假塑性

星形胶质细胞是大脑中的细胞，长期以来被认为仅仅是神经元的支持细胞。近年来，对星形胶质细胞的研究日益增多，逐渐揭示了星形胶质细胞在脑功能中的重要性。Inserm、CNRS和法国生物跨学科研究中心学院的研究人员现在已经发现了它们在结束出生后大脑可塑性阶段中的关键作用，发现它们是感官和认知能力发展的关键。从长远来看，这些发现将使我们有可能设想出新的策略，在成人中重新引入大脑可塑性，从而促进脑损伤或神经发育障碍后的康复。这项研究已发表在《Science》杂志上。大脑可塑性是出生后的一个短暂的关键时期，在这一时期，大脑根据所接受的外部刺激（环境、相互作用等）重塑神经元的“线路”。这个时期的结束或“结束”标志着神经回路的稳定，与有效的信息处理和正常的认知发展有关。可塑性在未来仍然是可能的，尽管比生命开始时的水平要低得多。20世纪80年代的开创性研究表明，将不成熟的星形胶质细胞移植到成年动物的大脑中，会重新引入一段主要的可塑性时期。Inserm研究员团队和生物学跨学科研究中心从这一过程中获得灵感，揭示了迄今未知的导致可塑性闭合的细胞过程。大脑可塑期出现的问题可能会产生重大的长期后果。例如，如果一个人的眼睛状况使他不能正确地看东西，比如斜视（交叉眼），如果不及时治疗，相应的大脑线路就会永久性地改变。为了弥补这一点，研究人员试图通过确定一种治疗方法来重塑这种连接，这种治疗方法可以重新引入大脑的可塑性，即使大脑已经关闭。为了实现这一点，他们还试图更好地描述这种封闭背后的生物学机制。移植未成熟星形胶质细胞重建脑可塑性通过对小鼠视觉皮层的实验，研究人员表明，不成熟星形胶质细胞的存在是大脑可塑性的关键。随后，星形胶质细胞在可塑期参与中间神经元的发育成熟，最终导致其关闭。这种成熟过程是通过一种涉及连接蛋白30的新机制发生的，研究人员发现在成熟的星形胶质细胞中，连接蛋白30在闭合过程中水平很高。将星形胶质细胞移植到成年小鼠体内能重新引入大脑可塑性吗？为了找到答案，研究人员从幼鼠（1到3天大）的视皮层培养了不成熟的星形胶质细胞。这些不成熟的星形胶质细胞被移植到成年小鼠的初级视皮层，然后在单眼蒙蔽四天后评估视皮层的活动——这是一种用于评估大脑可塑性的标准技术。他们发现，与未接受移植的对照组小鼠不同，移植了未成熟星形胶质细胞的小鼠表现出高度的可塑性。这项研究提醒我们，在神经科学领域，我们不能只关注神经元。胶质细胞是星形胶质细胞的一个亚型，它调节着大脑的大部分功能。我们意识到这些细胞有积极的作用。神经胶质细胞比神经元不那么脆弱，因此是一种更容易作用于大脑的手段。胶质细胞占大脑细胞的一半以上。它们与神经元的细胞谱系不同，功能也有很大的不同。直到最近，它们还被认为是大脑的“清洁剂”，但研究人员意识到它们在释放分子方面也起着积极的作用。与神经元相比，它们发生在大脑发育的后期，不以同样的方式进行交流，并且占主导地位。

由广州市质量监督检测研究院制定的全国首个热塑性塑料餐具标准———《热塑性塑料餐具地方技术规范》已于8月1日起实施，其总体水平与日本标准相当，基本涵盖了市场上所有热塑性塑料餐具。 　　消费者选购塑料餐具时，首先要看标识是否完整，其次看产品。产品的表面应平滑，没有污点、杂质、划痕、裂纹等，没有脱色、褪色现象，还可闻一闻看有没有刺激性味道等异味。 　　“最重要的还是要看产品标识。”国家包装产品质量监督检验中心(广州)包装检验部部长孙世彧表示，此次标准规定，产品须标明厂家名称或商标、材质、使用温度等说明，若产品有不耐热水、不适用于微波炉、不能接触油质等要求，也应标明。

在薄膜拉伸强度测试中，准确区分弹性变形和塑性变形对于材料工程师、物理学家以及产品开发者而言，是至关重要的一环。这两种变形类型不仅决定了材料的基本性能，还直接关系到产品的使用寿命和安全性。本文旨在深入探讨薄膜拉伸强度测试中弹性变形与塑性变形的区分方法，以及它们在材料科学领域的应用。一、弹性变形与塑性变形的基本概念弹性变形，指的是材料在外力作用下产生变形，当外力消失时能够恢复到原始形状和尺寸的现象。这种变形是可逆的，不涉及材料的内部结构变化。而塑性变形则是指材料在外力作用下产生变形后，即使外力消失也不能完全恢复到原始形状和尺寸的现象。塑性变形是不可逆的，通常伴随着材料内部结构的改变。二、薄膜拉伸强度测试中的变形观察在薄膜拉伸强度测试中，我们可以通过观察材料的应力-应变曲线来区分弹性变形和塑性变形。在弹性变形阶段，应力与应变之间呈线性关系，即应力增加时，应变也按一定比例增加。当应力达到弹性极限时，材料开始进入塑性变形阶段，此时应力-应变曲线呈非线性关系，应变继续增加但应力增长缓慢或不再增长。三、区分弹性变形与塑性变形的具体方法应力-应变曲线分析：如前所述，通过分析应力-应变曲线的形状和变化，可以判断材料是否进入塑性变形阶段。在弹性变形阶段，曲线呈直线状；而在塑性变形阶段，曲线则呈现弯曲或平坦的趋势。卸载试验：在拉伸测试过程中，当材料达到一定的应力水平时，可以突然卸载并观察材料的恢复情况。如果材料能够迅速恢复到原始长度，则说明之前的变形主要是弹性变形；如果材料不能完全恢复，则说明存在塑性变形。残余应变测量：在拉伸测试结束后，通过测量材料的残余应变可以判断塑性变形的程度。残余应变越大，说明塑性变形越显著。四、弹性变形与塑性变形在材料科学中的应用材料选择：了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料以满足特定需求。例如，在需要高弹性的场合（如橡胶制品），应选择弹性变形能力强的材料；而在需要承受大变形而不破裂的场合（如金属薄板），则应选择塑性变形能力强的材料。产品设计：在产品设计过程中，考虑到材料的弹性变形和塑性变形特性，可以优化产品结构以提高其性能和安全性。例如，在设计弹性元件时，需要充分利用材料的弹性变形能力；而在设计承力结构时，则需要考虑材料的塑性变形特性以确保结构的稳定性和安全性。质量控制：通过测量材料的弹性模量、屈服强度等力学性能指标，可以评估材料的性能是否满足要求。同时，通过观察材料的变形行为（如弹性变形和塑性变形）可以判断材料是否存在缺陷或质量问题。五、结论在薄膜拉伸强度测试中准确区分弹性变形和塑性变形对于材料科学领域具有重要意义。通过分析应力-应变曲线、进行卸载试验和测量残余应变等方法可以判断材料的变形类型。了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料、优化产品设计和提高产品质量。未来随着材料科学的发展和技术的进步相信我们将能够更加深入地理解材料的变形行为并开发出更多高性能的材料。

镓基液态金属（LM）由于其优异的金属导电性以及室温流动性特点，被认为在柔性电子领域具有广泛的应用前景。基于镓基LM材料，目前已成功开发出各类柔性电子器件，如可穿戴传感器、柔性电容器、柔性电感器以及柔性变阻器等。LM柔性器件的集成性和可靠性一直以来是该领域的研究热点，其中3D柔性电子被普遍认为是提高集成性的有效解决方案之一。然而，液态金属的流动性是一把双刃剑，虽然它为LM柔性器件提供了优异的可变形性，但同时给3D结构柔性电路的制备带来了巨大挑战。目前报道的3D打印、冷冻打印、通道填充等方法在复杂3D结构电路的制备、工艺成本以及功能性芯片的集成等方面仍存在不足。近期，哈尔滨工业大学（深圳）马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员，提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。作者基于金属材料的合金化及相关理论，着重考量材料的相变温度、机械强度和塑性加工性能，筛选出Ga-10In作为3D柔性电子制备的基础材料。固体Ga-10In的高塑性特点允许通过机械弯曲、缠绕等方式制备复杂3D结构导体，在熔点以下温度将3D导体与功能芯片连接并使用硅胶封装后，熔点以上温度加热(22.7 °C)便可使Ga-10In熔化并恢复其流动性。此外由于过冷效应，Ga-10In导体可以在低于熔点的一定的温度范围内保持液态，保证了柔性电子器件的服役温度区间。为证明该方案的实用性，作者设计了具有超高灵敏度的3D应变传感器、由3D跳线导体构成的二极管 (LED) 阵列以及由3D螺旋结构的可穿戴传感器和多层柔性电路板组成的手指动作监测装置。相关工作以“Three-dimensional flexible electronics using solidified liquid metal with regulated plasticity”为题发表于电子领域权威期刊《Nature Electronics》，2019级博士生李国强同学为该论文第一作者。在本项研究中，由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具，为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。图1：基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子简介说明。(a) 液态的Ga-10In转变为固态的片状和棒状示意图；(b) 塑性变形能力对比；(c) Ga-10In低温拉伸性能；(d) Ga-10In相变性能测试；(e) 基于该方案制备的3D柔性电子。图2：Ga-In合金材料表征及性能测试。(a) 凝固态Ga-10In显微组织；(b) Ga-In合金中A6相体积分数于In元素含量的关系；(c) Ga-10In和Ga-15In显微组织表征；(d) Ga-10In拉伸样断口附近显微组织表征；(e) Ga-In合金力学性能测试；(f) 图(e)对应的屈服强度和延伸率；(g) Ga-In合金相变测试；(h) Ga-In合金熔点与In元素含量的关系。图3：2D应变传感器的电力性能测试及3D高灵敏度应变传感器设计。(a) 2D应变传感器电阻-应变关系；(b) 2D应变传感器平均GF值与应变的关系；(c) 2D应变传感器横向及纵向拉伸性能测试；(d) 3D应变传感器照片及其性能；(e) 3D应变传感器挤压位置的CT微观表征；(f) 与已报道LM应变传感器的灵敏度对比。 图4：Ga-10In 3D拱形导体及其LED柔性阵列应用。(a) 熔化前后拱形Ga-10In导体图像；(b) LED阵列示意图；(c) LED阵列电流-电压性能测试；(d) 控制装置和LED阵列电路图；(e) 控制系统和LED柔性阵列照片；(f) LED阵列动态弯曲图像。图5：3D结构的可穿戴手指动作监测柔性装置。(a) 装置示意图；(b) 3D柔性传感器及其变形性能；(c) 3D柔性传感器的手指动作传感测试；(d) 3D传感器疲劳性能测试；(e) 3D柔性电路板俯视图像；(f, g) 3D垂直电路图像；(h) 该柔性装置的手指动作测试。通过凝固态Ga-10In液态金属的塑性变形制备复杂结构3D柔性导体具有显著优势，但作者表示，该3D柔性电子制备方案目前在导电线径、柔性器件制备效率、以及自动化制造设备等方面仍存在限制。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41928-022-00914-8

镁是最轻的金属结构材料，在航空航天、交通运输，电子产品和医疗等领域具有广阔的应用前景。然而，相比于传统金属材料，如钢铁和铝合金，镁的塑性变形加工较困难，工艺成本高，制约了其广泛应用。微观机制是决定宏观性能的内在因素，因此，研发高塑性镁合金需要精准认知其微观塑性变形机制，相关研究也一直是镁合金领域关注的重点和热点。众所周知，金属材料在塑性变形时一般会发生加工硬化现象，即随着变形量的增加，材料内部缺陷和损伤逐步累积，流变应力不断增加。当硬化到一定程度时，材料将不具备继续塑性变形的能力，最终发生断裂。对于金属镁而言，其沿晶体学轴压缩时加工硬化十分明显，塑性变形量一般仅在5%-10%左右。针对镁的塑性变形行为和内在机制，西安交通大学单智伟教授团队近年来开展了系统深入研究。研究发现，对于亚微米尺寸的镁单晶，当沿轴压缩时，首先发生由锥面位错滑移主导的塑性变形（详见Liu et al. Science, 365 (6448), 73-75, 2019）。令人意想不到的是，随着加工硬化的不断加剧，原本认为塑性已消耗殆尽的样品并没有断裂失效。当流变应力升高到1 GPa水平时，样品突然被压为扁平状，且没有裂纹产生。此外，被压扁的样品已不再是单晶，而是由多个具有共轴取向关系的小晶粒组成，小晶粒内部有大量的基面和非基面位错。图1 亚微米镁单晶柱在轴压缩下的变形过程。(a)初始样品；(b) 位错的形成和运动；(c) 在样品右下角形成的新晶粒（白色箭头）；(d) 新晶粒中产生位错（白色箭头）；(e)样品被压为扁平状；(f) 在扁平样品上采集的电子衍射。(g)应力-应变曲线显示出变形的三个阶段：弹性变形、塑性变形-加工硬化阶段、塑性变形-应变突跳阶段。通过系统的晶体学分析、显微学分析、原子尺度表征，并结合分子动力学模拟，该团队提出新晶粒是通过锥面-基面转变形成的。在新晶粒形成后，原本已消耗殆尽的塑性得到了再生，继续加载时样品仍可持续发生很大的塑性变形。该研究将这种由变形诱导的在基体晶粒中形成新晶粒的过程称为“deformation graining（形变转晶）”。该过程不必依赖扩散，可在室温下快速发生，所形成的新晶粒与基体晶粒具有特定的晶体学取向对应关系。在新形成的晶粒中，可以继续发生由位错和孪生协调的塑性变形，使得样品重新具有了塑性变形能力（可比拟为“返老还童”）。该研究丰富了对塑性变形机制的认识，为镁的变形加工提供了新的启发：在高应力或高应变速率下加工，可由高应力引发新的变形机制，进而提高镁的变形加工能力。图2 新晶粒在加载时长大，卸载时缩小，二次加载时再次长大，反映了晶界的高可动性图3 新晶粒及其晶界结构该成果以"金属镁塑性变形能力再生新机制"(Rejuvenation of plasticity via deformation graining in magnesium)为题发表于《自然通讯》(Nature Communications)，西安交通大学刘博宇教授为本论文的第一作者，西安交通大学单智伟教授为第一通讯作者，合肥工业大学张真教授为共同第一作者和通讯作者，西安交通大学马恩教授和美国麻省理工学院李巨教授为共同通讯作者。参与该工作的还包括西安交通大学博士研究生刘飞和杨楠、内华达大学李斌教授、吉林大学陈鹏教授、中国科学技术大学王宇教授和江苏科技大学彭金华博士。西安交通大学金属强度国家重点实验室为第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金委、111计划2.0、西安交大青年拔尖人才计划等项目的资助。近年来，单智伟研究团队依托西安交通大学材料学院、金属材料强度国家重点实验室、西安交通大学微纳中心和陕西省镁基新材料工程研究中心，开展了一系列富有成效的基础研究、技术攻关和成果转化。2014年，发现了镁中不同于位错和孪晶的室温变形新机制，成果发表于《自然通讯》，并荣获美国TMS学会镁分会年度最佳基础研究论文奖；系统研究了镁合金中析出相形貌对孪晶行为的影响，并进而发展了一种判断镁合金强塑性的简单判据，成果发表于《材料科学技术》（封面推荐，2018）；发现通过活化二氧化碳，可以在室温下将镁表面的氧化层或腐蚀产物转变成一种致密的保护膜层，不仅可显著提升镁及其合金的抗腐蚀性和强韧性，而且大幅提高镁的抗氧化能力，从而发明了一种绿色、低成本镁合金涂层新技术，成果发表于《自然通讯》（2018），并获得国家发明专利授权；应用基于原位电镜的先进测试与表征技术，结合原子尺度成像和三维图像重构技术，揭示了镁中锥面位错的结构特征和滑移行为，首次实验证明其是镁中有效的塑性载体，指出通过促进锥面位错滑移（可通过提高应力和减小晶粒尺寸来实现）可以有效提高镁的塑性，成果发表于《科学》（2019）。针对原镁冶炼工艺落后、自动化程度低和环境污染严重的现状，提出并验证了原本需要在真空条件下进行的原镁冶炼可以在常压进行，并与华西能源公司联合攻关，开展了原镁常压生产的工业化装置的开发。针对原镁杂质元素种类多、含量高、波动大的痼疾，从原子机理出发，开发出全新的工艺流程，可在不显著增加成本的情况下，从料球直接生产出99.99%以上纯度的高纯镁，革新了此前领域内普遍认为皮江法（硅热还原法）不能直接生产高纯原镁的认知。上述成果的推广和应用，有望从整体上提升镁基产品的质量和性能。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28688-9

