在导电高分子薄膜表面沉积密度可控的银纳米粒子

由于导电高分子的导电性和化学性质可以在导体和半导体区间内快速调节[1],因此其复合材料受到了越来越多的关注[2].金属纳米粒子在光电子器件、检测及传感等诸多领域表现出独特的性能[3],在生物技术领域中的重要性尤为突出[4].因此,如果将导电高分子和金属纳米粒子结合在一起,将有利于拓展导电高分子的应用范围.

“五措并举”科教融合实验教学模式促进“专业实验”课程建设

专业内的实验课程在学生实践能力和综合科学素质培养上起到承上启下的作用。将“五措并举”科教融合的实验教学模式应用于“专业实验”课程建设中,从思政教育提实效、教学项目重融合、科研习惯厚基础、教学环节强实践、实验成果促创新等方面进行教学改革。以思政引领为基,科教融合为魂,开发综合型、探究型的实验项目、培养良好的实验习惯、融入研讨式实验过程,提高学生科学素养的同时,促进学生创新意识的启蒙和科技创新能力的培养,有效提升立德树人育人成果。

银纳米树的选择性沉积及其催化性质

纳米银由于体积小、比表面积大及物理和化学性能独特而受到广泛关注[1,2].研究结果表明,纳米银的光学、电学和催化活性与粒子的粒径、形貌和结构之间存在强烈的依赖关系[3].

导电高分子在神经界面电极中的应用

神经界面电极作为人体和外部器件间信息融合的媒介,为人们进一步探究神经系统高级功能的机制提供了有效工具.传统的神经电极多以金属和半导体材料为主,这两类材料因具有惰性材料的特性及优越的导电性能而成为早期神经电极的主要制备材料,但由于其刚性过大和光滑表面导致的机械失配及与生物组织间过高的电化学阻抗限制了神经电极的进一步发展.导电高分子作为一种有机导电材料,同时具备柔软性(杨氏模量约在0.01~10 GPa)和导电性(高掺杂度的导电高分子的电导率在金属范围,100~105 S/cm)的特征,是制备神经电极的有效材料.近年来,人们利用导电高分子材料对传统电极材料进行改性甚至替代,以提高电极比表面积、减小界面阻抗,并提高电极检测的灵敏性;同时减小电极与组织间的应变失配,减少炎症反应,并进一步在导电高分子中引入功能性生物大分子,减少生物组织对电极的排异反应,增加电极在体内长期植入的稳定性.本文讨论和总结了导电高分子材料在神经电极中的应用,分别对导电高分子作为涂层修饰神经电极、全导电高分子材料神经电极及导电高分子复合材料神经电极等展开讨论,分析了导电高分子在神经界面电极中的应用前景及存在的问题,以期对神经界面电极在脑科学和生物电子医疗等前沿领域的进一步发展提供参考.

植入式神经微电极

神经电极是实现人体和外部机器间信息融合的关键界面器件,是脑科学、生物电子医疗等前沿领域的技术核心。早期出现的神经电极以金属材料和半导体材料为主,这两类材料具备优越的导电性能,但其硬度远高于生物组织(相差四个数量级以上),生物兼容性差,易引起生物组织的排异反应,导致电极失效,并且在植入和使用过程中也容易对生物组织造成损害。近年来,人们尝试利用导电聚合物、水凝胶以及碳纳米管等柔性材料替代早期的金属、半导体等刚性材料,实现柔性生物电极的制备,以解决电极与生物组织间模量不匹配的问题。从而开发出低阻抗的电极-组织界面,最小化电极植入过程中对生物组织的创伤,保证植入电极长期稳定性的同时提高了其导电性,这对于精准的神经电刺激以及高质量记录神经电生理信号来说都至关重要。目前研究的神经电极多以柔性植入式为主,它将新兴材料、微加工技术与神经工程相融合,显示出优于其他神经电极的特性,在疼痛抑制、脑机接口、人体假肢等方面获得多项成果,在临床应用方面占有重要地位。本文归纳了植入式神经微电极的研究进展,主要从刚性神经微电极、神经电极柔性化、可拉伸柔性神经电极几个方面进行介绍。分析了刚性植入式神经电极存在的问题,并引出基于新型材料的柔性植入式神经电极,提出优化方案的同时对其前景进行展望,以期为制备性能优异且稳定的植入式神经电极提供参考。

“SMART-T”原则促进化工原理实验课程思政建设

为贯彻落实立德树人的最终教育教学目标,提高立德树人育人成果。采用适合化工原理实验课程的“SMARTT”思政教学原则。从课程目标和教学目标的建立、教学效果评价机制、思政融入方法、教学活动反思等方面对教学过程进行设计,将思政教育融会贯通地应用到课程实践中,努力建设专业技能培养一流、思想道德引导一流的特色“双一流”课程。

Thin-film organic semiconductor devices:from flexibility to ultraflexibility

Flexible thin-film organic semiconductor devices have received wide attention due to favorable properties such as light-weight,flexibility,reproducible semiconductor resources,easy tuning of functional properties via molecular tailoring,and low cost large-area solution-procession.Among them,ultraflexible electronics,usually with minimum bending radius of less than 1 mm,are essential for the development of epidermal and bio-implanted electronics,wearable electronics,collapsible and portable electronics,three dimensional(3D) surface compilable electronics,and bionics.This review firstly gives a brief introduction of development from flexible to ultraflexible organic semiconductor electronics,and design of ultraflexible devices,then summarizes the recent advances in ultraflexible thin-film organic semiconductor devices,focusing on organic field effect transistors,organic light-emitting diodes,organic solar cells and organic memory devices.