺度材料中的相容性转变现象,同时结合理论模拟阐释了引起元素相容性...
【复材资讯】树脂基复合材料在民用航空发动机中的应用与关键技术...
纤维增强树脂基复合材料对于改善航空发动机推重比、燃油经济性及节能环保具有重要意义。本文介绍了树脂基复合材料在民用航空发动机上的应用情况,总结了航空发动机复合材料风扇机匣和风扇叶片面临的挑战与关键技术问题,包括复杂曲面预制体设计技术、复合材料异形结构高精度制备技术、复合材料结构多尺度建模与精细化仿真以及复合材料...
同济大学组织召开国家重点研发计划“稀土新材料”重点专项“新型...
研发新型中红外波段稀土激光晶体,厘清中红外稀土激光晶体中稀土离子团簇结构的演变规律,建立稀土离子团簇与激光性能之间的构效关系;研究晶体生长过程中微观尺度上固液界面结晶形态和凝固机制;突破大尺寸激光晶体生长技术,加工出高质量晶体元件,实现中红外波段大功率激光输出;实现高性能磁光晶体的制备并设计开发相应磁光隔离...