——不同断口在SEM下的微观分析 前期回顾上期我们探索了蚂蚁在扫描电子显微镜下的形貌。从整体形貌到细节上的形貌，详细的描述了蚂蚁身体上的各个结构的形貌以及功能。本期我们继续借助扫描电子显微镜研究不同加工条件下合金的断口，以表征其塑性性能。序 言合金通常要经过铸造、压力加工（如轧制、挤压、锻造、拉丝以及冲压等）和热处理等过程，以获得优良的组织，制成合适的型材和工件，应用在国民经济等各种领域。在产品批量生产前，通常利用一系列的拉伸试验以检验材料的一些力学性能。从拉伸试验过程中，可以得出一系列的拉伸曲线，以表征材料的本征弹性、塑性、韧性等。在拉伸曲线的最后阶段，试样在外力作用下丧失连续变形，就会断成两段。试样的断裂过程包括裂纹的萌生和裂纹的扩展两个基本过程。金属材料的断裂过程在工程上有很大的实际意义。桥梁、轮船、汽车、宇航器的断裂行为给国民经济带来了巨大的危害。金属材料的抗断裂行为主要取决于两大因素。一是外因。如应力状态、温度、湿度等。二是内因。如显微组织和化学成分等。人们可以通过调整合金的化学成分，改善加工参数以及热处理方案，以提高材料的性能指标。人们在追求合金的高强度的同时，越来越关注材料的塑性和韧性等。本文主要通过一些合金的断口的微观形貌来分析材料的塑性指标。材料的断裂主要分为两大类：塑性断裂和脆性断裂。塑性断裂又叫延性断裂，断裂前发生大量的宏观塑性变形；脆性断裂过程中，几乎没有宏观塑性变形，但是在局部区域内存在一定的微观塑性变形。本文选取了四种不同变形量的铝合金的断口，观察其形貌组织，以表征其塑性指标。 20%变形量下的合金断口——形貌分析从图1可以看出，20%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口，在解理断口的周围有一些韧窝。一般来说，韧窝越大，分布越多，材料的塑性性能越好。在较低的倍数下，有解理台阶和微裂纹的形成。解理裂纹继续扩展过程中，解理台阶相互汇合，形成“河流花样”。在较高的放大倍数下，可以从这些解理断口看出试样的晶粒呈长条状分布，这些长条状晶粒的尺寸多为15um左右，主要是由于加工变形造成的。在这些长条状晶粒的周围分布着少量的小晶粒，这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右，主要是由于局部再结晶造成的。此外，在有的解理断口中还含有少量的第二相颗粒或孔洞。这些孔洞可能是由于在断裂过程中，晶体内部的第二相颗粒的脱落留下的位置造成的。图1 20%变形量下合金的断口形貌图 30%变形量下的合金断口——形貌分析图2 30%变形量下合金的断口形貌图从图2可以看出，30%变形量下样品的断口主要是韧窝解理型断口。与20%变形量下样品相比，30%变形量下样品的韧窝增多，表征在较大的变形量下，材料的塑性增强。主要表现在两个方面，一是韧窝的体积增大，二是韧窝的数量增多。在较高的放大倍数下，从这些解理断口看出呈长条状分布的变形晶粒，这些长条状晶粒的尺寸多为10um左右。在这些长条状晶粒的周围分布着少量再结晶晶粒，这些小尺寸晶粒的尺寸多为3um-5um左右。此外，在这些解理断口分布区域还有一些撕裂棱和第二相颗粒的分布。 50%变形量下的合金断口——形貌分析从图3可以看出，50%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口。有明显的解理台阶以及“河流花样”。在较高的放大倍数下，从解理断口的形貌可以看出长条状晶粒的周围分布着大量的近乎等轴的再结晶晶粒。这些长条状晶粒较少，且其尺寸多在7um-10um范围内，这些小尺寸晶粒的尺寸多为5um左右。表明材料发生了明显的再结晶。在这些解理断口中有第二相颗粒的分布，且这些颗粒尺寸较20%变形量下的颗粒尺寸要小一些。表明第二相颗粒的固溶强化作用增强，材料的力学性能以及塑性会有一定的改善。在这些几乎等轴的晶粒边缘含有一定的韧窝。这些韧窝的体积较小，可能是由于大变形量下颗粒尺寸较小，形成的韧窝也比较小。图3 50%变形量下合金的断口形貌图 60%变形量下的合金断口——形貌分析从图4可以看出，60%变形量下样品的断口主要是韧窝解理断口，在解理断口的周围有一些韧窝。从解理断口可以看出晶粒都呈近乎等轴分布，且这些晶粒的尺寸较50%变形量下的晶粒尺寸较大。这表明再结晶过程已经较充分进行，并且发生了一定程度的再结晶晶粒长大的行为，这不利于材料的塑性性能。在部分几乎等轴的解理断口中含有细小的第二相颗粒。这些第二相颗粒起到了很好的固溶强化的作用，对材料的塑性性能也有一定的益处。图4 60%变形量下合金的断口形貌图后记通过扫描电子显微镜下不同变形条件下的合金的断口形貌观察，可以看出随着变形量的增加，合金的再结晶程度增加，晶粒的尺寸逐渐减小，第二相的颗粒也会发生一定的碎化。材料的塑性会有一定的提高。但是，当变形量到达一定数值时，部分再结晶晶粒会发生一定的长大，可能对合金的塑性性能有一定的损害。当然，材料的力学性能与多种外因和内因有关。我们在选择合适的加工工艺同时，可以通过调节合金的成分、改善合金的热处理工艺等，获得优良的塑性性能。

5月10日，《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》国家标准正式通过专家审查，向全面实施迈出了重要的一步。 　　该标准详细规定了热塑性材料及其复合材料的热封面，在热封刚结束尚未冷却时的热粘力（即热粘强度）的测试方法，填补了国内相关国家标准和行业标准的空白。审查会中，来自全国塑料制品标准化技术委员会、国家包装产品质量监督检验中心、山东省医疗器械产品质量检验中心等国家检验、学术机构的专家对标准文本、试验验证报告等文件资料进行了认真的讨论并提出修改意见，认定该标准草案已具有与国际标准等同的技术水平。 　　热粘力，是材料热封部分在热封后未冷却测得的剥离力。在实际生产中，包装材料的热粘力的合适与否直接影响到生产线的灌装效率和破袋率。目前，国际上已经拥有了成熟的热粘性能检测的测试标准—ASTM F1921，但国内标准仍处于空白，标准需求极为迫切。 　　——由北京市海淀区产品质量监督检验所、济南兰光机电技术有限公司等多家机构企业的技术人员共同组建了标准起草小组，经过大量的行业调研和国外标准研读，同时辅以兰光热粘拉力机的试验验证，历时3年最终形成了本版标准草案。接下来，本草案将会进一步完善，正式实施后必将对包装材料合理选择和使用提供强有力的量化支持。附：设备介绍HTT-L1热粘拉力试验仪专业适用于塑料薄膜、复合膜等包装材料的热粘、热封性能的测试。同时也适用于胶粘剂、胶粘带、不干胶、胶黏复合品、复合膜、塑料薄膜、纸张等软质材料进行剥离、拉断等项目的试验。

欧盟对石化产品的环保要求越来越严苛。1月16日，在对邻苯二甲酸酯/盐及其替代品积累的科学数据进行分析后，欧盟可能出台更为严格的法规，这给以PVC为原料的石化企业带来巨大压力，寻找可替代PVC的材料势在必行。 　　2009年10月底，我国一款出口德国的笔壳为PVC(聚氯乙烯)材质的圆珠笔自愿召回，因为该产品的PVC材料中含有39.6%百分比浓度的DEHP(邻苯二甲酸二己酯)，不符合欧盟REACH法规中对玩具产品中邻苯二甲酸酯/盐的要求。与此同时，西班牙海关拒绝了原产于中国的“医生器械玩具套装”产品入关，因为产品材料中含有0.43%重量百分比浓度的DEHP和2%重量百分比浓度的邻苯二甲酸二异壬酯。 　　2007年1月16日，欧盟委员会出台了第2005/84/EC号指令，规定邻苯二甲酸酯/盐的含量不得超过0.1%。指令要求在执行3年之后，位于芬兰赫尔辛基的欧洲化学品管理局针对邻苯二甲酸酯/盐及其替代品累计的科学数据进行分析，重新评估，将于今年1月16日做出新的决定。 　　环保法规形成绿色壁垒 　　上世纪90年代，欧盟委员会针对邻苯二甲酸酯/盐的临时禁令早已出台并不断延长禁令时间，直至以下其中一种情况发生为止：1.欧盟采纳一致认可的测试方法，以测量邻苯二甲酸酯/盐的含量，确保不超出欧盟国家的限制。2.反对禁令的业者及科学家能够向欧盟证明邻苯二甲酸酯/盐对人体无害。3.欧盟实施指引，永久全面禁用邻苯二甲酸酯/盐。 　　由于我国目前对石化产品中的邻苯二甲酸酯/盐含量没有明确规定，该物质用作增塑剂在PVC等塑料产品中普遍使用，因此欧盟针对邻苯二甲酸酯/盐的新法规将直接影响PVC产品的出口。这令国内PVC生产企业和下游PVC塑料玩具、制品生产厂家以及相关行业人员心急如焚。 　　新法规的实施将大大增加我国企业的出口成本。替代邻苯二甲酸酯/盐的新物质要进行严格的检测，高昂的检测费用全部由企业承担。据欧盟估算，每一种化学物质的基本检测费用约需8.5万欧元，每一种新物质的检测费用约需57万欧元。同时欧盟对化工产品检测试验水平要求相当高，企业需要花大量的精力收集相关数据信息，出口企业的应对难度和成本将逐级加大。由此增加的费用将使我国对欧盟石油化工产品的出口成本普遍提高5%以上，导致我化工品对欧盟出口受阻，甚至退出欧盟市场。这不仅影响中国塑料工业的发展，而且将导致我国相关的下游产品成本增加，效益下降，严重影响我国轻工、电子、汽车等相关产业的发展。 　　新法规的实施将打破目前国际化学品贸易平衡的局面，迫使中国企业重新开拓欧盟以外的市场，建立新的贸易渠道。新市场的开拓需要一定的时间和投入，市场的转移将会严重影响我国化工产业的发展，削弱我国出口产品在国际贸易中的竞争能力。同时，欧盟化工企业也将失去获得中国廉价化工原料的机会。 　　新法规实施后，包括世界500强企业中石化、中石油在内的中国石化企业必须进一步调整产品构架，以更好应对这一绿色壁垒。 　　绿色壁垒催熟SEBS 　　在塑料行业中，PVC是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，已被广泛应用于食品包装、玩具、医疗用品、化妆品、鞋、塑料门窗等产业。在PVC增塑剂中，邻苯二甲酸酯/盐的使用又占主要地位，它可使PVC这种天然硬、脆的材料变得柔软而富有弹性。由于增塑剂不能永久地与PVC聚合物键合，因此在塑料产品的使用过程中邻苯二甲酸酯/盐会释放出来，对人体造成危害。PVC及其常用的增塑剂邻苯二甲酸酯/盐于2001年被国际癌症研究中心列为有致癌作用的物质，PVC的使用安全引起公众的关注。随着全世界对环保要求的越来越高，研发能够替代PVC的环保材料势在必行。 　　热塑性弹性体(TPE)兼具塑料和橡胶的特性，被誉为“第三代合成橡胶”。在TPE中， SBS苯乙烯嵌段共聚物占有重要的地位，是目前世界上产量最大、发展最快的一种可替代PVC、软硫化橡胶的环保热塑性弹性体材料。目前，国内共有5家SBS生产企业，其中巴陵石化(产能20万吨/年)、燕山石化(9万～10万吨/年)、茂名石化(8万～8.5万吨/年)、独山子石化(8万吨/年)。 　　SBS最大的缺点是抗老化性能较差，其氢化产物SEBS克服了这一缺点。热塑性橡胶SEBS是壳牌公司于上世纪70年代最早研究开发的，是一种使用性能优、应用领域广的新型环境友好高分子材料，通过了美国FDA的安全认证。由于性能卓越，在业界有着“橡胶黄金”之称。 　　中国石化巴陵石化公司是国内最早建立SEBS生产装置的企业，目前巴陵石化SEBS年产能达2万吨。 　　2009年全球SEBS的年消费量约18万吨，其中美国为8万吨，欧盟为3万吨，日本为2.4万吨。国内SEBS消费量比2008年有较大提高，预计全年超过2.6万吨。 　　南京海旗环保科技有限公司是国内专业从事SEBS产品市场推广的公司。公司SEBS业务主管谈秋说：“SEBS完全符合欧盟REACH法规、美国FDA相关标准。2009年我们针对SEBS的特点开拓了三四个新的应用领域，客户生产的产品大多用于替代PVC产品出口美国、欧盟，SEBS销售量比2008年增加了90%。” 　　“橡胶黄金”大有可为 　　在欧盟1月16日公布新指令前，SEBS已率先成为攻破国外绿色壁垒的产品。随着欧盟相关法规日益严格，“橡胶黄金”未来大有可为，将广泛应用于医疗器械和玩具以及日常用品。 　　淄博康圣弹性体橡胶科技有限公司是国内知名的医用弹性体材料生产企业。公司总经理侯秋生表示：“我们已经将SEBS应用于医用管材制品中，目前国外订单全部使用了SEBS材质。由于这种产品的售价高出普通PVC产品好几倍，国内只有一线城市的大医院开始部分使用。如果有国家相关政策扶持，我们可用SEBS新产品替换PVC产品，年使用SEBS将达到2000吨以上。” 　　2007年起，义乌的玩具生产企业使用巴陵石化的SEBS生产了2亿多个毛毛球玩具，出口创汇3000多万美元。当地一家毛毛球生产企业负责人说：“巴陵石化的SEBS做了相关检测，不含DEHP等REACH法规高度关注的15种有害物质，不用担心出口欧盟国家时因为材质问题而被召回。” 　　江苏扬州的牙刷生产企业较为集中，以前牙刷手柄上的包覆材料大多以PVC为主。随着环保标准的要求越来越高，越来越多的牙刷厂家选择SEBS/PP材料来包覆牙刷手柄。江苏奥尔玛新材料有限公司总经理王强表示：“我们生产的SEBS/PP越来越受到下游牙刷厂家、牙刷使用者的欢迎，包覆在牙刷手柄上的那一点软胶，会带给使用者更多的舒适感。” 　　SEBS给人们生活带来的不仅是安全、环保，而且是高品质的生活享受。

