新型镓钛合金:提升骨科植入物性能的突破
钛合金制成的髋关节与膝关节植入物虽然帮助许多患者恢复活动能力,但仍存在失败风险。传统钛合金与人体骨骼的弹性模量差异大,容易导致应力集中在接合处,长期下来可能导致植入物松脱,而且植入物与人体骨骼有明显的界线,如果这接触面的细菌扩散则可能引发感染,最终导致骨骼与植入物的连接失败,甚至需要进行二次手术。然而,澳洲福林德斯大学的研究团队成功开发出一种新型合金,仅需在钛合金中添加少量镓,即可改善其抗菌性能与机械特性。
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钛合金制成的髋关节与膝关节植入物虽然帮助许多患者恢复活动能力,但仍存在失败风险。传统钛合金与人体骨骼的弹性模量差异大,容易导致应力集中在接合处,长期下来可能导致植入物松脱,而且植入物与人体骨骼有明显的界线,如果这接触面的细菌扩散则可能引发感染,最终导致骨骼与植入物的连接失败,甚至需要进行二次手术。然而,澳洲福林德斯大学的研究团队成功开发出一种新型合金,仅需在钛合金中添加少量镓,即可改善其抗菌性能与机械特性。
近年来,石墨烯因其卓越的导电性、强度及独特的量子特性,在材料科学与量子运算领域引发广泛关注。最新研究发现,透过精确扭曲的双层石墨烯结构,科学家观测到一种独特的拓扑电子晶体状态——电子虽被「冻结」在固定位置,却能让电流无阻力地沿着材料边缘流动,这一发现可能为拓扑量子计算带来革命性进展。
近日,中国科学院青岛生物能源与生物过程研究所(QIBEBT)研究团队开发出一种突破性的铝矽酸盐沸石ZMQ-1,成功解决了传统沸石在处理大尺寸分子时的孔径、稳定性与催化效率等限制,为石化产业的催化制程带来重大进展。该研究成果发表于《自然》(Nature)期刊,指出 ZMQ-1 是首个具备内在相互连接的 28 环中孔结构的铝矽酸盐沸石。
横滨国立大学的研究团队近期在《通讯物理学》(Communications Physics)期刊上发表了一项突破性研究,首次揭示钛金属的亚原子特性如何影响其独特的物理性能。研究团队采用一种名为高次谐波产生(High Harmonic Generation, HHG)的技术,克服了传统研究方法的局限性。这项研究不仅为钛合金的进一步开发提供了新思路,还为材料科学领域带来了重要启示。
在全球寻求环保替代材料的背景下,义大利米兰理工大学化学、材料和化学工程系“Giulio Natta”,携手芬兰阿尔托大学、芬兰VTT 技术研究中心和CNR SCITEC 研究所,成功开发了一种兼具高强度与防水性能的可持续疏水纸。此材质将纤维素奈米纤维CNF 作为基础材料,并创新性地加入短链蛋白质(即胜肽序列),这项突破性的研究成果不仅为传统石油基材料提供了可生物降解的替代品,还展示了在包装和生物医学设备中的潜在应用。