原來…研究大熊貓的牙齒，避孕和爆米花…也是可以發頂刊的

【引語】

頂刊專欄

材料人現在設立各種文章專欄，所涉及領域正在慢慢完善，由此也需要更多的專欄作者，期待你們的加入，有意向的小伙伴直接微信聯系cailiaorenVIP。不要再猶豫，下一個專欄創始人就是你。請記住：縱然你離我千里萬里，我都在材料人等你！

新學期即將開始，各位同學們是不是準備好了，要在新的一年奮發圖強，勇攀科研高峰，自信滿滿要在行業頂刊中留下屬于自己的印跡。作為材料領域的研究生們，我們所經歷的大多數科研生活大多可以用以下幾個短語來概括：過柱子，燒爐子，養耗子和洗瓶子…而科研生活在大多數人看來也是：枯燥，嚴謹，乏味…這個寒假，小編在愉快玩耍的同時也看了很多文獻，發現原來除了研究太陽能電池和做MOF，研究生活中很多有趣的事物也是可以發文章的…下面小編就給大家介紹幾篇有趣的文章，給你一點新學期的“皮”。

避孕皮膚貼片

避孕的方法多種多樣，而目前比較常用的是口服避孕藥，但也不是完全有效。全球每年仍有8500萬懷孕是無意的，因而導致了每年5600萬例墮胎。意外懷孕的高發給女性和社會帶來了經濟和情感的雙重重壓，因而需要開發更行之有效的避孕方法。

美國佐治亞理工的課題組開發了一種避孕皮膚貼片，可使使用者在幾秒鐘內實現長效避孕。這種避孕皮膚貼片利用可生物降解的聚乳酸和乳酸-乙醇酸共聚物，可實現連續釋放左炔諾孕酮。貼片的每個微針和貼片背襯之間的氣泡結構允許微針在壓縮下有效地穿透皮膚，并將血漿的激素濃度維持在人治療水平之上一個月。這種皮膚貼片可以使女性更好地控制自己的生育。

該工作以“Rapid Separable Microneedle Patch for the Sustained Release of A Contraceptive”為題發表在Nature Biomedical Engineering上。

文獻鏈接：https://www.nature.com/articles/s41551-018-0337-4

植物+黏土=防火涂層？

納米纖維素纖維在許多植物的纖維細胞壁中組份十分豐富，并認為是幾乎取之不盡的資源。德克薩斯A&M的科研人員為了改善纖維素基薄膜的阻燃性和阻氣性，使用逐層沉積工藝將陽離子納米纖維素纖維與陰離子蛭石黏土組裝在一起。高度排列的黏土納米片與纖維素納米纖維一起形成納米磚墻結構，其具有高光學透明性、阻燃性、超氧阻隔性和高模量。這種雙層納米涂層厚度僅為136納米，氧氣透過率為0.013cc。

當這種涂層覆蓋在聚氨酯泡沫中，當這種泡沫暴露于丁烷的火焰中時，只有泡沫的表面受到影響，而泡沫本身沒有變化；而普通的聚氨酯泡沫在碰到火焰后立刻融化。

該工作以“Super Gas Barrier and Fire Resistance of Nanoplatelet/Nanofibril Multilayer Thin Films”為題發表在Advanced Materials Interfaces上。

文獻鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201801424

爆米花做成的電極

過年期間大家有沒有帶上另外一半去電影院看流浪地球呢？電影院大廳販賣的爆米花除了很好吃以外，其實也是可以用來做電極材料的。浙江大學夏新輝教授課題組就將爆米花用到了電極材料上。

由稻米經過膨化做成的爆米花，由前者交聯的納米微片形成多孔的碳材料。當米粒在200℃下從1MPa的高壓密封環境瞬間釋放時，米直接膨脹，體積增加到30倍以上。當金屬納米顆粒嵌入這種碳材料中時，可獲得具有高電導率的復合材料，可用于鋰硫電池的主體。PRC/Ni/S電極在0.2C時具有1257.2mA h g-1的高可逆容量、延長的循環壽命和增強的速率性能，遠遠優于其他同類產品。