2010年2月22日，欧盟食品安全局发布消息称，已经成立科技协作工作组(ESCO)，专门收集和分析那些能够接触到食品的非塑性材料的安全性信息。 　　最近几年的研究发现许多非塑性食品接触材料(例如墨水和粘合剂)能够迁移到食品中。虽然欧盟法规中规定所有能够接触到食品的材料必须是安全的，然而和塑性材料不同，许多非塑性食品接触材料不受欧盟层面法规的限制。 　　科技协作工作组是依据欧盟食品安全局咨询论坛的讨论成立的，集合了各国食品安全机构的代表。工作组由欧盟各成员国中从事食品接触材料的立法和安全性评估的专家以及欧盟食品安全局相关专家组中致力于这方面研究工作的成员组成。2010年2月17日，科技协作工作组在欧盟食品安全局总部帕尔马召开了第一次会议。 　　科技协作工作组将收集欧盟各成员国中关于应用于非塑性食品接触材料的物质评估的信息和专家意见。同时，工作组还将研究进行风险评估的不同方法之间的优势和劣势，为以后的安全性评估制定标准，并提出一些后续的行动建议。

近日，河北工业大学原子尺度研究团队在国际顶级学术期刊Science Advances上发表了题为“Enhancing strength and ductility via crystalline-amorphousnanoarchitectures in TiZr-based alloys”的研究论文，揭示了纳米尺度晶体-非晶三维双联续结构有助于改善材料强度和塑性的固有矛盾，实现材料强度和塑性的同时提升。论文发表页面展示强度和塑性是金属结构材料的两个重要力学性能。但是，强度的提高往往伴随着其塑性的降低，即强度和塑性呈倒置关系。例如，细晶强化和第二相强化会降低应变硬化能力，从而降低塑性。金属非晶材料（又称金属玻璃）通常要比对应的晶体材料具有更高的强度，但是其在本研究提出的通过三维双连续纳米双相结构设计来制备高强韧复合材料的新策略，可以广泛应用于钛合金、铝合金、超级钢等金属结构设计制备。文章链接：https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abm2884?af="R作者简介郑士建，河北工业大学教授，博士生导师，2014年入选中科院“百人计划”，2016年入选国家“海外高层次人才引进计划”青年项目。长期致力于金属结构材料与能源材料的原子尺度研究，研究成果揭示了高温、高应力、强辐照等极端使役环境下原子尺度界面结构对高温合金、钛合金、层状金属材料力学性能、抗核辐照损伤性能的影响规律，以及能源电池材料服役过程中原子尺度衰变机制。在Nature Communications、Advanced Materials、Acta Materialia、Scripta Materialia 等高水平期刊发表SCI论文130余篇，引用近5000次，并受邀在（国际塑性、损伤与断裂会议等）高水平国际会议上做邀请报告，主持或参与国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目11项。获河北省政府特殊津贴（2019）、天津市创新类领军人才（2019）等荣誉，并任中国电子显微镜学会（2016-至今）等学会理事。明开胜，副教授，博士生导师，河北工业大学“元光学者”启航A岗，于2020年1月毕业于北京航空航天大学，并于同年4月加入河北工业大学。于2017.09-2019.09在美国内布拉斯加大学林肯分校公派留学。于2021年任Coatings 期刊客座编辑。研究方向为新型高强韧金属材料（包括高熵合金、晶体-非晶纳米复合材料）设计、强韧化机理以及多尺度形变机制。先后主持国家自然科学基金青年项目、河北省高层次留学人才回国资助项目、河北省自然科学基金青年项目等；以第一作者或者通讯作者在Science Advances、Acta Materialia、International Journal of Plasticity、Scripta Materialia 等高水平期刊发表论文15篇，其中2篇入选ESI高被引论文。获得荣誉包括北京航空航天大学优秀毕业生、北京航空航天大学优秀博士论文、博士研究生国家奖学金、宝钢优秀学生奖、河北工业大学材料科学与工程学院“突出贡献奖”等。

【科学背景】随着对层状van der Waals（vdW）材料的研究日益深入，科学家们开始关注由扭曲堆积形成的莫尔纹超晶格。这种现象打破了晶体结构的对称性，引发了人们对新颖物理现象的兴趣。在这种超晶格中，层状晶体片之间存在轻微的相对旋转，即扭曲角，其引起的变化可能导致材料性质发生独特的变化。例如，魔角双层和多层石墨烯中观察到了超导性，而在两个略微扭曲的六角硼氮化物（hBN）薄晶片之间的界面上出现了铁电样区域。尽管这些扭曲堆积现象引起了广泛关注，但对于这些材料的力学性质了解还不充分。特别是在vdW陶瓷材料中，尚未有针对扭曲结构对变形性和强度的影响进行深入研究。针对这一问题，燕山大学田永君院士和赵智胜教授课题组合作提出了一种合成方法，通过常规的火花等离子烧结（SPS）和热压烧结制备了具有扭曲层结构的BN陶瓷材料。在制备过程中，他们使用了类似洋葱的BN纳米颗粒作为起始材料，并采取了特定的制备条件来实现所需的扭曲结构。该陶瓷中的氮化硼纳米片呈三维互锁结构，且每个纳米片由相互扭转的平行薄片（几层到十几层厚度）为结构基元堆叠而成，其室温压缩应变在断裂前可达到14%，远高于传统陶瓷的1%的变形率，压缩强度也是常规六方氮化硼层状陶瓷的6-10倍。这种强塑性的协同提升一方面来源于转角堆垛大幅提升了本征变形能力；另一方面来源于三维互锁的组织结构阻断了扭折、分层、涟漪、位错等的传播，将局部变形限制在了单个纳米片的内部。此项研究所展示的结构设计策略，为开发具备更高室温变形能力、强度、韧性及能量吸收性能的其他层状vdW工程陶瓷提供了新的思路。【科学图文】为了研究洋葱状BN（oBN）前体向六角硼氮化物（hBN）陶瓷的相变过程，并深入了解形成的结构特征，研究者进行了一系列实验，并通过图1详细展示了实验结果。在图1a中，研究者通过X射线衍射（XRD）图谱展示了不同SPS条件下制备的块状陶瓷的结构演变。图中的XRD图谱表明，随着烧结温度的升高，oBN前体的宽峰逐渐变窄，同时出现了与hBN类似的衍射线，指示了oBN向hBN样式的层状结构的相变过程。在图1b中，展示了在1,600℃烧结5分钟的陶瓷的显微结构，显示了纳米片的随机取向。通过选择区域电子衍射（SAED）测量，揭示了1,600℃样品与标准hBN晶体学衍射图案存在差异，暗示了一些亚稳态结构的存在。在图1c和图1d中，通过差分相位对比图像和高角度透射电子显微镜（HAADF-STEM）图像，研究者观察到了具有扭曲不同BN纳米片的层状结构。而在图1e中，透射电子显微镜（TEM）图像呈现了莫尔纹超晶格的存在，通过傅里叶变换图案表明了两组衍射斑点之间的旋转角度为27.8°。这些实验结果揭示了在1,600℃条件下烧结的陶瓷中存在着扭曲层结构，与标准hBN相比存在差异，暗示了亚稳态结构的存在。图1. 通过SPS制备的块状陶瓷的XRD图谱和显微结构。图2展示了通过SPS制备的TS-BN陶瓷在室温下具有超高的变形性和强度。在图中，研究者进行了工程应力-应变曲线测试，发现TS-BN-I陶瓷在1,600°C烧结5分钟后表现出非凡的工程应变（14%）和强度（626MPa），远远超过了普通hBN陶瓷。通过单个循环压缩试验和多个循环试验，研究者证明了TS-BN-I陶瓷具有持久的塑性变形能力，并且能够在多次载荷-卸载循环中保持完整，这表明了其出色的力学稳定性。耗散能量与单轴压缩应力的对数-对数图显示，TS-BN陶瓷具有非常高的能量耗散能力，在塑性变形阶段的能量耗散甚至超过了商业hBN陶瓷等其他工程陶瓷。这些结果突出了TS-BN陶瓷在室温下具有出色的弹塑性能，表明其在冲击吸收器等应用中的潜在应用前景。图2. 通过SPS制备的TS-BN陶瓷的超高室温变形性和强度。图3展示了TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。a部分通过计算得出了假想的θ-tBN晶体的滑移能和解理能。结果表明，与hBN相比，引入了扭曲堆叠结构后，滑移能明显降低，而解理能保持不变。这表明了扭曲堆叠对材料变形性能的重要影响。b部分展示了假想θ-tBN晶体的固有变形性因子（Ξ），与hBN相比，θ-tBN晶体的Ξ值提高了两个数量级，甚至超过了已知具有超高室温变形性的其他材料，如Ag2S和InSe。这表明扭曲堆叠结构对材料的变形性能有显著的提升作用。c和d部分展示了在三轴压缩试验中得到的(001)和(100)晶格面的平均差异应力（即强度）。结果显示，TS-BN的强度明显高于hBN。这说明了扭曲堆叠结构在提高陶瓷材料强度方面的重要作用。图3. TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。图4展示了TS-BN陶瓷的变形模式。a) 断裂表面显示了大量纳米片，这些片被弯曲形成了明显的弯曲结构（白色箭头）。这些弯曲的纳米片表明了在陶瓷断裂过程中发生的弯曲变形。b) DF-STEM图像展示了陶瓷中纳米片的弯曲（白色箭头）和剥离（橙色箭头）。通过剥离面，纳米片被“剥离”成多个片，这显示了纳米片之间的局部剥离现象。c) HAADF-STEM图像显示了弯曲边界的局部缺陷（红色圆圈），表明了陶瓷中存在的一些微观缺陷。d) TEM图像展示了基面原子层之间的ripplocation（箭头）和位错（⊥），这些位错和ripplocation是陶瓷中的变形机制之一。这些观察结果揭示了TS-BN陶瓷的变形机制，包括纳米片的弯曲、剥离以及基面原子层之间的位错和ripplocation。这些变形机制有助于陶瓷在受力过程中保持整体结构的完整性，从而提高了其机械性能和韧性（见图4）。图4. TS-BN陶瓷的变形模式。【科学启迪】本文展示了通过调控层状结构中的扭曲堆叠可以显著改变二维材料的物理和力学性质。研究者通过对氮化硼陶瓷的制备和调控，成功地实现了超高的变形能力和强度，这为工程陶瓷领域提供了全新的思路和方法。通过引入扭曲堆叠，陶瓷的变形因子得到显著提高，从而使其具有超出传统材料的变形能力和强度。这为设计和制备具有优异力学性能的新型陶瓷材料提供了新的思路和策略。此外，本文还揭示了纳米结构调控对材料性能的重要性，强调了在材料设计和工程中利用纳米尺度结构调控的潜力。原文详情：Wu,Y., Zhang, Y., Wang, X. et al. Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength. Nature 626, 779–784 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07036-5

本文转自《材料学网》高熵合金是近年来发展起来的一种新型金属材料，由于其优异的性能引发了人们的关注。特别是，面心立方结构CoCrFeNi/CoCrFeNiMn HEAs具有优异的力学性能。然而，较低的屈服强度限制了其潜在的应用，通过阻碍位错运动(如细化晶粒或引入纳米析出相)来强化HEAs通常会牺牲其延性。因此，强度-塑性之间的trade-off关系不能仅通过位错主导的变形机制来克服。近年来，多种变形机制协同效应被证明其可有效解决这一问题。据报道，CoCrFeNiMn HEAs在低温(77 K)下由于塑性初始阶段存在平面位错滑移以及高应变下的纳米级变形孪晶等多种变形机制，使其强度和塑性同时提高。近日，上海交通大学王俊教授团队提出了一个有效策略，通过低温变形和退火来预制高密度孪晶以增加CoCrFeNi HEA的流变应力。在拉伸试验中，位错和孪晶的交互作用所产生的高流变应力激活了多种变形机制，实现了强度和延性的同时提高，这为设计高性能高熵合金提供了新的途径。相关成果以“Multiple deformation mechanisms induced by pre-twinning in CoCrFeNi high entropy alloy”为题发表在材料领域权威期刊Scripta Materialia上。（https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114266）该工作提供了一种通过激活多种变形机制同时提高CoCrFeNi HEAs强度和延性的新方法，即引入高密度孪晶。孪晶使流变应力超过临界孪晶应力，在室温拉伸变形过程中，即使只有5%的低应变，也会产生变形孪晶。此外，高流变应力激活了交滑移并形成微带。因此，CoCrFeNi HEA中位错滑移、微带和孪晶的多重变形机制有助于提高其强度、塑性和加工硬化能力，导致YS、UTS和εu分别提高到728 MPa、1015 MPa和23.2%。。图1. FeCoCrNi引入孪晶之后的微观结构（PTH）图2. 引入孪晶（PTH）和未引入孪晶（NTH）样品的拉伸曲线和加工硬化曲线图3. PTH样品在不同变形阶段的TEM图像，出现大量的变形孪晶。图4. PTH和NTH试样随应变增加的显微组织演化示意图。

