80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  從大氣中捕獲水蒸氣在大自然和工業(yè)應(yīng)用中都很常見。在自然界中，捕獲水分的能力決定了生物組織和細(xì)胞的水分是否充足。在工業(yè)上，基于水蒸氣吸附的技術(shù)在除濕、儲能、被動制冷和淡水生產(chǎn)等方面都有廣闊應(yīng)用前景。

  然而吸附材料普遍受到熱力學(xué)限制，存在一個問題：水蒸氣傾向于在低溫時吸附在材料上；而在較高的溫度下，絕大多數(shù)材料都會喪失捕獲水分的能力。因此，無論是對于常見的硅膠干燥劑，還是更為先進(jìn)的納米固態(tài)吸附材料以及高分子水凝膠材料來說，如何在高溫環(huán)境下捕獲水蒸氣都是理論研究和實(shí)際應(yīng)用中的一個難點(diǎn)。

  針對上述挑戰(zhàn)，麻省理工學(xué)院劉心悅，Lenan Zhang，Evelyn Wang與密歇根州立大學(xué)林少挺等人首次發(fā)現(xiàn)聚乙二醇（PEG）水凝膠材料能夠從較高溫度的空氣中捕獲水蒸氣。研究人員指出，在50%的相對濕度下，當(dāng)溫度從25°C升高到50°C時，PEG水凝膠所捕獲的水蒸氣質(zhì)量能夠增加一倍。這項(xiàng)工作發(fā)現(xiàn)了一種具有反常溫度依賴性的吸水材料，揭示了一種新的吸水機(jī)理。這種獨(dú)特材料特性和吸水機(jī)理有望進(jìn)一步拓展水蒸氣吸附技術(shù)的應(yīng)用空間，實(shí)現(xiàn)對熱量-水資源利用和轉(zhuǎn)化的高效調(diào)控。

技術(shù)方案和成果

  1.分析了PEG水凝膠的吸水性能和溫度影響。研究團(tuán)隊(duì)測試并比較了兩種水凝膠：無定形的聚丙烯酰胺水凝膠（amorphous PAAm hydrogel）以及半結(jié)晶的聚乙二醇水凝膠（semi-crystalline PEG hydrogel）在不同溫度下的水蒸氣吸附量，從而發(fā)現(xiàn)了PEG水凝膠在吸水時所表現(xiàn)出的獨(dú)特的反常溫度依賴性。

  2. 表征了PEG水凝膠的結(jié)晶態(tài)-無定形態(tài)的相變。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用多種微納測試方法，表征了在熔點(diǎn)附近PEG水凝膠結(jié)構(gòu)形態(tài)、熱學(xué)、力學(xué)和光學(xué)特征的巨大轉(zhuǎn)變，進(jìn)而分析出PEG水凝膠在不同溫度和濕度條件下的相變過程。綜合上述分析與測試結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)指出PEG水凝膠獨(dú)特的吸水性能源于其內(nèi)部構(gòu)成水凝膠的高分子鏈在高溫下所產(chǎn)生的相變。

  3. 建立了水凝膠吸水的熱力學(xué)模型。研究團(tuán)隊(duì)基于水凝膠吸水過程中高分子網(wǎng)絡(luò)的變化以及高分子鏈和水分子的相互作用，建立了水凝膠空氣取水的熱力學(xué)模型。通過該理論模型，計算出在不同濕度和溫度下，PEG和PAAm兩種不同水凝膠中水蒸氣吸附量。這項(xiàng)理論分析得到了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐�；诖死碚撃Ｐ�，研究團(tuán)隊(duì)定量分析了水蒸氣吸附焓、高分子熔點(diǎn)和結(jié)晶度等參數(shù)對水凝膠空氣取水的影響。

反常的吸水趨勢

圖1：吸水材料的溫度依賴性

升溫導(dǎo)致的水凝膠相變

圖2：PEG水凝膠中高分子鏈的結(jié)晶態(tài)-無定形態(tài)轉(zhuǎn)變

水凝膠空氣取水的理論模型

圖3：無定形態(tài)(PAAm)和半結(jié)晶態(tài)(PEG)水凝膠的理論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202211763

博后/博士招聘

美國密歇根州立大學(xué)化工材料系劉心悅課題組招聘博后/博士1人。

招聘方向

包括但不限于

·生物材料和器件（有動物實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)先）

·高分子材料的合成或加工（有化學(xué)合成或3D打印經(jīng)驗(yàn)優(yōu)先）

·熱能工程

·軟物質(zhì)力學(xué)

歡迎感興趣的同學(xué)發(fā)送簡歷和郵件至liuxin58@msu.edu。

學(xué)校簡介

密歇根州立大學(xué)（Michigan State University, MSU），坐落于密歇根州東蘭辛市，是一所世界一流的公立研究型大學(xué)。密歇根州立大學(xué)是美國大學(xué)協(xié)會成員（AAU），十大聯(lián)盟成員（Big Ten），被譽(yù)為“公立常春藤”。密歇根州立大學(xué)擁有超過30位美國科學(xué)院、工程院、教育學(xué)院院士，2名諾貝爾獎得主。密歇根州立2022 Best Global Universities世界排名第108名（美國排名第46名），2022 Times Higher Education World University Rankings世界排名第93名（美國排名第35名），2022 QS World University Rankings世界排名第157名（美國排名第37名）。US News 密歇根州立材料工程專業(yè)排名第47名。

導(dǎo)師簡介

劉心悅將于2023年8月加入MSU化工材料系擔(dān)任助理教授。2021年獲MIT機(jī)械工程博士學(xué)位，2022年至2023年于MIT Device Research Lab從事博士后研究。她在水凝膠、活性材料等方向上的有一系列代表性和高影響力的工作，先后在Nature Chemical Biology、Nature Communications、PNAS、Advanced Materials、Materials Today等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文，論文總引用次數(shù)超過3700。獲得過Forbes U30, Mechanical Engineering Rising Stars, MRS Graduate Student Awards 等獎項(xiàng)。

課題組介紹

課題組未來將著眼于

·軟材料在能源方面的應(yīng)用。包括熱能儲存和轉(zhuǎn)換，空氣取水，清潔能源（太陽能，生物質(zhì)能）等

·軟材料在健康方面的應(yīng)用。包括生物傳感器，藥物釋放等。