王秀梅和清华长庚医院王贵怀团队制备的类神经纤维成功修复脊髓全断大鼠运动功能
脊髓损伤修复是一项世界性的医学难题,通常会导致永久性神经功能障碍,目前仍缺乏理想的治疗方法。当前,基于生物材料的再生医学策略已受到广泛关注。特别是通过生物材料与细胞的原位组装形成有生命的仿生微组织,重现天然组织的细胞与细胞、细胞与基质间复杂的相互作用。作为组织工程与再生医学领域的革命性技术,生物3D打印在以自下而上的组装方式构建仿生类组织方面大有可为,且已广泛应用于体外疾病模型构建与药物筛选,而...王秀梅和清华长庚医院王贵怀团队制备的类神经纤维成功修复脊髓全断大鼠运动功能
脊髓损伤修复是一项世界性的医学难题,通常会导致永久性神经功能障碍,目前仍缺乏理想的治疗方法。当前,基于生物材料的再生医学策略已受到广泛关注。特别是通过生物材料与细胞的原位组装形成有生命的仿生微组织,重现天然组织的细胞与细胞、细胞与基质间复杂的相互作用。作为组织工程与再生医学领域的革命性技术,生物3D打印在以自下而上的组装方式构建仿生类组织方面大有可为,且已广泛应用于体外疾病模型构建与药物筛选,而...王秀梅团队人工合成出高度仿生的高强高韧板层骨
天然矿化材料,如骨、贝壳等,具有从纳米尺度到宏观尺度有机/无机多级组装的精细结构,该结构赋予了天然矿化材料优异的综合力学性能,即兼具高的强度和高的韧性。而高强度和高韧性往往是人工合成材料所难以兼具的。因此,仿生天然材料化学成分及其多级组装结构以期获得能媲美天然材料优异力学性能的仿生结构材料一直备受关注。骨作为一种典型的天然矿化材料,由胶原分子和纳米羟基磷灰石从纳米尺度到宏观尺度的多级组装而成,其...董岩皓与合作者在锂电正极领域取得重要进展
新能源汽车和消费类电子器件的续航能力取决于电池的能量密度。随着消费者对续航要求的不断提高,高能量密度锂离子电池成为未来的重要发展方向,其关键在于开发高电压正极材料。然而,在高电压下,正极材料会面临晶格氧析出、晶体结构破坏、电解液分解等导致的电池失效和安全问题。如何抑制氧气的释放,即固相中的氧产出反应(OER),提高OER过电势和起始电位,改善正极材料的高电压稳定性,是高压正极亟需解决的科研问题。近日...王轲团队在无铅压电陶瓷缺陷调控方面取得进展
铁电钙钛矿具有独特的自发极化和畴翻转性等,是非常重要的铁电体。而缺陷调控是对铁电钙钛矿进行性能优化的有力手段。在锆钛酸铅、钛酸钡、钛酸铋钠等材料中,对于氧空位和A位缺陷的研究已相对成熟。近些年,环境友好且综合性能优异的铌酸钾钠(KNN)压电陶瓷逐渐占据压电市场。然而对于KNN的A位缺陷研究尚属空白,一方面,纯KNN难以制备,定量调控A位缺陷制备KNN难度更高;另一方面,学界尚缺乏对碱金属空位缺陷的定量表征手段...唐子龙团队合作报道高功率锂离子电池研究新进展
近日,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室唐子龙教授团队联合美国麻省理工学院、北京航空航天大学的相关团队,通过研究创新性地将纳米多孔框架结构和致密氧化物两大类重要的功能材料建立起连接,提出了块体晶格中类表面扩散机理,提供了一种独特的物理化学视角来开发高功率锂离子电池材料。图1.前沸石框架结构与现有纳米多孔框架结构的比较示意图高功率锂离子电池在大型运输、工业设备和电网调节等领域发挥着重要的作用,其关键...杨金龙课题组发现控制泡沫陶瓷干燥与烧结过程收缩率的新方法
泡沫陶瓷作为一种高气孔率的陶瓷,在干燥与烧结过程中的收缩率非常大,一般可超过50%,一直以来是陶瓷界的一大难题,严重影响了泡沫陶瓷器件的制备与使用。2022年11月,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室杨金龙教授课题组发现了一种控制泡沫陶瓷干燥与烧结过程收缩率的新方法,利用醇类分子与氧化物表面基团的吸附作用,增强了发泡剂在颗粒表面的吸附量,通过发泡剂分子链的疏水聚集作用,将坯体的收缩率控制在了20%以下。该方...孙晓丹课题组开发双功能涂层解决种植体无菌性松动
近日,清华大学材料学院孙晓丹课题组创新性提出通过双向协同克服钛金属植入物的无菌性松动问题,通过钛金属表面牢固结合的PLGA@阿司匹林纳米纤维涂层持续发挥促进骨整合和抑制炎症性骨破坏的双重功效,打破双向破坏无菌性松动的恶性循环圈,促进人工关节假体表面改性方向的应用研究。随着人们对于人工骨关节置换需求的增加,急需开发更加有效的人工骨植入物。而目前人工骨植入物植入人体后往往面临中长期的翻修手术,其主要原因...黄正宏课题组在柔性电极材料方面取得新进展
近日,我院黄正宏课题组在美国化学学会《ACS Nano》期刊上在线发表了题为《水蒸气选择性刻蚀:一种有效提高碳纸电极柔性和抑制体积膨胀的策略》(Steam Selective Etching: A Strategy to Effectively Enhance the Flexibility and Suppress the Volume Change of Carbonized Paper-Supported Electrodes)的研究论文。该论文提出了一种水蒸气选择性刻蚀的方法,获得了具有良好柔性和长循环稳定性的锂离子电极材料,为提高电极材料...刘锴课题组在MoS2网络状褶皱动态传播研究方面取得新进展
近日,我院刘锴课题组在美国化学学会《ACS Nano》期刊上在线发表了题为《应变MoS2薄膜中网络状褶皱的动态自组装过程观察》(Watching Dynamic Self-Assembly of Web Buckles in Strained MoS2 Thin Films)的研究论文。该研究通过微米尺度的探针触发MoS2薄膜形成褶皱,结合原位观察和有限元模拟来研究和理解网络状褶皱的动态传播过程及其影响因素。薄膜体系经常会自发形成褶皱并与基底分离,从而产生新的构效关系,引起了基础科...沈洋团队在柔性聚合物基纳米复合电介质材料方面取得新进展
在国家杰出青年基金,国家自然科学基金委基础科学中心项目,973计划、和国家重点研发计划等项目的资助下,清华大学材料学院功能复合材料组与美国宾夕法尼亚州立大学合作,在柔性聚合物基纳米复合电介质材料方面再次取得重要进展。介电电容器由于其超高的功率密度、高工作电压及柔性全固态等优势,被广泛应用于电子电力系统中。目前以双向拉伸聚丙烯BOPP为代表的商用聚合物薄膜电介质介电常数过低,极大限制了其储能密度(~1.2 M...