近日，浙江大学张泽院士团队与北京工业大学固体所韩晓东教授课题组和美国佐治亚理工学院朱廷教授团队等合作在《Science》发表题为“Tracking the sliding of grain boundaries at the atomic scale”的研究成果。他们利用原创的原子分辨原位力学实验研究装置（实现专利转化百实创Bestron INSTEM），首次实现了晶界滑移过程的原子层次动态观察，揭示了常温下晶界滑移的原子机制。《Science》期刊用5页详细报道了该突破性发现。北京工业大学为第一单位，北京工业大学王立华与佐治亚理工学院张寅为共同第一作者；通讯作者为北京工业大学韩晓东教授，美国佐治亚理工学院朱廷教授以及浙江大学张泽院士。该成果获北京高校卓越青年科学家计划、国家自然金委基础科学中心、北京市基金重点研究专题等项目支持。多晶材料是应用最广泛的材料体系，它由无数结构相同而取向不同的晶粒组成。 这些结构相同而取向不同的晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。晶界是多晶材料中最重要的基本结构单元之一。晶界滑动塑性是多晶材料中基础的变形机制，直接影响着多晶材料的强度、韧性等关键力学性能。正因为晶界滑移的重要性，几十年来，研究者为揭示晶界的变形机制付出了巨大的努力。然而，人们对于晶界滑移的原子尺度机制仍然知之甚少，主要是由于缺乏有效的实验方法和科学仪器，使得跟踪变形过程中晶界处的原子运动极其困难。理论模型和模拟针对一些特殊的重合位置点阵晶界（高对称晶界）进行研究，为理解晶界塑性变形的原子机制提供了重要参考。研究者普遍认为晶界塑性变形总是通过阶错（Disconnection）主导的晶界迁移，这个过程中没有扩散，晶界的结构不会发生变化，然而实际的实验中是否如此尚无直接实验证据。由于缺乏直接的实验方法和实验证据，晶界滑动塑性的原子机制存在很多不确定性，甚至矛盾之处。晶界滑动的原子机制是长期困扰该领域的重要科学难题。团队利用原创自制实验装置实现了晶界滑移过程的原子层次动态观察，揭示出常温下晶界滑移是通过晶界处的原子之间的直接滑动与原子短程扩散相互协调实现。这种原子之间的直接滑动提供滑移方向上的位移，而原子短程扩散协调滑动导致的应力集中。发现晶界滑移过程中，晶界原子阵列合并消失、分裂出新原子阵列、原子迁移并插入晶体内部等多种新型的扩散机制，这些机制在之前的理论中尚未被预测。该突破发现展示了原子分辨的原位TEM技术研究晶界变形原子机制的巨大潜力，并为实验和理论模型提供了新的机遇。图1 A-H.系列Cs-TEM图像展示了非对称倾斜晶界的滑动，左侧和右侧颗粒分别标记为GL和GR；I, J. 图 (A)中绿色方框区域的放大像，可看出晶界的一侧是{111}面（红色虚线标记），另一侧由一系列原子级台阶组成（绿色虚线标记）。这些晶界处有一些五边形的特征结构。图2 展示了不对称的倾斜晶界滑动过程中，分别在0、2.5、6.0和9.0秒时拍摄的Cs-TEM图像，显示沿晶界原子直接滑动与扩散耦合导致原子柱扩散穿过晶界平面。晶粒GL面上的原子列用绿色小写字母标记，晶粒GR面上的原子列用红色大写字母标记。图3 A-C.利用原子追踪技术，原位观察揭示出原子柱h从晶粒GL的表面转移到晶粒GR的密排面，并伴随着产生新原子柱h′；D.从原子追踪软件中分析出原子柱的位移图；E.平面应变分布图。图4 原位观察到五元环的产生，消失，晶界原子扩散最容易在五元环附近发生。A-C. 滑移过程中，形成空位、扩散、晶界位错攀移导致五元环产生、消失、运动；D，E. 从应变分布可以看出在压应变区域，原子密度大，容易通过原子扩散导致原子消失。作者介绍：通讯作者：张泽教授，中国科学院院士张泽，中国科学院院士。张泽院士长期从事先进材料的电子显微结构研究，曾获中国青年科学家奖、求是杰出青年奖、何梁何利奖等10余项奖项，获1986年国家自然科学一等奖。 近20年，针对国家重大需求的结构材料，引领团队系统并原创发展了电子显微学原位实验力学技术，跨亚埃（原子分辨）至宏观（厘米以上尺寸）尺度，跨温区（室温）至1250度，部分性能指标居国际领先水平，引领相关领域发展；进一步创新发展原子分辨环境电子显微学技术；发展高空间分辨螺旋电子束显微学技术。在材料的原位结构演变和使役性能关联的领域取得了系列重要创新性成果，率领团队获国家自然科学二等奖（2021）。通讯作者：韩晓东教授，博士研究生导师韩晓东，国家杰出青年科学基金获得者，长江学者特聘教授。韩晓东长期从事材料力学行为及原子层次机理等本领域的基础科学问题研究及相关方法学和实验技术攻关。团队原创发展了系列材料力学行为的原子层次原位动态表征方法，系统地将材料力学行为表征技术的空间分辨率由纳米提高至皮米尺度。团队开发了具有自主知识产权和国际领先的力热（电）耦合MEMS芯片、透射电子显微镜力学实验仪、多通道电学信号传输电路板等核心部件及配套应用分析软件。团队取得系列重要研究成果，关键技术获国内外授权专利33项，其中美国专利3项，国际PCT专利1项，中国发明专利27项。团队获国家自然科学二等奖（2021），2016年北京市科学技术奖一等奖，北京市创新创业特别贡献奖等。发表论文Science，Nature Mater.，Nature Comm.，Nano Lett，Phys Rev Lett，Acta Mater等高水平论文230余篇；承担国家重点研发计划项目，国家重大科研仪器设备研制专项课题、国家自然科学基金委航空发动机重大研究计划重点项目、科学仪器基础研究专项等。培养2名全国百篇优秀博士学位论文奖及提名奖，北京市优秀博士学位论文奖4项。第一作者：王立华研究员，博士研究生导师王立华，国家优秀青年科学基金获得者。2012年获得北京工业大学博士学位。2015−2017年，获得澳大利亚政府资助（Discovery Early Career Researcher Award），在昆士兰大学（全球排名前50）从事博士后研究工作。入选北京市卓越青年科学家计划、北京市科技新星、霍英东青年教师基金等人才计划。长期从事“原子尺度下材料力学行为的原位实验研究”，在该领域突破多项实验瓶颈，形成特色。发表论文70余篇，包括Science 1篇，Nat. Commun. 5篇，Phys. Rev. Lett. 2篇，Nano Lett. 4篇，Acta Mater. 4篇，ACS Nano 4篇，Scripta Mater. 6篇等，获批专利4项。获2020年度国家自然科学二等奖（排名第三），2016年北京市科学技术奖一等奖（排名第五），北京市卓越青年科学家计划，郭可信优秀青年学子奖等。承担国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金优秀青年基金、国家自然科学基金面上等10多项国家及省部级项目。

2017年9月29日，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布公告，正式颁布GB/T 34445-2017《 热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》，实施日期为2018年4月1日。　　这是软塑材料行业首个热粘性能相关测试方法国家标准，规定了热塑性材料及其复合材料的热封面在热封刚结束，尚未冷却时的热粘力的测试方法。包材热粘性测试，不但能很好地解决生产线灌装破袋的问题，同时也会为包材的合理选择和使用提供了有力的数据支持。　　该标准是根据国家标准化管理委员会2012年第二批国家标准计划，由全国塑料制品标准化技术委员会归口，北京市海淀区产品质量监督检验所、济南兰光机电技术有限公司、厦门顺峰包装材料有限公司、厦门金德威包装有限公司、广东德冠包装材料有限公司共同负责起草。　　起草小组对行业情况和国际标准进行了充分的调查研究，在利用Labthink热粘性能测试仪器进行的相关试验验证基础上，历时三年完成了标准的起草、征求意见、修改完善和审查等各阶段工作，按规定程序上报中国国家标准化管理委员会做最终审核。　　Labthink兰光，致力于通过包装检测技术提升和尖端检测仪器研发帮助客户应对包装难题，助力包装相关产业的品质安全。

镓基液态金属（LM）由于其优异的金属导电性以及室温流动性特点，被认为在柔性电子领域具有广泛的应用前景。基于镓基LM材料，目前已成功开发出各类柔性电子器件，如可穿戴传感器、柔性电容器、柔性电感器以及柔性变阻器等。LM柔性器件的集成性和可靠性一直以来是该领域的研究热点，其中3D柔性电子被普遍认为是提高集成性的有效解决方案之一。然而，液态金属的流动性是一把双刃剑，虽然它为LM柔性器件提供了优异的可变形性，但同时给3D结构柔性电路的制备带来了巨大挑战。目前报道的3D打印、冷冻打印、通道填充等方法在复杂3D结构电路的制备、工艺成本以及功能性芯片的集成等方面仍存在不足。近期，哈尔滨工业大学（深圳）马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员，提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。作者基于金属材料的合金化及相关理论，着重考量材料的相变温度、机械强度和塑性加工性能，筛选出Ga-10In作为3D柔性电子制备的基础材料。固体Ga-10In的高塑性特点允许通过机械弯曲、缠绕等方式制备复杂3D结构导体，在熔点以下温度将3D导体与功能芯片连接并使用硅胶封装后，熔点以上温度加热(22.7 °C)便可使Ga-10In熔化并恢复其流动性。此外由于过冷效应，Ga-10In导体可以在低于熔点的一定的温度范围内保持液态，保证了柔性电子器件的服役温度区间。为证明该方案的实用性，作者设计了具有超高灵敏度的3D应变传感器、由3D跳线导体构成的二极管 (LED) 阵列以及由3D螺旋结构的可穿戴传感器和多层柔性电路板组成的手指动作监测装置。相关工作以“Three-dimensional flexible electronics using solidified liquid metal with regulated plasticity”为题发表于电子领域权威期刊《Nature Electronics》，2019级博士生李国强同学为该论文第一作者。在本项研究中，由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具，为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。图1：基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子简介说明。(a) 液态的Ga-10In转变为固态的片状和棒状示意图；(b) 塑性变形能力对比；(c) Ga-10In低温拉伸性能；(d) Ga-10In相变性能测试；(e) 基于该方案制备的3D柔性电子。图2：Ga-In合金材料表征及性能测试。(a) 凝固态Ga-10In显微组织；(b) Ga-In合金中A6相体积分数于In元素含量的关系；(c) Ga-10In和Ga-15In显微组织表征；(d) Ga-10In拉伸样断口附近显微组织表征；(e) Ga-In合金力学性能测试；(f) 图(e)对应的屈服强度和延伸率；(g) Ga-In合金相变测试；(h) Ga-In合金熔点与In元素含量的关系。图3：2D应变传感器的电力性能测试及3D高灵敏度应变传感器设计。(a) 2D应变传感器电阻-应变关系；(b) 2D应变传感器平均GF值与应变的关系；(c) 2D应变传感器横向及纵向拉伸性能测试；(d) 3D应变传感器照片及其性能；(e) 3D应变传感器挤压位置的CT微观表征；(f) 与已报道LM应变传感器的灵敏度对比。 图4：Ga-10In 3D拱形导体及其LED柔性阵列应用。(a) 熔化前后拱形Ga-10In导体图像；(b) LED阵列示意图；(c) LED阵列电流-电压性能测试；(d) 控制装置和LED阵列电路图；(e) 控制系统和LED柔性阵列照片；(f) LED阵列动态弯曲图像。图5：3D结构的可穿戴手指动作监测柔性装置。(a) 装置示意图；(b) 3D柔性传感器及其变形性能；(c) 3D柔性传感器的手指动作传感测试；(d) 3D传感器疲劳性能测试；(e) 3D柔性电路板俯视图像；(f, g) 3D垂直电路图像；(h) 该柔性装置的手指动作测试。通过凝固态Ga-10In液态金属的塑性变形制备复杂结构3D柔性导体具有显著优势，但作者表示，该3D柔性电子制备方案目前在导电线径、柔性器件制备效率、以及自动化制造设备等方面仍存在限制。

哈尔滨工业大学（深圳）马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员，提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。在本项研究中，由摩方精密25 μm精度的nanoArch® P150设备3D打印的高精度模具，为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。

R/S 应力/应变控制流变仪主要有RS-CPS（锥板），RS-CC（同心圆筒），RS-SST（软固体测试流变仪) o R/S流变仪既能进行控制应力的测量，也能进行控制应率的测量 o 扭矩范围很宽：0.05 - 50 mNm.剪切速率:0.01-1000RPM o 能够测量从1到900万cPs的粘度范围 o 转子的安装非常简单、快速 R/S-CPS 锥/板流变仪 1．操作模式包括: 1. 控制剪切应率（RPM） 2. 控制剪切应力（扭矩） 3. 单机操作（不需电脑） 4. 全电脑控制 2．测试方法包括: 剪切应率回环测试； 剪切应力斜坡测试； 单点或多点粘度测量； 温度斜坡测试； 直观的QC/QA检验。 3．可以测出以下特性: 假塑性（剪切变稀）行为 触变性（时间相关性） 温度影响 屈服点 4．温度控制方式: 循环水浴（温度范围取决于所选水浴液体，从 -20 oC到 250 oC） Peltier控制器 (0到135 oC) Electronic控制器(50到250 oC) 请联系： BROOKFIELD上海办事处 上海市海宁路350号联合大厦2211室 电话：021-62576046 13381669566

