三元纳米纤维核壳结构设计用于电磁隐身天线

三元纳米纤维核壳结构设计用于电磁隐身天线

学术背景 在信息时代,电磁波(EMW)的广泛应用带来了通信、医疗、导航等多个领域的突破性进展。然而,随着电子设备的普及,电磁波干扰(EMI)问题日益严重,不仅影响精密设备的正常运行,还可能对人体健康造成潜在威胁。因此,开发高效的电磁波吸收材料成为当前研究的热点之一。传统的电磁波吸收材料往往存在吸收带宽窄、反射损耗高等问题,难以满足现代通信设备对高效电磁隐身和信号传输的需求。 为了解决这一问题,研究人员开始从多组分复合材料和微结构工程的角度出发,设计新型电磁波吸收材料。其中,核壳结构(core-shell structure)因其能够巧妙结合不同材料的优势,显著增加材料接触面积,成为研究的热点。通过合理选择组分和优化微结构,研究人员希望能够实现阻抗匹配和衰减能力的协同效应,从而开发出高性能的电...

超弹性苯丙氨酸二肽晶体纤维在可穿戴和植入式生物电子学中的应用

超弹性苯丙氨酸二肽晶体纤维在可穿戴和植入式生物电子中的应用 背景介绍 随着柔性生物电子学的快速发展,开发具有高弹性、透气性并能实现与人体共形变形的压电材料和器件已成为一个重要的研究课题。传统的无机压电陶瓷(如氧化锌、钛酸钡和锆钛酸铅)虽然具有高压电系数,但其与人体组织的机械性能不匹配,限制了其在实际应用中的使用。有机压电聚合物(如聚偏氟乙烯和聚乳酸)虽然具有良好的生物相容性,但其压电效应较弱且拉伸性有限。因此,寻找一种既能保持高压电性能又具有良好弹性、透气性和生物相容性的材料成为当前研究的重点。 苯丙氨酸二肽(Phenylalanine Dipeptide, FF)因其优异的压电性能和机械特性,被认为是制备可穿戴和植入式设备的理想材料。然而,FF晶体固有的刚性、脆性和单分散性限制了其在柔性器...

基于聚酰亚胺纤维的丙基没食子酸镓/氧化铪网络促进韧带-骨愈合的研究

聚酰亚胺纤维表面修饰促进韧带-骨愈合的研究 学术背景 前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament, ACL)损伤是全球范围内常见的运动损伤之一,每年约有1/1250的人需要进行ACL重建手术。目前,ACL重建的主要方法包括自体移植和异体移植,但这些方法存在免疫排斥和供体部位并发症等问题。人工韧带,尤其是不可降解的聚合物材料,因其优异的机械强度和术后恢复快等优点,逐渐成为临床上的重要选择。然而,现有的人工韧带材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate, PET)在骨再生方面的生物活性不足,导致纤维包裹形成,阻碍了韧带-骨愈合,增加了手术失败的风险。 聚酰亚胺(Polyimide, PI)是一种具有优异机械性能、热稳定性和生物相容性的聚...

新型内吞抑制剂阻止HIV-1 Tat进入神经细胞

新型内吞抑制剂阻断HIV-1 Tat蛋白进入神经细胞 学术背景 HIV-1(人类免疫缺陷病毒1型)感染不仅导致免疫系统衰竭,还与神经认知障碍(HIV-associated neurocognitive disorders, HAND)密切相关。尽管抗逆转录病毒治疗(combined antiretroviral therapy, cART)显著改善了HIV感染者的生存率,但HIV-1仍在感染者体内持续存在,并导致约三分之一的患者出现神经认知障碍。HIV-1的神经毒性主要与其病毒蛋白Tat(transactivation of transcription protein)有关。Tat蛋白能够穿过血脑屏障,进入神经细胞,引发氧化应激、DNA损伤和线粒体功能障碍,最终导致神经元死亡。 内吞作用(e...

一种空间频率拼接超表面实现超容量完美矢量涡旋光束

超容量完美矢量涡旋光束的实现 研究背景与问题提出 光学涡旋(Optical Vortex)以其独特的轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM)特性,在光学复用、粒子操控、成像、全息显示、光通信和光学加密等领域展现了巨大的应用潜力。然而,传统的涡旋光束通常采用全局相位调制方法生成,其拓扑荷(Topological Charge, TC)单一且强度分布均匀,限制了空间信息的进一步挖掘。此外,尽管已有研究尝试通过引入偏振等自由度增强信息容量,但局部空间强度信息仍未被充分探索。 为突破这一限制,清华大学深圳国际研究生院、香港理工大学、暨南大学等机构的研究团队提出了一种全新的“空频拼接超表面”(Spatial-Frequency Patching Metasurface)...