羧基化纳米纤维素直接书写打印摩擦纳米发电机的研究

本研究利用氧化-高压均质法,以桉木漂白硫酸盐浆为原料,2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)作为催化剂,通过改变次氯酸钠(NaClO)添加量制备不同羧基含量的纳米纤维素(CNF)水凝胶,再添加羧甲基纤维素钠(CMC)制备出用于直接书写(DIW)打印正极摩擦层的墨水,研究了羧基含量对摩擦纳米发电机(TENG)正极摩擦层强度和电学性能的影响。结果表明,CNF的羧基含量随着NaClO添加量的增加而逐渐提高,当NaClO添加量为12mmol/g时,打印出的正摩擦层结构稳定,内部片层结构均匀,具有蜂窝状气孔,机械性能优异。与聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备的负摩擦层组装的TENG,开路电压和短路电流分别达到了208V和33.7nA。

激光直接书写快速制备虹彩与彩色复合图案

利用纳秒级光纤激光器直接书写的方式实现了304不锈钢板表面超高效虹彩结构的构建,其速度可达到5 mm^(2)/s以上。通过改变激光能量参数,得到了激光诱导金属表面虹彩结构特定形成的工艺范围。实验分析得出,改变参数,使得每次脉冲形成的熔池边界间距满足布拉格条件,可使这种微观结构出现虹彩现象。同时,利用特定工艺直接构建了一种具有光栅衍射虹彩、薄膜干涉结构色及固有色的复合结构,这种结构可在不同的角度下实现三种颜色交替主导的色彩表现,这也为金属表面的个性化着色提供了新方案。

墨水直书写光固化金属3D打印用光敏树脂的合成与性能

基于墨水直书写(DIW)的光固化金属3D打印因其优异的实时保型能力而受到广泛关注,其中作为关键组分的光敏树脂对金属打印浆料的可打印性和打印工件的性能具有重要影响。为探明其对光固化金属3D打印的影响规律,文中合成了多种不同结构的光敏树脂,并与金属粉末配置成一系列的光固化浆料,系统研究了树脂结构对浆料流变性能、固化行为、烧结过程和成型工件性能的影响。结果表明,树脂中侧羟基结构作为锚固基团可增强树脂基体与金属的相互作用,而苯环结构的存在可提高墨水黏度,二者均有利于获得高稳定性的金属浆料。苯环结构在脱脂过程中形成大量残炭,会显著降低打印工件性能。综合上述影响因素,得到了具有最佳综合性能的以RA-GMA为基体树脂的光固化铜3D打印浆料,该浆料具有良好的稳定性和可打印性,打印工件烧结后的拉伸强度可达到105.47MPa,热导率达到203.88W/(m·K)。

谈西方当代表现性绘画同中国写意绘画表达方式的契合

在东方历代美术论著中,我们可以看到艺术家一如既往的对于表现性的追求,这些理解同西方当代表现性绘画的某些观点不谋而合。东方写意绘画同西方当代表现性绘画在实现过程、表现语言和情感体验等方面的近似之处。作者通过对比分析,试图找到超越地域性的人类审美的共通追求。

基于纤维素纳米纤丝墨水的3D打印摩擦纳米发电机的研究

本研究利用纤维素纳米纤丝(CNF),通过直接书写打印机(DIW),实现摩擦纳米发电机(TENG)电极的绿色印刷制备。采用不同用量的甲基纤维素调节CNF墨水黏度,通过DIW印制CNF正极,经冷冻干燥制备CNF正极摩擦层;在基本性能表征的基础上,研究其打印层数对TENG输出性能的影响。经研究发现,添加甲基纤维素后,CNF墨水具有剪切变稀的性质,其中当甲基纤维素添加量为CNF水凝胶质量的5%时,更符合直接书写打印要求;退火后CNF正极内部形成更多且均匀的蜂窝状气孔;CNF正极结构稳定,压缩后没有发生明显坍塌变形;打印层数达到4层时,TENG输出性能达到最大值。以CNF正极制备的高孔隙率、正电性能好、绿色环保的摩擦纳米发电器件,具有一定发展前景。

蘸笔纳米光刻术的新应用

蘸笔纳米光刻术(Dip-pennanolithography,DPN)利用原子力显微镜(AFM)的探针把“墨水”分子传输至基底表面,使之形成自组装单分子层。DPN作为一种在物质表面构造纳米结构的技术,以其高分辨率、定位准确和直接书写等优点,在物理、化学、生物等领域的纳米尺度研究中得到了广泛应用。本文着重综述近年来DPN在纳米电路、生物芯片、化学检测、催化反应、纳米刻蚀等方面的新应用,以及它在实验研究中取得的新进展,分析了相应实验的原理,展示了这种技术的优势和发展前景。

微型超级电容器的3D打印制备方法

随着新型的电子器件向着"轻、薄、短、小"的方向快速发展,人们迫切地需要微型功率源。微型超级电容器因其长使用寿命、快速充放电、功率密度高、安全运行等特点在各个领域中得到了越来越广泛的应用。与传统电极二维平面结构相比,三维结构因在离子传输过程中提供了更短的扩散路径和较小的阻力而具有更加优异的性能,三维结构还可以通过创建多孔结构和有效利用有限的空间来提高能量密度的两倍,因此3D微型超级电容器的研究受到广泛关注。本文综述了直接墨水书写的3D打印方法制备微型超级电容器的进展,包括基本原理、氧化石墨烯基墨水的设计和制备、3D微型超级电容器的制作。最后,展望了3D打印微型超级电容器未来的发展趋势和挑战。