经过20世纪生命科学的快速发展，我们对疾病、遗传生命本质等方面的认识都有了长足的进步，但还有一个领域仍有太多的未解之谜困扰着我们，那就是神经科学，我们仍未了解意识是如何产生的？大脑是如何进行认知的？记忆产生的具体机制是什么？当然也包括神经系统相关疾病的发病机制，如阿尔兹海默症的发病机理等等，这些问题的解决对整个人类发展都具有重要意义，科学家也在不断探索，以期获得真相。意识是如何产生的？这是作者最好奇的问题，在作者的观点中意识很大程度上是和记忆相关，记忆已经证实是源于突触的微小改变，脑内电活动的改变引发第二信使分子传递信号，产生突触蛋白的修饰，这些暂时性变化最终转化为突触结构的永久变化后，长时程记忆就产生了。在对记忆的研究过程中人们在海马中发现了记忆产生相关的LTP（长时程增强）和LTD（长时程抑制），因为海马细胞构筑和组成体系简单，且海马可以从大脑中移出切成脑片，在体外可以存活数小时，可以进行电流刺激并记录突触反应，因此成为研究突触传递的理想部位。▲ 图1：海马微环路我们的身体是一个整体，激素、外界刺激、大脑活动等都会影响我们的记忆产生，在《The FASEB Journal》期刊杂志上发表的一篇题为《Rapid actions of anti‐Müllerian hormone in regulating synaptic transmission and long‐term synaptic plasticity in the hippocampus》的文章就将激素与大脑认知发育和功能联系了起来，分析了抗缪勒氏管激素(Amh)与突触传递及突触可塑性的关系。研究人员通过PCR、Western Blot检测Amh基因及其受体在雄性和雌性小鼠海马中的表达情况，同时采用ECHO正倒置一体荧光显微镜对免疫荧光染色材料观察其真实表达情况（如下图）。图中可以看出，CA1神经元的胞体和树突均为Amh阳性(图2A,C)，而仅在CA3神经元胞体出现Amh阳性染色(图2E,G)。Amhr2在CA1(图2B,C)和CA3(图2F,G)的表达模式与Amh相似。表明Amhr2与Amh在神经元胞体和树突共定位(图2D,H)。▲ 图2：anti-Müllerian激素(Amh)和配体特异性II型受体(Amhr2)在小鼠海马中的蛋白定位。冠状切片使用荧光标记，Amh(红色 A、E) Amhr2(绿色 B,F)和DAPI(核染色 蓝色 C、G)。在每个面板的左上角插入框中显示了框区域的高倍图像。A和E显示阿蒙氏角(cornu Ammonis, CA) 1和CA3 对Amh染色阳性。B、F显示CA1、CA3对Amhr2染色阳性。D和H显示 Amh-和amhr2阳性染色共定位于细胞体和树突(箭头)。进一步分析发现，外源Amh蛋白增加了突触传递和长期突触可塑性。Amh暴露也增加了CA1突触的兴奋性突触后电位。这些结果表明，Amh可能在学习和记忆方面发挥作用，并可能是认知发育和功能的性别差异的原因。Echo Revolve正倒置一体显微镜Echo Revolve展现了其非凡的灵活性，可以轻松地实现正置和倒置显微镜转换，创新性地把正倒置显微镜合二为一，开启了显微镜Hybrid时代。▲ Echo Revolve正倒置一体显微镜☑ 视网膜屏显示技术：比拟目镜人眼观察效果。☑ 全视野观察： 更清晰，更方便。☑ 多通道荧光：多达4个EPI荧光通道，无须暗室，就可以轻松快速地完成多色荧光显微分析。☑ 自动化操作：通过iPad Pro点触操控相机及荧光通道之间的切换，实现了完全自动化操作。☑ App应用软件：基于IOS的Echo App是与Apple团队合作研发的专业显微镜软件。☑ 精湛的工艺尽显高端品质：实现非凡的性能。｜申请试用｜我们的仪器可以申请试用哦！扫描下方二维码关注“深蓝云生物科技”公众号，点击“云活动”→“试用中心”即可。

食品流变学研究起步较早，但是由于食品体系的复杂性，早期流变学的研究主要是一些经验性的测定，例如产品在自身质量下其流动性、铺展性和碎裂性的测定等。近年来由于食品科学工作者为了提高对食物加工性，特别是食品的深加工性、工艺及设备设计的依据性等的需要，食品流变学的研究变得愈来愈广泛。随着研究活动的深入，研究手段亦有了较大地发展，表现在先进的流变学测试仪器的引入和开发。应用先进测试仪器，使实验与研究在建立食品物料的流变特性力学模型上更为方便。 Brookfield做为世界上最知名的粘度计生产商，推出了一系列产品均可以用于食品流变性特别是液体流变性的研究，下面即是Brookfield粘度计在一些具体行业的应用： 1、淀粉的糊化特性 混淀粉于水中，不停地搅拌。颗粒悬浮于水中，形成白色悬浮液，称为淀粉乳。加热淀粉乳，颗粒随温度的升高，吸水更多，膨胀更大，达到一定的温度，原淀粉结构被破坏，吸水膨胀成粘稠胶体糊。这种现象称为糊化，其温度称为糊化温度，形成的胶体称为淀粉糊。 粘度是淀粉糊的最重要性质，面在普遍用粘度曲线测定， Brookfield的SSB（淀粉测量系统）是为测量工业淀粉样品在自动快速糊化和快速冷却过程中的粘度变化而设计的。SSB可以准确、快速的进行测量，从而可以帮助产品研究者快速地调整产品结构。 2、乳品行业 乳制品在世界范围内，由于消费量较大，相应的流变学研究也较广泛。研究表明：牛乳的流变特性受其浓度的影响。浓度不同不仅使牛乳的表观粘度值发生变化，而且使牛乳的流体类型也发生变化。在浓度较低时，牛乳呈现涨塑性特性（n1），在中等浓度下变成牛顿流体（n=1），但在浓度较高时，又变成非牛顿流体，呈现出假塑性流体特性（n1），即随着浓度的增加，n值由大逐渐变小。虽然温度对牛乳粘度的大小有影响，但对牛乳的流型没有影响。在所有影响因素中，浓度对流型起决定性作用。 近年来，由于人们担心食入过多的脂肪，所以低脂奶逐渐成为市场上的流行品。但是由于脱脂使牛奶的口感和质地都不如以前。1991年，Shoemaker Nantz等人研究了乳制品的粘度与感官评定之间的相关关系。结果表明，奶油味和口感与脂肪含量相关很强，而同时奶油味和口感与仪器测定的粘度相关性也很强，初步证实了粘度与感官分析存在相关关系。所以在乳品的开发、质量控制等方面，粘度的测定越来越重要。 在搅拌型酸奶生产过程中最重要的控制项目之一是粘度，搅拌型酸奶生产过程中不可避免地要对已发酵好的、凝固的酸奶进行机械加工处理，如搅拌、冷却、灌装等工艺过程。如果生产线设计不合理或工艺参数控制不当，就会造成酸奶粘度大大降低，严重时会出现分层现象。粘度也是评价酸奶质量的重要指标。 另外，在乳品在浓缩过程中，也可以通过粘度的测定来确定浓缩的终点。Brookfield的旋转粘度计有众多类型的转子，在测定乳品的粘度时，可以根据不同的需要选择不同的转子，如桨式转子、升降支架等。 3、果汁 果汁的流变特性研究国内外均有开展。据报道，不含果胶的山楂汁、酸枣汁、黑加仑汁及澄清水蜜桃汁的流变曲线均为其延长线过原点的直线，说明其流型为牛顿流体。含果胶的果汁的流变曲线为一过原点呈凹形向上的曲线，说明流型为假塑性流体。因此说明，果汁的流型与是否含果胶有关。如果含果胶时，果汁溶液基本就有两步分组成，浆液和浮在浆液上的水果细胞壁碎屑组成的微粒物质。在很多情况下，其中的部分微粒很可能被分离出来，或浮在表面，或者沉到底部。所以在实际生产中，一个很重要的问题就是防止悬浮的微粒与浆液之间的分离。只有其粘度达到一定程度时，浆液对微粒的作用力与其受到向下的重力平衡时，才可以避免微粒与浆液分离。在生产中控制果汁的粘度也有很重要的意义，采用Brookfield的旋转粘度计，可以控制剪切速率，在较低的剪切速率下，基本可以模拟果汁内部的应力，增加了粘度测定的准确性。 美国Brookfield博勒飞粘度计中国独家代理:东南科仪 欢迎来电咨询东南科仪：400-113-3003请戳 www.sinoinstrument.com 查询更多产品优惠信息。扫描以下二维码或是添加微信号“dongnankeyi”，加入东南科仪的微信平台，和我们一起互动吧! 广州市天河区天河北路华庭路4号富力天河商务大厦1506-1507（510610） 电话：020-66618088 传真：020-83510388公司网址: www.sinoinstrument.comE-mail:dongnan@sinoinstrument.com意大利VELP搅拌器中国总代理：东南科仪VELP中文网站：www.velpchina.cn 【东南科仪创建于1992年。自创建伊始，即致力于向中国引进世界最先进的检测仪器。目前拥有十多个欧、美、日顶级品牌的总代理及一级代理权，产品资源丰富，种类齐全。品牌包括有ATAGO,ALP,VELP,Brookfield,Binder,Lovibond,X-rite,METTLER TOLEDO,alalis，Millipore,Nabertherm ,NICHIRYO,YSI,CURIOX,interscience, EYELA, Telstar,coleparmer等】

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍凝胶贴膏是指原料药物与亲水性适宜的基质混合后铺设在背衬材料上制成的贴膏剂。凝胶贴膏具有含水量较高、透气性较好、载药量大、吸收效率高、无异味、皮肤刺激性小等优点，更易被患者和临床医生所接受，已成为经皮给药系统发展的热门方向之一。凝胶膏剂通常采用高分子材料为骨架材料，再加入交联剂、保湿剂、填充剂以及透皮促渗剂等形成具有一定粘度的假塑性流体。在使用时，药物成分会从骨架材料中释放出来并到达皮肤表面，进而经过表皮进入血液循环发挥作用。所以，凝胶膏剂的药物成分的释放速率和透皮吸收速率将直接影响其临床疗效，是评价凝胶膏剂的重要质量指标。凝胶膏剂的体外释放测试（IVRT）和体外透皮测试（IVPT）一般会使用Franz垂直扩散池法。本文将分享某凝胶膏剂的体外释放测试案例，希望能给您带来帮助和启发。‍‍实验方法‍实验仪器：锐拓RT800自动取样透皮扩散系统‍‍装置：锐拓改良式Franz垂直扩散池温度：32 ± 0.5℃介质：技术保密转速：300 RPM介质体积：40 mL取样量/补液量：1 mL凝胶膏剂直径：16 mm筛选滤膜‍‍凝胶膏剂的体外释放测试一般会选择合适的惰性和商业化的人工膜。待测样品在不同滤膜的透过速率可能不同。在进行方法开发时，应充分考察滤膜对样品的释放速率的影响。‍下图展示了在滤膜筛选过程中，凝胶膏剂样品在其中三款滤膜下的体外释放测试结果。综合考量方法开发过程中的其他因素后，决定使用滤膜A作为测试滤膜。‍实验结果通过前期的方法开发，上样量、滤膜、介质、介质体积、转速等关键参数已经确定。并在后续阶段，对测试方法的准确度、重复性和区分力等关键指标进行了验证。按照已经制定的方法，对凝胶膏剂样品进行体外释放测试。然后，根据 USP测试结果如下图所示，累积释药量曲线的横坐标为时间的平方根。凝胶膏剂样品的释放一般遵循 Higuch 公式，即药物的累积释药量与时间的平方根成正比。将 6 个测试样品在各个取样时间点的累积释药量与取样时间的平方根进行线性回归，得到回归方程和相关系数，并取其斜率值为释药速率常数。结果讨论结果表明，Franz垂直扩散池法的精密度高，重现性好。可适用于凝胶膏剂的体外释放测试，为乳膏产品的配方开发提供有价值的体外释放度测定数据。得益于锐拓 RT800 自动取样透皮扩散系统的高精度自动化设计，有效地减少实验系统或手动操作引入的误差，让测试结果的重复性更加理想。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

