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美国用3D打印制造新型材料
美国用3D打印制造新型材料
2014-07-16 11:32:18
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最近,通过成功地运用3D打印技术,一种超轻质量,并且硬度是气凝胶的一千倍的新型材料由美国劳伦斯利佛莫尔国家实验室和MIT科研人员成功地开发出来。这种新型材料与大多数轻质多孔材料不一样,它的机械性能没有随着材料密度下降而大幅降低。
据了解,该材料可以承受至少16万倍于自身重量的负荷,其中关键在于,该材料的所有内部微结构都是经过人工设计,可以耐受高负载并且不会发生弯曲。
研究人员通过“投影微立体光刻”微制造工艺,使用微镜显示芯片和光敏原材料,对样品的每一层都一次成型,构成3D结构。该工艺可用于快速制造具有复杂3D微小几何形状的材料。目前,研究团队使用工艺成功构建了基于聚合物、金属和陶瓷的微结构材料,这些材料都拥有轻质高硬度的特点,在制造航空航天飞行器和汽车零部件时将有可能发挥重要作用。
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叶酸可降低乳腺癌发生风险
元素商城整理编辑:叶酸是一种水溶性维生素,广泛存在于动物性、植物性食物中。已有研究表明,叶酸参与体内的DNA合成和基因的甲基化表观遗传学调控过程。叶酸缺乏会影响基因的甲基化调控并造成基因组稳定性降低,从而影响多种肿瘤疾病的发生。
乳腺癌居女性恶性肿瘤首位,我国每年新发乳腺癌约12.6万例,死于乳腺癌的女性约有3.7万人。正常女性叶酸摄入和乳腺癌的发生是否有关?在王慧指导下,陈培战博士和在读博士生李成林通过对16项队列研究所纳入的74.4万余名女性(其中2.6万余人新发乳腺癌)数据进行分析,发现叶酸摄入水平和乳腺癌发病密切相关。研究发现,通过膳食来源的叶酸摄入水平在153微克/天至400微克/天的女性,乳腺癌发病风险低于摄入量小于153微克/天的女性或高于400微克/天的女性,由此提示过多或过少摄入叶酸均对乳腺癌的发生存在不良影响。对于有饮酒习惯的女性,摄入比普通人群高的叶酸能够显着降低乳腺癌发生。研究还发现,服用含有叶酸的维生素片(通常为400微克/片)的女性与不服用维生素片的女性相比,其乳腺癌发病风险没有显着降低。
中科院上海生命科学研究院营养科学研究所王慧研究员科研组新近完成的一项研究发现,适量的叶酸摄入能够降低乳腺癌发生风险,对于习惯饮酒的女性作用更为显着。相关研究论文日前在线发表在《英国癌症期刊》上。
随着生活水平的提高,我国居民膳食中的绿叶蔬菜、谷物等食物比例有所降低,王慧建议女性特别是有饮酒习惯的女性,通过适当增加富含叶酸的食物摄入来预防乳腺癌。
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科学家发现RNA全新结构,可抵抗酶降解
美国科罗拉多大学医学院的研究人员在黄病毒(flavivirus)中发现了一种全新的RNA结构,该结构允许RNA抵抗宿主核酸外切酶的降解。这一发现可以帮助人们开发治疗药物或疫苗,对抗那些致病性的黄病毒,例如登革热病毒、西尼罗病毒、黄热病病毒和乙型脑炎病毒等等。
世界上约有40%的人面临着被携带登革热病毒的蚊子叮咬的风险,有超过一亿人受到了这种病毒的感染。许多患者会感到头疼、疼痛和发烧,也有一些患者会出现威胁生命的症状,其体内的小血管开始渗漏。由于致病性黄病毒(例如西尼罗病毒)能够在世界范围内快速传播,这类病毒一直被认为是一种危险的病原体
登革热病毒和其他亲缘较近的病毒(例如西尼罗病毒和乙型脑炎病毒)都拥有单链RNA基因组,它们能够接管受到感染的宿主细胞并进行增殖。发表在eLife杂志上的文章显示,这些病毒会在感染过程中形成特殊的sfRNA(shortflaviviralRNA),帮助自己躲避宿主的免疫系统,从而引发相关疾病。研究人员发现,宿主细胞的核酸外切酶Xrn1无法完全降解病毒RNA,结果就形成了上述sfRNA。他们对这种RNA进行结构分析,发现sfRNA具有五个独立的折叠结构,其中两个与它们抵抗降解的能力有关。研究显示,干扰这些折叠会减少sfRNA的形成,这说明RNA结构与sfRNA生成有着直接的关联
这是人们首次观察到这样的RNA结构,它的独特性使其能够成为新药开发的良好靶标。研究人员指出,形成假结的RNA出现在许多不同类型的黄病毒中,理解它们对降解的抵抗机制,可以帮助人们开发相应的治疗药物或疫苗。
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化学所聚合物光伏材料分子能级调节研究取得新进展
两维共轭聚合物由于具有宽吸收、高迁移率的优点成为聚合物光伏材料领域的研究热点,从材料设计角度分析,在不影响聚合物吸收光谱和迁移率的前提下,有效地调节其分子能级是这类材料取得突破的最有效途径之一。因此,找到一种简单、有效的调节聚合物分子能级的方法是一项十分重要的工作。
在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委和中国科学院化学研究所的大力支持下,化学所高分子物理与化学国家重点实验室相关研究人员合理利用烷氧基的诱导效应,优化取代位置,将间位烷氧基苯基引入到两维共轭聚合物的侧链,在基本不影响吸收光谱和迁移率的前提下,使得相应聚合物的HOMO能级下降0.25eV,相应光伏器件的开路电压提高0.18V,能量转化效率从5.6%提高到7.5%,提高幅度超过了30%。该结果打破了烷氧基作为供电子基团的传统设计思路,为高效聚合物光伏材料的精细调节提供了实验依据。
相应研究结果发表在近期的《先进材料》上(Adv.Mater.2014,26,2089–2095)。文章发表后被著名科学网站ScienceDaily,Nanowerk和thedailyfusion连续报道,并给出了高度评价。他们认为“这是一种在不影响聚合物的吸收和电荷传输性能情况下非常有效降低聚合物的HOMO能级,从而可提高能量转化效率的简单、廉价的化学修饰方法”。