該工作以“Popcorn Inspired Porous Macrocellular Carbon: Rapid Puffing Fabrication from Rice and Its Applications in Lithium-Sulfur Batteries”為題發表在Advanced Energy Materials上。

文獻鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/aenm.201701110

水凝膠拯救藝術品

膠黏劑可用于粘合珍貴且易碎的藝術品，然而，膠黏劑也會破壞藝術品的完整性和美感；時間久了，還會使藝術品褪色。因此，除去藝術品上的膠黏劑也是藝術品修復中的一大挑戰。

佛羅倫薩大學Piero Baglioni教授課題組報導了一種用于處理膠黏劑的水凝膠。課題組通過對藝術品上殘存的膠黏劑進行表征，選擇了一種高度水保留的水凝膠。在這種水凝膠中，水含量很高，而剩余部分主要為有機溶劑，這些有機溶劑可通過納米液滴的形式均一地分散在凝膠內。納米液滴中的有機溶劑可以清除不同種類的膠黏劑，而對有機溶劑敏感的藝術品本身卻完全不受影響。

該工作以“Restoration of Paper Artworks with Microemulsions Confined in Hydrogels for Safe and Efficient Removal of Adhesive Tapes”為題發表在Proc. Nat. Acad. Sci.上。

文獻鏈接：https://www.pnas.org/content/pnas/115/23/5932.full.pdf

天然自修復材料——大熊貓的牙齒

脊椎動物的牙釉質包含高礦化生物陶瓷，其具有出色的耐久性，可抵抗生物體整個生命周期中的沖擊和磨損；然而，這種材料對大規模裂縫的開始具有較低的抵抗力。

中科院金屬研究所的科研人員發現大熊貓可通過部分恢復來抵消早期損害。大熊貓的牙釉質能夠通過在納米到微米尺度上自主地恢復其先天的幾何形狀和結構來抵消損傷的早期階段來提高耐久性。這種屬性主要來源于牙釉質的獨特結構，特別是納米級礦物纖維和微水平棱鏡在富含有機物基質中的垂直排列，使得凹痕損傷尺寸減小。有機物在水合作用下發生溶脹以及高分子鏈柔性增加使得水分子會對這種自修復作用起到明顯的促進作用。這個工作為開發高性能陶瓷材料提供了很大的幫助。

該工作以“Hydration-Induced Nano- to Micro-Scale Self-Recovery of the Tooth Enamel of the Giant Panda”為題發表在Acta Biomaterialia上。

文獻鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706118305828

現實版星際迷航復制機

全球科幻迷不會陌生的《星際迷航》中，充斥了各種各樣的高科技玩意兒。其中有一款復制機一直讓小編不能忘懷（暴露年齡）。這個復制機可以按照需求生產任何物體。而美國加州大學伯克利分校的科研工作者卻將這一電影中的美妙設想變成了現實。

在這個工作中，作者將液體倒入燒杯中，對液體進行旋轉照射，液體中的單體進行光聚合，即可在液體中原位產生打印的物體。這種新型的3D打印技術可以實現高精度的打印，目前可以達到0.3毫米；除此之外，對于不同精度和材料條件的要求，均可在30-120秒時間內完成打印。

該工作以“Volumetric Additive Manufacturing via Tomographic Reconstruction”為題發表在Science上。

文獻鏈接：http://science.sciencemag.org/content/early/2019/01/30/science.aau7114.abstract

除開以上材料科學相關的文章，美國華盛頓大學的科學家還對學生睡眠時間和成績之間的關系進行了研究，在研究中發現，晚起的學生以及睡眠更多的學生成績會更好。這個工作以“sleepmore in Seattle”為題發表在Science Advances上。這篇文章是不是為各位同學在新學期向老板請假提供了一個極佳的理由呢？不過小編奉勸大家最好還是醒醒，早起去實驗室搬磚發文章吧！

往期專欄回顧：

2018 Nature/Science十大高引材料類論文，回顧年度研究熱點

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