喷干技术塑型ZSM-5基催化剂对甲醇制烯烃过程的影响喷干应用”在石油化工领域，采用喷雾干燥法制备 FCC(流体催化裂化)催化剂和 SAPO-34 基甲醇制烯烃催化剂。在此我们向您介绍一项研究，是使用步琦喷雾干燥仪 B-290 探索用喷雾干燥法制备一系列含有 ZSM-5 商业沸石与不同的粘土和粘合剂的催化剂复合材料；在甲醇制烯烃(MTO)过程中，评价了所得到的形状颗粒的催化性能。该研究选用天然粘土如高岭土、滑石、蒙脱土、硅镁土和海泡石作为催化剂配方。本研究中优化得到的喷雾干燥参数均可以平移转换到步琦最新款喷雾干燥仪 S-300 上使用，完美实现不同型号设备之间的平稳过渡！1简介在基质设计的进步是在实验室规模上开发的新催化剂的大规模实施至关重要。最佳的催化剂体是结合了活性、选择性、寿命和合适的成本等性能的催化剂体。催化剂配方需要适当选择成分，这高度依赖于所使用的制备方法(即挤出或喷雾干燥)。喷雾干燥是一种通过溶剂蒸发将喷雾状的浆料转化为干粉的技术。喷雾干燥过程的主要原理是使液体浆料与干燥气体(通常是空气或氮气)接触，一起通过一定孔径的喷嘴，形成小液滴的喷雾。喷雾干燥允许对最终产品性能的显著控制：粒度分布，残余水分含量，堆积密度和形态。与其他湿法塑型的方法(如挤压或造粒)相比，喷雾干燥技术提供了几个主要优点，即可以通过浆料的固体含量来控制颗粒密度，以及制备具有高度均匀性的有效填充球形颗粒的能力。2实验部分使用不同粘土、粘合剂和 ZSM-5 沸石制备复合浆料的过程，以及通过喷雾干燥技术将浆料转化为粉末状催化剂的方法。使用了三种不同的粘合剂-胶体二氧化硅，薄水铝石和水合氯铝。制备了10wt.%薄水铝石(PuralSB)溶胶；分散率为 45wt.% 的 NH4- ZSM -5 (SAR23)原液；50wt.% 的粉末与 0.01M 的(NH4)2HPO4 溶液混合，得到高岭土分散体。所有其他粘土，即滑石、膨润土、硅镁土和海泡石，以粉状形式加入浆料中，用水分散，根据固体含量达到~ 20wt .%的浆料。喷雾干燥过程采用实验室规模的步琦喷雾干燥机 B-290 Advanced，搭配可变孔径(1.4mm, 2.0mm 和 2.8mm)的钛合金双流体喷嘴。选择最佳喷雾干燥条件的标准是干燥室底部不存在液体沉积。最后，将干燥的复合材料在静态烘箱中，在 700º C 的空气下，以 5º Cmin-1的坡度煅烧 7h。3表征方法包括 X 射线衍射(PXRD)、氮气吸附实验、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线荧光测量(XRF)、静态光散射(SLS)、电感耦合等离子体(ICP)分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和程序升温 NH3 脱附(NH3-TPD)等。4结果与讨论加工过程参数对塑型过程的影响首先评估加工参数的影响。在保持其他工艺参数不变(Tin= 200°C, 11 mLmin-1，抽气机在 80%)的情况下，以34 wt.%(固形物基础上)高岭土为基体，40 wt.% ZSM-5 (H+ 的 MFI 沸石)和 26 wt.% 的 Pural SB(粘合剂)的复合浆料以不同的气体流量进行喷雾干燥。不同产物和初始浆料的形态特征对比如图1a-c 和 S1 所示，表明组分的亚微米级颗粒聚集形成球形复合颗粒。值得注意的是，复合球的平均直径与用于形成喷雾的气体流量有关。从粒径分布图(图1d)可以看出，复合材料具有较窄的粒径分布曲线和较低的粒径分布曲线。这样的观察结果与事实是一致的，即高气流产生的更高的压降迫使液滴分解成更小的液滴。▲ 图1所示。(a)浆料的扫描电镜图像，浆料中高岭土含量为 34%，ZSM-5 含量为 40%，Pural SB 含量为 26% 不同气流(b) 173 Lh-1和(c) 283 Lh-1雾化得到喷雾干燥颗粒。(d)旋风收集器中收集的固体产品的粒径分布随气体流速的变化曲线。喷雾干燥条件：Tin= 200°C, 11 mLmin-1，抽气机80%。不经过(e-f)和经过(g-h)球磨机预处理 30min 得到复合颗粒。对三种不同孔径(2.0 mm、1.4 mm 和 0.7 mm)的喷嘴进行了评估，目的是确定上述固定组合物对产生的颗粒尺寸的影响。▲ 图2。(a)喷雾干燥喷嘴示意图，突出了喷嘴直径(上)和喷嘴孔径(下)。(b)喷雾干燥机收集固体产品的区域：干燥室底部收集器(红色区域)和旋风收集器(蓝色区域)。(c)底部收集器(上)和旋风收集器(下)通过不同孔径的喷嘴喷射产生的固体馏分粒度分布：2.0 mm(蓝色)、1.4 mm(红色)和0.7 mm(绿色)。(d)喷嘴孔径分别为2.0 mm、1.4 mm和0.7 mm的底部(红色框)和旋风收集器(蓝色框)收集的固体产物光学显微镜图像(从左至右为柱)；比例尺对应100 μm。(e)旋风收集器(蓝色区域)、底部收集器(红色区域)和干燥室沉积物(米色区域)收集的固体产品质量分布图；(f)孔径分别为2.0 mm、1.4 mm和0.7 mm的喷嘴产生的喷雾几何形状(从上到下)。橙色区域表示湿喷雾与干燥室壁的接触区域。相应地，喷嘴帽的选择使喷帽与喷嘴尖端之间的间隙为0.8 mm (2.8 / 2.0 mm 2.2 / 1.4 mm 1.5 / 0.7 mm)。在评价过程中，浆料的组成(高岭土 60 wt.%， ZSM-5 20 wt.%， Al2Cl(OH)5 20 wt.%)和喷雾干燥条件(进料- 15 mLmin-1，气体流量- 473 Lh-1，抽气机- 80%，Tin- 210℃)保持不变，以排除任何侧干扰。喷雾干燥过程产生颗粒产品被分成两个主要部分——一个在干燥室的底部收集器中，另一个在旋风收集器中(图2b)。样品在两个馏分之间的分离与颗粒的大小和密度的差异有关。从粒径分布曲线(图2c)可以看出，粒径较小、粒径较轻的产物优先被收集到旋风容器中，粒径较大、粒径较重/密度较大的产物则倾向于沉降到底部干燥桶中，且粒径最大的组分粒径与喷嘴孔径的相关性较好 孔径为 2.0 mm 的喷嘴产生的喷雾颗粒约为 35μm，孔径为 0.7 mm 的喷嘴产生的最细颗粒约为 9μm。此外，光学显微镜图像(图2d)证实了这一观察结果，即无论喷嘴大小如何，较轻的亚微米(0.20-0.22 μm)复合颗粒优先被旋风分离器分离。另一个有趣的观察结果是，喷嘴尺寸极大地影响了干燥产品在不同馏分之间的质量分布，如图2e所示，其中红色馏分对应于干燥室底部收集的粉末质量，蓝色馏分对应于旋风收集器收集的粉末百分比，米色馏分对应于喷雾干燥筒壁上积聚的喷雾造成的不希望的损失。无论喷嘴孔径大小如何，较重/较大颗粒的相对质量分数几乎没有变化(约为 10-13 wt.%)，而细颗粒的相对质量分数随着喷嘴孔径的减小而增加。此外，固体产品损失呈相反趋势下降。这种相关的质量分布可以从具有一定孔径的喷嘴产生的喷射锥几何形状来解释(图2f)。考虑到喷雾干燥筒的长度(L)和直径(D)是固定的，孔口处的压力是恒定的，当孔口孔径较大时，喷雾锥的角度要宽得多。因此，这导致与湿浆接触的面积更大，并在干燥室的壁上形成固体。相反，较小的孔板孔径最大限度地减少了与干燥室壁的直接接触，并在旋风收集器中增加了更多的产品。表1总结了所研究的不同变量对喷涂颗粒最终性能的影响，作为对有兴趣制定自己的喷雾干燥方案的读者的指导。▲ 图3。(a)“循环再循环”概念的示意图。在底部容器中的复合颗粒收集是通过喷涂(b)新鲜配制的浆料(60 wt.%高岭土，20 wt.% ZSM-5和20 wt.% Al2Cl(OH)5)制备的 (c)经球磨预处理(标尺- 100 μm)和(d)不经此预处理(标尺- 500 μm)，由旋风收集器的细粒再分散制备的浆料。在不同倍率下(e) ×5(标尺- 500 μm)和×20(标尺- 100 μm)煅烧和筛分至粒径 38 μm的最终粉末的光学显微图。(g)复合材料终组分粒度分布图。喷雾干燥条件:Ø 喷嘴= 2.0 mm，Tin= 210℃，进料= 15 mLmin-1，气体流量= 473 Lh-1，抽气机= 80%。粘土对塑型过程的影响在上述优化之后，后续研究了五种不同粘土对所得技术体的配方和催化性能的影响。选择高岭土、海泡石、滑石、硅镁土和蒙脱土，具有不同的结构、化学成分和晶体形态(图4)。▲ 图4。(a)高岭石，(b)海泡石，(c)滑石，(d)硅镁石，(e)蒙脱石 相应的晶体结构表示如下:AlO6八面体表示为赤土色，SiO4四面体表示为米色，MgO6八面体表示为紫色，蓝色球体表示为水分子，紫色表示为Ca2+/Na+阳离子。(f-j)由20wt .%的ZSM-5(SAR 23)、20wt .%的Al2Cl(OH)5和60wt .%的粘土-高岭土(f)、海泡石(g)、滑石(h)、硅镁石(i)和蒙脱土(o)组成的喷雾干燥颗粒(f-j)。从图4可以看出，只有在以高岭土为基础的混合物中才能形成具有光滑外表面的致密球体。在这种特殊情况下，由于粘土的亲水性和润湿性以及晶体的板状特性，浆料的高固体含量(~ 47 wt.%)有利于喷雾干燥颗粒内的致密堆积。相比之下，海泡石和硅镁石粘土往往形成凝胶状分散体，迫使混合浆料稀释到相对较低的固体含量(海泡石和硅镁石分别为 ~ 25% 和 22wt .%)。由于这种稀释作用，复合颗粒的密度降低，形状偏离球形，外表面粗糙(图4g,i,l,n)。在滑石基浆料的情况下，由于材料的疏水性和高结晶度，我们能够制备固体含量约为 42 wt.% 的可泵送浆料。然而，由于粘土与水浆中其他组分的低混相性，导致球形不规则，充填效率低，成分分布不均匀，形成的形状颗粒表面非常粗糙(图4h,m)。这些结果表明，粘土的性质，特别是润湿性在喷涂过程中起着非常重要的作用。5结论在这项工作中，我们探索了一种用于催化剂配方的喷雾干燥技术。整喷雾干燥工艺参数，得到粒径在 30 ~ 100μm 之间的颗粒。结果表明，通过改变气体流量、喷嘴孔径、球磨浆前处理和浆料组分配比，可以制备出具有不同粒径和形态特征的复合颗粒。在所有不同的研究变量中，浆料配方中最关键的方面是可喷涂浆料的总固体含量，这受到催化剂成分(特别是粘合剂和粘土)的强烈影响:浆料稀释率低于 30wt.% 会导致松散的、表面缺陷的复合材料，其耐磨性较差，而更高的负载，在最佳喷涂条件下，提供更好的形状颗粒。另一方面，所选粘土的性质不仅影响喷雾本身，而且影响催化性能。特别是，我们的研究结果表明，所选择的粘土对改变复合材料的最终酸度有很大的影响，当应用于 MTO 时，会导致烯烃或芳烃循环的传播。6参考文献Shaping of ZSM-5 based catalysts via spray drying: effect on methanol-to-olefins performanceTuiana Bairovna Shoinkhorova, Alla Dikhtiarenko, Adrian Ramirez, Abhishek, Dutta Chowdhury, Mustafa Caglayan, Jullian R. Vittenet, Anissa Bendjeriou-Sedjerari, Ola S Ali, Isidoro Morales Osorio, Wei Xu, and Jorge GasconACS Appl. Mater. Interfaces, Just Accepted Manuscript &bull DOI: 10.1021/acsami.9b14082 &bull Publication Date (Web): 15 Oct 2019 Downloaded from pubs.acs.org on October 19, 2019

据悉，自从国家质检总局对食品用塑料制品实行市场准入制度之后，一次性塑料餐具质量有了明显提高，劣质餐盒也因为消费者食品安全意识的不断提高而慢慢淡出市场，一次性快餐餐盒向着密封性、透明性、防烫性等多功能方向发展。业内人士指出，《塑料一次性餐饮具通用技术要求》新国标的实施，使一次性塑料餐饮具行业的分类和管理有了可依据的标准，便于各有关部门顺利开展监管工作，逐步规范行业秩序，对生产者、销售者、使用者做出三方规定，淘汰不符合标准的生产企业，规范中小型企业。同时，有关部门也将根据相关法规，对市场进行严格监管。安全性能好、回收利用价值高的一次性塑料餐饮具将在未来市场更具竞争力。 　　新的国家标准gb18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》从2009年12月1日起实施。据了解，此前我国尚未有一次性塑料餐具的国家标准，而是由每个企业制定企业标准，一次性塑料饭盒等不可降解餐具长期无标准可依，虽未明文禁止，却始终没有合法身份。新国标的施行将彻底结束这一现状，为进一步规范塑料一次性餐饮具的生产及使用起到重要的作用。 　　明确界定范围 　　《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定了塑料一次性餐饮具的定义和术语、分类、技术要求、检验方法、检验规则及产品标志、包装、运输、贮存要求，并对一次性餐饮具的范围进行了明确的界定：是指预期用餐或类似用途的器具，包括一次性使用的餐盒、盘、碟、刀、叉、勺、筷子、碗、杯、罐、壶、吸管等，也包括有外托的一次性内衬餐具，但不包括无预期用餐目的或类似用途的食品包装物，如生鲜食品托盘、酸奶杯、果冻杯等。而塑料一次性餐饮具指树脂或其他热塑性材料通过热塑成型加工得到的一次性餐饮具。 　　据了解，新标准对塑料一次性餐饮具的技术要求更加严格和规范，主要表现在严把“两关”上：一是严把原材料关。新标准对塑料一次性餐饮具的原料制定了专门的规定，如使用的树脂等应为食品级 添加剂的用量应符合gb9685的规定 在感官上不得有异嗅 色泽正常 成型品不能有裂缝口及填装缺陷 无油污、尘土、霉变及其他异物 表面平整洁净、质地均匀，无划痕，无皱褶，无剥离，无破裂，无穿孔等。二是严把使用性能关。新标准主要对塑料一次性餐饮具的容积偏差、负重性能、跌落性能、盖体对折性能等方面提出了一系列规范性要求，尤其对塑料一次性餐饮具的耐温性能，如耐热水、耐热油方面制定了具体的要求。 　　根据新标准，塑料一次性餐饮具按照其材质可以分为通用塑料一次性餐饮具、植物纤维模塑一次性餐饮具、淀粉基塑料一次性餐饮具、其他覆塑一次性餐饮具 按照其使用时的耐温程度，可以分为耐温和不耐温一次性餐饮具 按照降解性能可以分为非降解一次性餐饮具和可降解一次性餐饮具 还可以分为可微波炉用和非微波炉用一次性餐饮具。 　　同时，该标准对一次性餐饮具的耐热水性能、耐热油性能、漏水性能、负重性能以及微波炉耐温性能等，都作出了具体的规定。例如，标准规定，一次性餐饮具耐热水试验后，不应变形、起皮、起皱，对容器功能的餐饮具不应变形、阴渗及渗漏 一次性餐饮具耐热油试验后，不应变形、起皮、起皱，对容器功能的餐饮具不应阴渗及渗漏 对盛装液体功能的盒、碗、杯等一次性餐饮具，试验后不应漏水 一次性餐盒、碗、杯等餐饮具，其负重前后高度变化应不大于5% 微波炉试验应无变形、缺陷、渗漏和异常……这些规定为消费者科学选购、安全使用餐饮具提供了指南。 　　“可降解”不可随意标注 　　伴随着新国标的实施，执行了近十年的gb18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》标准被替代。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》不适用于一次性纸餐具、纸杯、木筷子、竹筷子等非热塑性材料制作的一次性餐饮具，同时较之原标准，修改了分类办法，修改了对原料的技术要求，增加了感官指标内容中的异嗅等，使用性能检验上明确了适用范围和样品的检验数量。增加了淀粉基塑料一次性餐饮具淀粉含量的要求，明确淀粉含量不小于40%。 　　增加了对标识可微波炉使用的一次性餐饮具的微波炉使用性能及检验方法，补充了淀粉基塑料一次性餐饮具和其他一次性餐饮具卫生理化指标的新要求，修改了检验规程以及降解性能要求适用范围、检验方法和技术指标。降解性能要求和检验方法也由原标准采用gb/t18006.2-1999《一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》改为采用gb/t20197-2008《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》。 　　标准明确规定，对于标称其可生物降解的一次性餐饮具，其生物降解率不得低于60%。据了解，一直以来，市面上一些假冒伪劣的所谓“可降解饭盒”大行其道，因为真正可降解的餐具成本要比不可降解的高出20%,而旧的技术标准难以保证执法力度。根据新标准，一次性塑料餐具不能再随意标注“可降解”字样。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定，只有能完全降解变成二氧化碳或甲烷、水等物质的一次性餐饮具，才能标注“可降解餐具”，对可降解餐饮具有更为具体、量化的成分要求。 　　行业监管有标可循 　　在新国标实施前，一次性塑料餐饮具种类繁多、功能各异，但许多产品的包装标识都过于简单、欠缺规范，多款产品均采用一般的塑料包装袋进行简易封装，外包装上仅仅注明了产地、生产商等信息，而无产品的化学成分、组成物质、卫生标准、耐高温性能等关键信息。新标准的实施将给一次性餐饮具生产企业明确的标准依据、新的机会和挑战。

