我国学者在高分子二维纳米复合材料领域取得进展
2025/06/01
图 高强度骨再生碳化钛薄膜的连续化制备。(a)制备过程示意图;(b)拉伸强度、韧性和电磁屏蔽性能;(c)体内成骨效率;(d)微环境调控成骨机制
在国家自然科学基金项目(批准号:52125302、22075009、52350012、82201021、U22A20160、82221003、52003011、52373066、81991505)等资助下,北京航空航天大学程群峰教授团队和北京大学口腔医学院邓旭亮教授团队在高分子二维纳米复合材料领域取得新进展,开发了卷对卷辅助刮涂结合界面桥联的新策略,实现了高性能MXene纳米复合薄膜材料的连续化制备,开辟了MXene纳米复合薄膜材料在骨再生领域的应用。该研究不仅为其他二维纳米材料的高性能规模化组装及应用研究提供了新思路,也为新型临床骨再生材料的研发开辟了新方向。相关研究成果以“高强度骨再生碳化钛薄膜的连续化制备(Scalable ultrastrong MXene films with superior osteogenesis)”为题,于2024年10月31日在线发表在《自然》(Nature)上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-08067-8。
石墨烯、碳化钛MXene等二维纳米材料具有优异的力学、电学、光热转换和生物相容性,在航空航天、柔性电子、生物医学等领域具有重要应用前景。如何将二维纳米材料连续化组装成宏观高性能纳米复合材料,是实现这些应用亟需解决的关键科学问题。尽管刮涂、涂布、滴涂等方法初步解决了二维纳米材料分散、取向等问题,但湿法组装过程中溶剂挥发诱导的毛细收缩,易造成二维纳米材料起皱,从而产生孔隙缺陷,导致二维纳米复合材料的宏观力学和电学性能远低于预期值,且重复性差,限制了其实际应用。
基于此,研究团队创新性地开发了卷对卷辅助刮涂结合有序界面桥联的新策略(图),通过有序界面桥联抑制MXene纳米片在干燥过程中的毛细收缩,从而规整密实组装MXene纳米片,实现了高性能MXene纳米复合薄膜的连续化制备。相比于文献报道的其他MXene薄膜材料,桥联MXene薄膜具有更高的拉伸强度(755 MPa)、韧性(17.4 MJ m-3)和比电磁屏蔽性能(78,000 dB cm2 g-1)。同时,桥联MXene薄膜比商用引导骨再生薄膜具有更高的体内成骨效率(77.4%),在临床骨修复领域具有重要应用前景。此外,研究团队创新性地从抗炎和免疫调节方面揭示了桥联MXene薄膜的高效促成骨机制,这种独特的微环境调控成骨机制,为发展新型骨再生材料提供了理论指导。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
第五届传感、测量、通信与物联网技术国 42
-
2026年9月优质国际学术会议推荐 263
-
2026年第15届计算与模式识别国际 212
-
2026年第二届计算机视觉与机器学习 2124
-
2026年无人机遥感与人工智能国际会 472
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 3740
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 3525
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 8084
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 3712
-
第三届国际会议语言学、心理学与创意教 08-07
-
2026年建筑科学、材料工程与可持续 08-07
-
2026年国际会议金融科技、市场营销 08-07
-
第三届国际社会科学与文化研究会议平行 08-07
-
ICSSCS 2026 - 子论坛: 08-07
-
第三届社会科学与文化研究国际会议平行 08-07
-
2026 JCR影响因子正式发布1135
-
中国科协发布2025年《重要学术1583
-
2026年新锐分区(原中科院期刊8243
-
2025年两院院士增选有效候选人6001
-
好学术:科研网址导航|学术头条分7917
-
2025年国际期刊预警名单发布!8062
-
2025年中科院期刊分区表重磅发28351
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提9122
-
清华大学计算机系高性能所获得IE07-31
-
北京大学生命科学学院伊成器课题组07-31
-
北京大学罗欢、李阿明、方方课题组07-31
-
北京大学生命科学学院郭强团队与合07-31
-
清华大学集成电路学院任天令团队合07-31
-
清华大学5位清华人当选“202607-31
-
研究揭示热带雨林优势树种望天树幼07-31
-
中国制冷学会 21598

-
武汉智能计算及通信与控制学会 8689

-
广东营养学会 24499

-
华北电力大学 21638

-
上海景桥会展服务有限公司 18932

-
湖南大学 21649

-
艾比瑞斯其武艺 18406

-
辽宁省医学会学术部 18563

-
上海同济大学 18875

-
北京航空航天大学 2854

-
富丽华大酒店 18495

-
浙江永庆家具 21425

-
上海上勤会展服务有限公司(原上海 18491

-
北京爱迪时尚影像公司 18392

-
四川现代医院 2628

-
上海怡涵展览服务有限公司 2497

-
建筑材料工业技术情报研究所 24545

-
fdf 24720

-
武汉海讯科技会务有限公司 18912

-
湖南诗和远方出版文化传媒有限公司 2483





















327








































