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  • 摘要:

    介绍了一种多用途的旋转化学汽相沉积(RCVD)技术,用于现场合成大型无磁性金属氧化物纳米粒子(NPs),并实现了一种可控制的涂层厚度在1-5纳米范围内。该技术显著地将传统的化学汽相沉积(CVD)生产从mg水平提高到每批次10克,具有持续制造的潜力。由电子显微镜成像、电子散射光谱元素线扫描、x射线粉末衍射和Raman光谱分析所证实的光滑、均匀的c层金属氧化物NPs,是由良好的结晶层材料制成的。以尼龙12为例,我们进一步证明,在矩阵中加入c涂层复合NPs,可以提高导热系数,从0.205 wm 1 K 1 K,到0.305w m 1 K,再到4个百分点的c涂层ZnO复合材料,再增加27%的抗拉强度,增加2个百分点。

    ——文章发布于2017年9月19日

    来源机构: 自然 | 点击量:1
  • 摘要:

    为了实现肿瘤/肿瘤的光热治疗(PTT),需要进行光热转换和温度检测。通常,PTT的温度检测需要复杂的仪器,而在目前的调查中,治疗过程是不受温度控制的。在此工作中,我们尝试开发一种新的材料来同时实现光热转换和温度传感和控制。为此,采用了内f4的核壳结构:Er3+/Yb3+核温度检测和内f4:设计并制备了光热转换的Tm3+/Yb3+壳。以x射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)为特征,对样品的晶体结构和形态进行了表征。此外,还研究了奈f4的温度传感特性:Er3+/Yb3+和核壳内f4:er3+/yb3+@nayf4:tm3+/yb3+纳米粒子。结果表明,核壳纳米粒子的温度传感性能并没有因为内f4的涂层而变得更糟:Tm3+/Yb3+壳层。基于温度响应的环己烷溶液进行了光热转换行为,奈法比3+/yb3+@nayf4:tm3+/yb3+核壳纳米粒子的光热转化效果比内f4:Er3+/Yb3+纳米粒子更有效,并利用核壳纳米粒子实现了约7摄氏度的净温度增量。

    ——文章发布于2017年9月19日

    来源机构: 自然 | 点击量:3
  • 摘要:

    介绍了一种基于核壳异结构的多壁碳纳米碳纳米管(MWCNTs@rGONRs)/壳聚糖(CHIT)的纳米生物复合材料,制备了用于过氧化氢(H2O2)和亚硝酸盐(NO2)的敏感、选择性、可再生和耐用的生物传感器。MWCNTs@rGONRs的优良物理化学性质,如:存在丰富的氧功能,较高的区域-标准化的边缘结构和化学活性位点,结合了CHIT的优良生物相容性,从而为肌红蛋白(Mb)提供了多用途的固定矩阵。MWCNTs@rGONRs最吸引人的特性是它与石墨烯家族的其他成员的不同之处是它的丰富的边缘密度和边缘缺陷,这对构造酶的生物传感器是非常有利的。摘要研究了直接电子转移特性,如氧化还原性能、固定化活化量、电子转移效率和耐久性等。作为一个良好的固定矩阵,MWCNTs@rGONRs/CHIT也是一个很好的信号放大器,它帮助实现了对H2O2(1纳米)和NO2(10纳米)的低检测限制。通过接触透镜清洗液和肉样,成功地验证了生物传感器的实际可行性。

    ——文章发布于2017年9月19日

    来源机构: 自然 | 点击量:3
  • 摘要:

    分子热学是诊断和治疗不同恶性肿瘤的最主要的方法。在目前的研究中,阴离子线性球状的球状分子G2被作为一种合适的载体,而AS1411的aptamer被利用为目标代理人,把Iohexol专门用于人类的乳腺癌细胞(mcf-7)。对树突状的二聚体进行了准备,并在此后进行了树状分子的接合。根据AFM所产生的数据,光滑的非定向的树状结构的形态在其接合时变成了粗糙的非球面形状。然后,使用DLS、ELS和SLS方法确定了共轭。根据XTT和细胞坏死组织/坏死组织的评估,对核林阳性mcf-7细胞和核-293细胞的毒性进行了评估。采用dapi-fitc染色法和icp-ms方法测定了体外吸收。在体内的研究中,包括体内CT成像、病理学和血液测试,以证实纳米热体在体内的成像能力、生物安全性和靶向性。简单地说,准备好的结构显示了在降低正常细胞中碘醇的毒性和在癌症肿瘤中积累并减少癌症细胞数量的效果。

    ——文章发布于2017年9月19日

    来源机构: 自然 | 点击量:3
  • 摘要:

    紧张的界面相变材料(iPCMs)提供了一种快速和节能的方法来编写和存储计算机数据。基于此技术的设备可以在三维空间中对信息进行编码,从而改进当前的媒体。现在,新加坡和中国的研究人员已经证明,面部相移的速度是由于自我强化的雪崩效应造成的。这些结果将有助于开发下一代基于ip的内存设备。

    作为可重新写入的数据存储介质,ch硫genide相变材料(PCMs)被广泛使用。像DVD或蓝光播放器这样的光学设备利用了材料的非晶态和晶体状态之间的性质差异,但其书写速度受到了触发熔化和再结晶所需的高电流和长脉冲时间的限制。界面相变材料是不需要的,它提供了一种有效的替代方法。

    对硫代酰胺PCMs的研究主要是由锑-碲合金(Ge2Sb2Te5)的薄膜所主导,目前仍在等待合适的掺杂剂来获得最佳的材料性能。Xilin Zhou和新加坡科技与设计学院(SUTD)和上海微系统和信息技术研究所的同事们采取了不同的方法:“我们的目标是设计材料,而不是依赖于edis尼亚方法的偶然发现,”周说。

    允许这些研究人员采用这种设计主导的策略的原则是他们对iPCMs的关注,在这种情况下,相变仅限于特定的晶体界面。“iPCM超晶格结构提供了新的自由度(应变、超晶格层厚等),以调整相变材料的性质。”周解释道。

    周和他的团队由苏td的ACTA实验室的罗伯特辛普森领导,他们的研究小组由Sb2Te3和GeTe两层叠叠的2D层组成。这种复合材料的晶体结构使得每一个范德华(vdW)间隙被夹在两层的Te原子之间。

    当一个足够大的电压被应用到细胞上时,声子垂直地传播到平面上,使得通用电气的原子垂直地穿过Te层,进入到vdW的间隙中,研究人员称之为“GeTe界面预熔解混乱”。这种重新排列的Ge原子,使Sb2Te3的超晶格完整无损,构成了无序的“重设状态”,并伴随着两个数量级以上的细胞电阻的增加。应用较低的能量电脉冲触发再晶化和相变,回到有序状态。

    追随领导者

    为了理解过程背后的机制,辛普森的小组使用密度函数理论(DFT)来模拟一个81个原子模型系统中的Ge扩散。研究人员发现,每个原子进行转换的容易程度取决于之前有多少个原子。“我们发现,随着更多原子的开关,后续原子所需要的能量也随之降低。这就导致了开关概率的指数增加,而参与的原子数量也在增加。”周解释道。

    相变能量势垒的高度也受到机械应变的影响。由于Sb2Te3有一个较大的晶格常数,它将一个平面上的拉应力向GeTe层压,这取决于两种材料的相对强度。最大的差异是,4个nm厚的Sb2Te3层与1个nm厚层结合,产生了2.2%的双轴应变,并对相变动力学产生了最显著的影响。Sb2Te3的更大的厚层会使GeTe层更大,但也会抑制导致每个锗原子迁移的外平面声子。