新的国家标准GB18006.1-2009《塑料一次性餐饮具通用技术要求》从2009年12月1日起正式实施。据了解，此前我国尚未有一次性塑料餐具的国家标准，而是由每个企业制定企业标准，一次性塑料饭盒等不可降解餐具长期无标准可依，虽未明文禁止，却始终没有合法身份。新国标的施行将彻底结束这一现状，为进一步规范塑料一次性餐饮具的生产及使用起到重要的作用。 　　明确界定范围 　　《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定了塑料一次性餐饮具的定义和术语、分类、技术要求、检验方法、检验规则及产品标志、包装、运输、贮存要求，并对一次性餐饮具的范围进行了明确的界定：是指预期用餐或类似用途的器具，包括一次性使用的餐盒、盘、碟、刀、叉、勺、筷子、碗、杯、罐、壶、吸管等，也包括有外托的一次性内衬餐具，但不包括无预期用餐目的或类似用途的食品包装物，如生鲜食品托盘、酸奶杯、果冻杯等。而塑料一次性餐饮具指树脂或其他热塑性材料通过热塑成型加工得到的一次性餐饮具。 　　据了解，新标准对塑料一次性餐饮具的技术要求更加严格和规范，主要表现在严把“两关”上：一是严把原材料关。新标准对塑料一次性餐饮具的原料制定了专门的规定，如使用的树脂等应为食品级 添加剂的用量应符合GB9685的规定 在感官上不得有异嗅 色泽正常 成型品不能有裂缝口及填装缺陷 无油污、尘土、霉变及其他异物 表面平整洁净、质地均匀，无划痕，无皱褶，无剥离，无破裂，无穿孔等。二是严把使用性能关。新标准主要对塑料一次性餐饮具的容积偏差、负重性能、跌落性能、盖体对折性能等方面提出了一系列规范性要求，尤其对塑料一次性餐饮具的耐温性能，如耐热水、耐热油方面制定了具体的要求。 　　根据新标准，塑料一次性餐饮具按照其材质可以分为通用塑料一次性餐饮具、植物纤维模塑一次性餐饮具、淀粉基塑料一次性餐饮具、其他覆塑一次性餐饮具 按照其使用时的耐温程度，可以分为耐温和不耐温一次性餐饮具 按照降解性能可以分为非降解一次性餐饮具和可降解一次性餐饮具 还可以分为可微波炉用和非微波炉用一次性餐饮具。 　　同时，该标准对一次性餐饮具的耐热水性能、耐热油性能、漏水性能、负重性能以及微波炉耐温性能等，都作出了具体的规定。例如，标准规定，一次性餐饮具耐热水试验后，不应变形、起皮、起皱，对容器功能的餐饮具不应变形、阴渗及渗漏 一次性餐饮具耐热油试验后，不应变形、起皮、起皱，对容器功能的餐饮具不应阴渗及渗漏 对盛装液体功能的盒、碗、杯等一次性餐饮具，试验后不应漏水 一次性餐盒、碗、杯等餐饮具，其负重前后高度变化应不大于5% 微波炉试验应无变形、缺陷、渗漏和异常……这些规定为消费者科学选购、安全使用餐饮具提供了指南。 　　“可降解”不可随意标注 　　伴随着新国标的实施，执行了近十年的GB18006.1-1999《一次性可降解餐饮具通用技术条件》标准被替代。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》不适用于一次性纸餐具、纸杯、木筷子、竹筷子等非热塑性材料制作的一次性餐饮具，同时较之原标准，修改了分类办法，修改了对原料的技术要求，增加了感官指标内容中的异嗅等，使用性能检验上明确了适用范围和样品的检验数量。增加了淀粉基塑料一次性餐饮具淀粉含量的要求，明确淀粉含量不小于40%。 　　增加了对标识可微波炉使用的一次性餐饮具的微波炉使用性能及检验方法，补充了淀粉基塑料一次性餐饮具和其他一次性餐饮具卫生理化指标的新要求，修改了检验规程以及降解性能要求适用范围、检验方法和技术指标。降解性能要求和检验方法也由原标准采用GB/T18006.2-1999《一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》改为采用GB/T20197-2008《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》。 　　标准明确规定，对于标称其可生物降解的一次性餐饮具，其生物降解率不得低于60%。据了解，一直以来，市面上一些假冒伪劣的所谓“可降解饭盒”大行其道，因为真正可降解的餐具成本要比不可降解的高出20%,而旧的技术标准难以保证执法力度。根据新标准，一次性塑料餐具不能再随意标注“可降解”字样。《塑料一次性餐饮具通用技术要求》规定，只有能完全降解变成二氧化碳或甲烷、水等物质的一次性餐饮具，才能标注“可降解餐具”，对可降解餐饮具有更为具体、量化的成分要求。 　　行业监管有标可循 　　在新国标实施前，记者走访部分超市时看到，一次性塑料餐饮具种类繁多、功能各异，但许多产品的包装标识都过于简单、欠缺规范，多款产品均采用一般的塑料包装袋进行简易封装，外包装上仅仅注明了产地、生产商等信息，而无产品的化学成分、组成物质、卫生标准、耐高温性能等关键信息。新标准的实施将给一次性餐饮具生产企业明确的标准依据、新的机会和挑战。 　　据悉，自从国家质检总局对食品用塑料制品实行市场准入制度之后，一次性塑料餐具质量有了明显提高，劣质餐盒也因为消费者食品安全意识的不断提高而慢慢淡出市场，一次性快餐餐盒向着密封性、透明性、防烫性等多功能方向发展。业内人士指出，《塑料一次性餐饮具通用技术要求》新国标的实施，使一次性塑料餐饮具行业的分类和管理有了可依据的标准，便于各有关部门顺利开展监管工作，逐步规范行业秩序，对生产者、销售者、使用者做出三方规定，淘汰不符合标准的生产企业，规范中小型企业。同时，有关部门也将根据相关法规，对市场进行严格监管。安全性能好、回收利用价值高的一次性塑料餐饮具将在未来市场更具竞争力。

可拉伸电子器件在过去十多年中被广泛应用于健康监测、康复医疗、智能工业及航空航天等领域。无机可拉伸电子器件的关键技术创新在于通过力学结构设计实现弹性拉伸性，对任意复杂曲面实现共形贴附/包裹，并且能维持稳定的电学性能。例如，“岛-桥”结构是可拉伸电子器件中最常见的一种结构。其中，功能性元器件置于不可变形的“岛”上，互联导线形成“桥”并提供整体结构的弹性延展性。实现可拉伸电子器件弹性延展性的策略是至关重要的，并引起了大量的关注。 尽管先前有很多研究集中在可拉伸结构的设计上，但目前主要只有两种策略被用于实现或提高结构的弹性延展性（如图1所示）：（1）预应变策略。波浪形条带是一种典型的例子，平面的条带被转印/粘接在预拉伸的弹性基底上，释放预应变后，由于压应力的存在使得条带产生面外屈曲变形，形成具有拉伸性的波浪形结构。此外，更加复杂的三维可拉伸微结构也可以通过二维平面前驱体粘接在预应变的基底上制备而成。（2）几何结构设计策略。各种具有弹性可拉伸的几何互联被设计出来，如：“之”字型、马蹄型、蛇型、分型、非屈曲蛇型、螺旋型以及剪纸结构等，这些几何结构在弹性延展性和各种应用场景中表现出不同的特点。有时这两种类型的策略也可以相互结合以增强结构的弹性延展性，如：预应变基底显著增加了蛇形互联结构的弹性延展性。 图1. 可拉伸结构在过去几十年的发展过程 近日，中国科学院力学研究所苏业旺团队创新性地提出第三种提高可拉伸电子器件弹性延展性的新策略——过加载策略（如图2）。互联结构转印、粘接在弹性聚合物基底上后，对整体结构进行过弹性极限拉伸，释放拉伸应变后，互联结构的弹性延展性可以提高到原来的两倍，这对可拉伸电子器件的性能至关重要。理论、有限元及实验结果均证明过加载策略对不同几何构型、不同厚度的互联结构是有效的（如图3、4、5）。其基本机理在于：过加载过程中弹塑性本构关系的演变使得互联结构关键部位的弹性范围扩大一倍。过加载策略易于操作，并可与其他两种策略相结合以提高结构弹性延展性。这对无机可拉伸电子器件的设计、制造及应用具有深远的意义。 图2. 过加载策略的操作过程以及各过程中蛇形互联结构的应变分布图3. 基于独立金属厚蛇形互联（MTSI）的过拉策略力学分析。（a）MTSI的本构关系：理想弹塑性；（b）MTSI的力学模型；（c）过加载操作过程示意图以及各过程中蛇形互联圆弧顶截面处应力分布。（d）MTSI的增强弹性延展性随第一次施加应变/过加载应变的变化，包括理论、有限元和实验结果图4. 基于独立MTSI的过加载策略的实验验证。（a）独立MTSI初始状态的图像以及拉伸150%时的正面和侧面视图；（b）狗骨头形铜片的单向拉伸应力-应变曲线；（c-k）在第一次施加拉伸、卸载和第二次施加拉伸过程中，力与施加应变的关系曲线，第一次施加应变分别为：30%、50%、60%、75%、90%、110%、120%、130%、150%图5. MTSI粘结在软基底上的力学分析。（a-c）粘接在软基底上的厚马蹄形、之字形、分形互联的增强弹性延展性与第一次施加应变/过加载应变的关系；（d）粘接在软基底上蛇形互联结构的弹性延展性随其厚的变化关系；（e-g）三种不同厚度蛇形互连增强弹性延展性与第一次施加应变/过加载应变关系的有限元分析结果该研究成果以“An Overstretch Strategy to Double the Designed Elastic Stretchability of Stretchable Electronics”为题发表于学术期刊《Advanced Materials》（DOI: 10.1002/adma.202300340）。论文的第一作者为中国科学院力学所博士生李居曜，通讯作者为中国科学院力学所苏业旺研究员，参加该工作的还有中国科学院力学所的武晓雷研究员。该工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院从0到1原始创新计划、中国科学院交叉学科创新团队和国家WR计划青年项目的支持。 原文链接：An Overstretch Strategy to Double the Designed Elastic Stretchability of Stretchable Electronics (wiley.com)

韩国科学技术研究院（KIST）神经形态工程中心研究团队宣布开发出一种能进行高度可靠神经形态计算的人工突触半导体器件，解决了神经形态半导体器件忆阻器长期存在的模拟突触特性、可塑性和信息保存方面的局限。研究成果近日发表在《自然通讯》杂志上。模仿人脑的神经拟态计算系统技术应运而生，克服了现有冯诺依曼计算方法功耗过大的局限。实现使用大脑信息传输方法的半导体器件需要一种能表达各种突触连接强度的高性能模拟人工突触装置。当神经元产生尖峰信号时，这种方法使用神经元之间传输的信号。KIST团队微调了活性电极离子的氧化还原特性，以解决阻碍现有神经形态半导体器件性能的小突触可塑性。研究团队在突触装置中掺杂和使用各种过渡金属，以控制活性电极离子的还原概率。研究发现，离子的高还原概率是开发高性能人工突触装置的关键变量。因此，研究团队将具有高离子还原概率的钛过渡金属引入现有的人工突触装置中。这保持了突触的模拟特性和生物大脑突触处的设备可塑性，大约是高电阻和低电阻之间差异的5倍。此外，他们开发了一种高性能的神经形态半导体，其效率大约提高了50倍。此外，由于掺杂钛过渡金属的高合金形成反应性，与现有的人工突触装置相比，信息保留率提高了63倍。此外，包括长期增强和长期抑郁的大脑功能可更精确地模拟。该团队使用开发的人工突触设备实现了人工神经网络学习模式，并尝试了人工智能图像识别学习。结果，与现有的人工突触装置相比，错误率降低了60%以上；此外，手写图像模式识别准确率提高了69%以上。研究团队通过这种改进的人工突触装置证实了高性能神经形态计算系统的可行性。

2011年5月17日-20日，亚洲第一国际塑料展将在广州拉开帷幕。MTS工业系统携最新的信标系列C43和ZWK2302-C亮相本次展会。 信标系列作为公司全新的主打产品，其性能和质量经过多次测试和实验，得到了业内人士的一致好评，经得起市场和客户的检验，并且在国外市场拥有一定的市场占有率。而ZWK 2302-C（微机控制热变形维卡软化点试验机）是用于测定热塑性塑料试样在一定的负荷、一定的等速升温条件下，试样被1mm2压针头压入1mm时的温度（简称维卡温度）以及测定热塑性塑料试样在等速升温和呈简支梁式的静弯曲负载作用下，试样弯曲达到规定值时的温度（简称热变形温度）的专用设备。采用微机控制试验过程，实时显示试验温度值、试验时间、变形曲线等值；同时对多个试样做试验。采用微机数据处理分析，试验结果自动保存，并可打印输出。其特点是每路单独的温度采集，试验数据更准确；油箱设计独特，用油量只有传统机型一半；台式结构，外观新颖，体积更小；耗能低，主机功率只有传统机型一半。这些最新产品的亮相，将会给试验机行业带来又一次震撼性的冲击！ MTS在历届展会中，都得到了社会各界的广泛认可和赞扬，此次展会希望新老客户能够到场继续支持和鼓励我们，您的支持是MTS发展的最大动力。我们也会在论坛和官网上同步更新展会的最新情况，敬请关注！ 敬告各位客户：MTS欢迎新老客户莅临展会洽谈合作，如有需要，请联系《MTS通讯》编辑部索取入场门票。联系电话：0755-86021641 向小姐 C43 ZWK2302-c 日期：2011年5月17日-2011年5月20日 地点：中国‧ 广州‧ 中国进出口商品交易会琶洲展馆 展台：8.1K71

【科学背景】感官线索的固有效价和学习效价是动物在不断变化环境中评估和决策的关键。固有效价代表了对威胁或食物等生存相关预测的内在反应，而学习效价则是基于经验对这些预测的更新。许多物种通过不同的神经通路处理这些效价，这有助于提高行为的可靠性和灵活性。然而，固有效价如何影响学习效价信息的获取，以及这种相互作用可能带来的功能性益处，仍然不清楚。多巴胺被认为在调节学习和记忆过程中起着关键作用，尤其是在处理固有和学习效价信息方面。哺乳动物的多巴胺神经元（DANs）能编码奖励预测、预测误差以及动机价值，并对不熟悉的刺激做出反应。果蝇的DANs也参与了固有和学习效价的处理。PPL1和前脑前内侧（PAM）群体的DANs向果蝇的蘑菇体（MB）提供正向和负向的强化信号，从而驱动突触可塑性和学习。然而，尽管DANs对气味的固有反应是已知的，但其如何整合固有效价和学习效价信息，以及这种整合如何影响记忆动态，尚未得到全面理解。为了探索这些问题，斯坦福大学、华盛顿大学医学院Cheng Huang（清华大学校友）、斯坦福大学Mark J. Schnitzer教授团队、耶鲁大学Madhuvanthi Kannan,以及Ganesh Vasan在“Nature”期刊上发表了题为“Dopamine-mediated interactions between short- and long-term memory dynamics”的最新论文。作者进行了大规模的电压成像研究，涉及超过500只果蝇，揭示了PPL1-DANs和MBONs在调节短期和长期记忆形成中的复杂作用。研究表明，多巴胺基的效价整合调节了蘑菇体的记忆动态，能够保留能量消耗较大的持久记忆，特别是对于频繁遇到的关联。通过将脉冲率数据和连接组数据结合，作者的模型预测了这一过程，并验证了这些预测的有效性。【科学亮点】（1）实验首次揭示了果蝇大脑中固有效价和学习效价的多巴胺信号如何共同调控记忆动态。通过对500多只果蝇进行长期电压成像研究，作者获得了关键数据，说明多巴胺信号在调节短期和长期记忆之间的交互作用中起到了重要作用。（2）实验通过电压成像技术观察到PPL1-DANs在嗅觉联想条件反射中异质性和双向地编码了惩罚、奖励和气味线索的固有与学习效价。结果显示，PPL1-DANs的信号调节了蘑菇体（MB）输出神经元（MBONs）的记忆存储和消退。在初步条件反射阶段，PPL1-γ1pedc和PPL1-γ2α’1神经元控制了短期记忆的形成，并减弱了来自MBON-γ1pedcα/β对PPL1-α’2α2和PPL1-α3的抑制反馈。（3进一步的条件反射过程中，这种减弱的反馈使PPL1-DANs能够编码条件气味线索的固有加学习效价，从而调节长期记忆的形成。此外，基于果蝇连接组和电活动数据的计算模型解释了多巴胺信号如何介导短期和长期记忆痕迹之间的电路交互，并且实验验证了这一模型的预测。【科学图文】图1 | PPL1-DANs 和 MBONs 的电压成像。图2 | PPL1-DANs 异质性和双向地编码惩罚、奖励和气味效价。图3 | 学习引起 PPL1-DANs 和 MBONs 中分布性、双向的可塑性。图4 | 固有和学习效价都影响持久的可塑性和行为。图5 | 计算模型捕捉了蘑菇体学习单元之间的相互作用，并产生了可测试的预测。【科学启迪】本文揭示了多巴胺在果蝇蘑菇体（MB）中的作用，如何通过整合固有和学习效价来调节记忆动态。首先，研究表明，多巴胺不仅参与编码奖励和惩罚，还通过编码感官线索的固有效价和学习效价来调节记忆。这种基于多巴胺的效价整合机制，使得短期记忆和长期记忆能够在神经电路中进行复杂的交互和调整。这种机制的实现，可能在能量消耗方面具有优势，因为它有助于更高效地处理频繁遇到的关联，避免了不必要的资源浪费。其次，电压成像技术的应用提供了高时间分辨率的神经脉冲数据，克服了钙离子成像在捕捉神经活动细节方面的局限。这种技术使作者能够更准确地观察到多巴胺信号在调节记忆中的具体作用，从而为记忆和学习的研究提供了新的视角。最后，基于果蝇的电压成像数据建立的计算模型，结合了脉冲率数据和连接组数据，验证了多巴胺信号在记忆存储和调节中的关键作用。这种模型不仅解释了神经回路中的互动机制，还为未来的实验提供了可测试的预测，有助于进一步探讨类似机制在其他物种和脑结构中的普遍性。文献详情：Devarakonda, A., Chen, A., Fang, S. et al. Evidence of striped electronic phases in a structurally modulated superlattice. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07589-5

p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/1400f8bf-32a9-4176-aba4-1392bd6a7d02.jpg" title=" 塑料垃圾.jpg" alt=" 塑料垃圾.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 人们在康沃尔海滩上收集的塑料垃圾& nbsp 图片来源：ROB ARNOLD /span /p p 　　在环绕英国西南部海岸线的沙湾上，人们可以找到各种各样的石头，从小鹅卵石到厚重的镇纸石，散落在漂浮物中。它们的颜色是深浅不一的灰色，表面平滑、没有棱角，看起来很不起眼。 /p p 　　但如果你拿起它们看时，很快就会发现，这些看起来毫不起眼的“石块”其实根本不是岩石。 /p p 　　这是焦塑料——经过火焚烧转变而来的一种新型塑料污染。地质学家甚至也对它们的外表感到困惑。英国普利茅斯大学环境科学家Andrew Turner最近在《全环境科学》上发表的一篇论文中对这种物质进行了描述。他认为，这种污染可能隐藏在世界各地。 /p p 　　“因为它们看起来像地质变化形成的，这让很多人经过时都不会留意到它们。”Turner说。 /p p 　　几年前，康沃尔塑料污染联盟志愿者联系到Turner时，他第一次听说了这种奇怪的新垃圾。 /p p 　　海滩拾荒者发现了一些奇怪的鹅卵石和石块的塑料仿制品，它们非常轻，可以漂浮在水面上。Turner说，一些志愿者已经收集了数千块。环境艺术家Rob Arnold甚至为当地一家博物馆设计了一个展览，让游客在塑料中找真正的石块。很少有人能够分辨出来。 /p p 　　“这个活动非常成功，但也令人震惊。”Arnold说，“人们很惊讶他们居然完全没有注意到这些污染。” /p p 　　一年前，Turner决定更系统地研究这一现象。在社交媒体上发出呼吁后，他收到了从苏格兰到英属哥伦比亚等地的垃圾样本，他的分析最终集中在从惠特桑德湾附近收集的垃圾上。这是一个受保护的大海湾，其中包括康沃尔郡一部分最好的海滩。在进行大小和密度测量后，该团队用X射线和红外光谱检测了塑料的化学成分。 /p p 　　他们了解到，这些“石头”是由聚乙烯和聚丙烯构成的，这是两种最常见的塑料。它们还含有大量的化学添加剂，但最让研究人员吃惊的是它经常和铅、铬一起出现。 /p p 　　Turner认为，这些是铬酸铅的痕迹。几十年前，制造商将这种化合物添加到塑料中，使其呈现出鲜艳的黄色或红色。而这些颜色可能由于燃烧而变暗。该团队在实验室里熔化了一些颜色鲜艳的塑料，验证了这个想法。果然，它们变成了深灰色。 /p p 　　与此同时，多年的风和水的侵蚀可以让这些经过高温的塑料形成光滑的边缘和风化的外观。 /p p 　　“想象一下，如果一块卵石在地质学上发生这样的变化，它会需要几十万年的时间。”Turner说，“我们在这些塑料上看到了同样的情况，但它发生的速度要快得多。” /p p 　　康沃尔热塑性塑料的确切起源仍然是个谜。Turner认为可能有很多来源，从篝火到旧的垃圾填埋场，篝火与夏威夷塑料—岩石混合物“塑小球”的形成就存在关联。他认为，其中一些塑料垃圾可能是从萨克岛漂到英吉利海峡对岸，因为最近的报告显示，萨克岛的垃圾在焚烧后被倾倒在海里 另一种可能是从加勒比海岸一路漂到英吉利海峡对岸。 /p p 　　无论如何，高温塑料已经在世界上出现了，Turner想知道它们会对环境造成什么样的危害。他发现几个蠕虫样本中似乎富含铅，这表明这些生物可以摄取塑料，并将重金属引入食物链。 /p p 　　Turner与美国的一位合作者分享了一些样本。这位合作者正在做进一步分析，以确定这些样本中是否也含有有害的有机化合物。“在不受控制的环境下燃烧塑料，会产生各种有害物质。”他说。 /p p 　　除了直接的生态效应，热塑性塑料的出现还表明环境中的塑料无处不在。英国莱斯特大学古生物学教授Jan Zalasiewicz想知道，这些东西最终是否会在岩石记录中留下痕迹。 /p p 　　无论高温塑料的最终命运如何，Zalasiewicz说，很清楚的是，塑料正在“成为地质循环的一部分”。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/60eaff85-f756-497e-837e-d605b32afed6.jpg" title=" 绿· 仪社.jpg" alt=" 绿· 仪社.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更多对科学仪器市场的分析评论！ /span br/ /p

china plas2018中国国际塑料橡胶工业展已落下帷幕，万测集团作为试验机行业的创新者与引领者，在本届国际橡塑展上留下了坚实而浓墨重彩的一笔。 万测集团是一家集研发、制造、销售、服务和专业力学性能测试解决技术方案提供、实施为一体的国家高新技术企业。拥有国内最好的试验机，凭借多年的行业经验和创造性的技术团队创新开发，产品覆盖了航空航天、机械制造、车辆制造、船舶工业、建筑建材、生物材料、大专院校、科研院所、国家质检、进出口检验等众多领域。 万测集团此次展会展出的产品有：teststar（新秀）etm104b-ts电子万能试验机、teststar（新秀）pit501j-ts塑料摆锤冲击试验机、dsm251a微电脑全自动哑铃制样机、mfi452熔体流动速率试验机。 teststar（新秀）etm104b-ts电子万能试验机采用精密预加载高精度滚珠丝杆、线性运动导向装置，确保整机运行的高线性。采用高速率、低振动的世界一流原装进口伺服电机驱动装置，可实现全寿命免维护。它采用dtc-500控制器，高达1000hz采样频率及500000码有效采样分辨率，1000mm/min横梁移动速及美国原装进口具有自识别功能的高精度负荷传感器，完全满足全球安全指令包括机械设备的2006/42/ec,低电压2006/95/ec，emc指令20044/108/ec等国际标准要求。采用testpilot 2.0世界通用测控软件，全部c++语言精炼而成，运行效率高，全语言版更可一键式切换各种国际通用语言。 teststar（新秀）pit501j-ts塑料摆锤冲击试验机采用伺服电机驱动自动取摆，自动冲击，冲击试样后自动挂摆，自动采集数据；冲击按钮采用双按钮双手操作，具有设备急停、断电自动刹车等一系列安全性操作设计；可变角度，30-150°预仰角不分档设定；设备具有多种试验功能，配置不同的摆锤，即可做简支梁试验，也可做悬臂梁试验。teststar（新秀）pit501j-ts塑料摆锤冲击试验机 dsm251a微电脑全自动哑铃制样机通过微电脑控制，不同试样只需选择相对应的试样程序即可，无需更换其它模具。可直接将管材或板材固定到设备上进行取样。该机还配有工业吸尘器和全透明安全防护罩。操作简单，制样快捷，制样种类多，制样准确，安全可靠。 mfi452熔体流动速率试验机是测定热塑性塑料在一定条件下的熔体流动速率的专用仪器。该试验对热塑性塑料及化纤的原料、制品等产品的质量保证，有着重要的意义。本机温度控制精度高，关键零件氮化处理，强度、硬度高，变形小，确保测定数据的精确和稳定。该设备广泛应用于建筑工程质量检测站、产品质检单位、科研院校等各种塑料生产检验、开发研究等领域。 dsm251a微电脑全自动哑铃制样机和mfi452熔体流动速率试验机 万测通过本届展会向来自世界各地的客户展示了高性能的产品以及专业优质的服务。 万测集团坚定遵循着“立足试验机领域，使用最新技术，结合我们的勤奋和智慧，从客户现实需求出发，研制最实用和最适用的试验机，为客户价值的最大化而努力。”这一企业使命力求为每一位有不同需要的客户提供优质满意的服务。通过万测集团chinaplas2018年中国国际塑料橡胶展的绚丽呈现，深信万测集团有能力更有信心成为业界倍受推崇的、全球优秀的试验机企业。

连日来，媒体报道，酒鬼酒塑化剂超标260%，可影响发育，甚至导致肝癌。对于白酒中为何含有塑化剂，国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮近日在接受记者采访时指出，白酒塑化剂有可能是瓶盖橡胶垫惹的祸。 　　董金狮表示：“白酒中塑化剂的来源很大可能性是来自酒瓶盖里面的橡胶垫，如果垫子是采用国家已禁用的聚氯乙烯，就会出现塑化剂溶入酒中的现象。”我国规定，塑化剂禁止添加到食品中，但可以使用在食品容器、包装材料中，以增加材料的弹性、塑性、透明度、改变其性能。但不排除企业人为因素，因为添加塑化剂可增加白酒的黏稠度，让酒显得更有质量。此外，自来水管道、瓶盖等包装也可能是白酒含塑化剂的原因。 　　“白酒等食品含塑化剂问题一直没有得到足够重视。”董金狮说。据了解，白酒行业塑化剂超标现象由来已久，甚至有的企业产品超标10多倍。酒业协会曾就此专门开会讨论，但因白酒行业检验的国家标准里，没有塑化剂检验这一项，所以并没有形成相关规定。董金狮建议，相关部门和企业都应该对白酒行业塑化剂问题加以重视，给消费者一个交代。质检部门应该对整个行业进行检查，如果确实是普遍现象，则应将白酒行业塑化剂检验列入国家标准并严格执法。