    一个神秘的解释

    这一结果也解释了sb2te3-gete PCMs的一个特性,它一直以来都是神秘的。“这种材料最有趣的一个方面是,在室温下,无序复位状态稳定了好几年,但在中等温度下,材料在纳秒内结晶成一种状态,”周说。也就是说,结晶时间改变了15个数量级。Ge2Sb2Te5的PCMs可以在短时间尺度上转换的原因是,随着温度的升高,Ge原子变得更有可能开关,而在雪崩Ge开关效应下,激活能同时降低。”

    因为结晶是一种自我强化的随机过程,它发生的几率取决于能在当地启动它的原子数量。这意味着必须仔细选择内存单元的大小,以产生对温度的适当敏感性。

    ——文章发布于2017年9月19日

    来源机构: 纳米科技网 | 点击量:2
  • 摘要:

    结构颜色不同于化学染料和颜料所产生的颜色,它们源自于可见光与工程纳米结构之间的共振相互作用。这些颜色不会随着时间的推移而褪色,就像墨水一样。美国和比利时的一组研究人员已经开发出了一种简单的单锅反乳化过程,来装配硅涂层的黑色素纳米颗粒,从而产生出与鸭羽毛结构相似的明亮结构颜色。它们被称为“光子超能”,可以取代有毒的金属氧化物和其他用于制造颜色的颜料,并可以直接添加到油漆、塑料和涂料中。它们甚至可以被用作抗紫外线的墨水和化妆品。

    结构色彩的作用得益于纳米级的金属或介电混合结构,这些结构能反射不同波长的光。这种结构也在自然界中发现——例如,绿色翅膀的羽毛有六角形的非封闭的黑素体,而野生火鸡的羽毛有中空的、高折射率的对比黑素体,使它们的颜色变得明亮。

    由Ali Dhinojwala大学的Ali Dhinojwala、来自西北大学的Ali Dhinojwala和Matthew Shaky大学的Ali Dhinojwala领导的研究人员,现在已经设计出了含有黑色素的纳米粒子,以及由这种自然结构所激发的二氧化硅外壳。然后,他们使用了一个简单的单罐反向乳液过程,将他们的核壳合成黑色素纳米颗粒(cs-smnps)组合成半有序的微粒子大小的明亮的、彩色的和非虹的光子上带。这一过程也可以很容易地扩展到生产大量的材料。

    黑色素是一种天然色素,存在于皮肤、头发、眼睛和颜色鲜艳的鸟类的羽毛中。利用这个分子作为超能力的核心材料,可以增加结构的亮度和饱和度,这要归功于它的高折射率,以及它吸收了大量的光波长的事实。黑色素当然也可以与生物相容,而且在一纳秒内就能将近90%的紫外线吸收到热量中,从而使超能在化妆品或抗紫外线的墨水中使用。

    Dhinojwala和他的同事们开始研究鸭子羽毛和彩虹羽毛的羽毛是如何反射光线的。然后他们使用FDTD(有限差分时间域)技术创建了一个没有彩虹的光学模型。以前生产的许多结构色彩都是彩虹色的,这意味着它们不能用于像宽角显示器这样的应用。而非虹彩的结构颜色需要额外的吸收材料来减少不连贯的光散射。

    高折射率的核心和低折射率的外壳是最好的。Dhinojwala解释说,硅壳与鸭羽毛中的角蛋白类似,有助于控制黑色素纳米粒子之间的间隔。虽然超宽的整体大小并不影响其颜色,但研究人员确实发现,核心和贝壳的厚度会影响结构散射光的方式。事实上,通过测量不同核心和壳层的折射率,他们发现高折射率核和低折射率壳是提高光反射率的最佳选择,因此产生了更明亮的颜色。

    Dhinojwala在纳米技术网站上说:“这些超能力所产生的颜色与之前报道的其他结构颜色相比,都是明亮的和饱和的。”“它们可能被用作油漆和纺织品的光子墨水,更有趣的是,由于它们的生物相容性和它们所提供的紫外线保护,它们可能是化妆品应用的理想选择。”

    ——文章发布于2017年9月20日

    来源机构: 纳米科技网 | 点击量:3
  • 摘要:

    在本文中,我们展示了紧密聚焦的飞秒激光辐照在改善纳米线(NW)(TiO2)与金属电极(Pt)的纳米连接上的效果,以及这个过程如何被用来改变接触状态。由于在辐照过程中局部场分布的有限元模拟,得到了在pt/tio2界面上局部的等离子体增强的光学吸收,从而产生了增强的化学结构。Nano Auger的电子光谱显示,由此产生的异质结在氧中耗尽,这表明在Pt电极和二氧化钛之间形成了一个二-x层。金属/氧化物界面的氧化还原层在降低肖特基势垒高度和促进化学键的作用方面起着重要作用。在阴极射线照射下,10秒的激光照射在5.02-mJ 2的影响下,pt/tio2 nw/pt结构分别显示不同的电特性和反向偏置电压。这种不对称电特性的产生,显示了激光工程改变电子接口的方式,可以取代电阻交换装置的电成形过程,以及如何在金属/氧化物界面中控制接触状态。

    ——文章发布于2017年9月12日

    来源机构: 纳米技术 | 点击量:13
  • 摘要:

    与传统的方法相比,单分子实时(SMRT)DNA测序比传统方法更长的读取长度,更少的GC偏差,以及读取DNA碱基修改的能力。然而,由于DNA分子在零模式下的DNA测序过程中效率低下,所以从亚毫微克的DNA序列中读取DNA序列是不现实的。在此,我们展示了在地板上配备纳米孔的电压诱导DNA加载的效率比现有的方法高出5个数量级。此外,我们发现DNA的加载几乎是独立的,不像扩散加载,它偏向于更短的片段。我们在这里演示了在几秒钟内,从一个亚纳克的输入量,向低输入的DNA序列和原始DNA样本的哺乳动物的外显基因图谱,在这一过程中,我们展示了一种由两种不同的DNA序列组成的四色序列DNA序列。

    ——文章发布于2017年9月11日

    来源机构: 自然 | 点击量:14
  • 摘要:

    我们报告了用镧(La)制备的微孔三维石墨烯的高导电性,用导电原子力显微镜(c-afm)和理论计算方法研究了一个Y沸石(LaY)模板的催化合成。摘要为了揭示局部电导与微孔结构之间的关系,通过改变加热温度,对层状碳系统的结晶顺序进行了调优。利用高分辨率透射电子显微镜和x射线衍射测量的方法确定了在高温下制备的层状碳原子的结构,其结构是石墨化的杂化键,这是通过高分辨率的透射电子显微镜和x射线衍射得到证实的。c-afm电流-电压光谱分析表明,在层状碳上的局部电流流动依赖于封闭的超笼间狭窄的颈内的c-c键的数量(即有三种类型的碳:有热处理的碳,没有热处理的碳,以及在低温下合成的碳)。通过理论计算和基于密度函数理论的变形势理论,通过理论计算得到了层镀碳上电电导的差值。这些结果表明,三维沸石-模板碳结构的孔隙度与电导直接相关。

    ——文章发布于2017年9月13日

    来源机构: 自然 | 点击量:14
  • 摘要:

    为了提高银纳米线(Ag NW)透明导电电极(TCEs)的电性能,应增加Ag NW网络的密度,以增加渗滤路径的数量。然而,由于透光率和电阻率之间的反比关系,在NW网络中,NW的光性能随着密度的增加而变差。在此研究中,研究了一种由随机导向和网格状的NW网络组成的混合的NW电极。与随机导向的NW网络相比,混合动力NW电极显示出明显改善的单片电阻,并有轻微的下降。混合动力NW TCEs在弯曲测试中表现出优异的机械灵活性和可弯曲性,其弯曲半径为5毫米。此外,基于混合的NW电极的柔性透明薄膜加热器(TFHs)显示,在相同的输入电压下,基于随机导向的NW电极,其最高温度相对于TFHs的最高温度。

    ——文章发布与2017年9月14日

    来源机构: 自然 | 点击量:13