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  • 摘要:

    在过去的一段时间里,对于下一代器件,如10纳米以下通道场效应晶体管(FETs)、隧道效应晶体管和高端显示背板,过渡金属双硫族化合物之间的多层二硫化钼(MoS2)的大量研究一直在积极进行。然而,成熟的阈值电压控制方案,如Si技术中的替代掺杂,一直困扰着二维材料在电子领域的繁荣。本文提出了一种利用十八烷基三氯硅烷自组装单层处理MoS2 fet的阈值电压调整方案,并演示了该方案在保留电场效应迁移率、阈下摆幅和电流通断比等电参数的情况下,显示MoS2 fet的增强模式。此外,阈值电压调节的机制是系统地研究了利用原子力显微镜、拉曼、温度检测相关的电气特性,等。为验证二硫化钼场效应晶体管的阈值电压的影响工程,全面展开逆变器,包括增强型司机和耗尽型负载完全证明和最大增益为18.2≈45%的1/2 VDD的噪声容限。更令人印象深刻的是,量子点光发射二极管,应承担的由增强型二硫化钼场效应晶体管、稳定门口展示120 cd m−2 ~ 5 V的电压源,应承担展示未来潜力的显示应用程序。

    ——文章发布于2019年1月13日

    来源机构: Wiley数据库Small杂志 | 点击量:2
  • 摘要:

    比较了二胺烷分子金刚石稳定的纳米Al-5083合金粉末与无二胺的纳米Al-5083合金粉末的热稳定性。这两种材料都是在液氮介质中通过机械研磨得到的。结果显示,与金刚烃al - 5083表现出更强的热稳定性比473合金的温度范围没有金刚烃?°K - 773?°K(0.56到0.91 tm)不同退火时间从0.5?h 48?h。在这方面,计算表明,当晶粒尺寸还在纳米尺度范围内(< 100?海里)在金刚烃的存在,是在超细范围(> 150?海里)没有金刚烃。上述发现可以用齐纳的粒子钉扎概念定性地解释。摘要从保持纳米晶Al-5083粉末的纳米结构和保持其在冷喷涂表面涂层中较长时间的硬度和强度等方面讨论了添加双胺对其稳定性的影响

    ——文章发布于2019年2月11日

    来源机构: 材料科学与工程杂志A卷 | 点击量:2
  • 摘要:

    Eric Betzig没有想到这个实验会成功。

    高瑞轩(Ruixuan Gao)和浅野正孝(Shoh Asano)这两位科学家想用他的团队的显微镜对大脑样本进行放大,使之达到平常的四倍——像气球一样膨胀。这两人是霍华德休斯医学研究所(HHMI)研究员埃德博伊登(Ed Boyden)在麻省理工学院(MIT)实验室的成员。他们利用化学技术把小样本放大,这样科学家就能更容易地看到分子的细节。

    他们的技术被称为扩张显微镜,在传统光学显微镜下拍摄的单细胞或薄组织切片上效果很好,但是Boyden的团队想要拍摄更大的组织块。他们想要看到跨越数毫米甚至更多的完整神经回路。科学家们需要一种高速、高分辨率、相对温和的显微镜,这种显微镜在完成成像之前不会破坏样本。

    于是,他们求助于Betzig。他的团队在HHMI的Janelia研究校园使用他们的点阵光学显微镜,以3-D的方式对敏感的活细胞的快速亚细胞动力学进行成像。将这两种显微技术结合起来,有可能提供大面积脑组织的快速、详细图像。

    “我以为他们全是这样,”贝琪回忆道。“这个想法听起来确实有点粗糙,”高说。“我们在拉伸组织。”但是Betzig邀请了Gao和浅野来尝试点阵范围。

    “我本来要给他们看的,”贝琪笑着说。相反,他被吹走了。“我无法相信我看到的数据的质量。你可以用一根羽毛把我打倒。”

    现在,他和他的Janelia同事与Boyden的小组合作,对果蝇的整个大脑和老鼠大脑皮层厚度的部分进行成像。他们的组合方法提供了高分辨率和可视化任何想要的蛋白质的能力——而且速度也很快。Boyden, Betzig和他们的同事于2018年1月17日在《科学》杂志上发表报告称,相比于使用电子显微镜观察苍蝇的大脑,用多种颜色对其进行成像只需要62.5小时。

    “我能看到我们每天至少成像10个苍蝇的大脑,”Betzig说,他现在是加州大学伯克利分校HHMI研究人员。他说,这样的速度和分辨率将让科学家们提出新的问题,比如雄性和雌性的大脑是如何不同的,或者同种果蝇的大脑回路是如何变化的。

    博伊登的研究小组梦想绘制一张大脑地图,其精细程度可以在电脑上模拟。“我们在成像性能上已经跨过了一个门槛,”他说。“这就是我们如此兴奋的原因。我们不仅仅是在逐步扫描更多的脑组织,我们是在扫描整个大脑。

    扩大大脑

    要绘制出大脑的详细地图,需要绘制出它的活动和线路图——在人类身上,800多亿个神经元中的每一个都连接着数千个神经元。这些地图可以帮助科学家发现大脑疾病的起源,建立更好的人工智能,甚至解释行为。“这就像是神经科学的圣杯,”博伊登说。

    几年前,他的研究小组有了一个想法,想弄清楚所有东西是如何组织起来的:如果他们真的能让大脑变得更大——大到可以看到里面,那该怎么办?通过向样本中注入可膨胀的凝胶——就像婴儿尿布里的东西一样——研究小组发明了一种扩大组织的方法,使组织内的分子不那么拥挤,在显微镜下更容易看到。分子锁在凝胶支架中,即使膨胀后仍保持相同的相对位置。

    但要拍摄大量组织的图像并不容易。标本越厚,只照亮你想看的部分就越困难。把太多的光照射在样本上可以使其光漂白,烧毁科学家用来照亮细胞的荧光“灯泡”。

    高说,将样本扩大4倍就能使其体积增加64倍,因此成像速度也变得至关重要。“我们需要的是一种快速的、不需要太多光漂白的东西,而且我们知道珍尼莉亚有一架非常棒的显微镜。”

    点阵薄片显微镜将一片超薄的光扫过标本,只照亮显微镜聚焦平面上的那一部分。这有助于失焦区域保持黑暗,防止标本的荧光被熄灭。

    当高和浅野第一次在格子镜下测试他们的老鼠组织膨胀时,他们看到神经元的分支上有一簇发光的突起。这些被称为树突刺的小突起通常看起来像蘑菇,球状的头部长在细颈上,很难测量。但是,浅野说,科学家们甚至可以看到“尽可能小的脖子”,同时成像附近的突触蛋白。

    “这是令人难以置信的印象深刻,”Betzig说。团队确信他们应该进一步探索这种组合技术。“从那以后,我们一直在这么做,”他说。

    大脑和其他

    在过去的两年里,高和浅野花了几个月的时间在Janelia工作,他们与生物学家、显微镜学家、物理学家和计算机科学家一起在校园里捕捉和分析图像。“这就像是复仇级的合作,”高说,他指的是漫画书中的超级英雄团队。

    Yoshinori Aso和FlyLight团队提供了高质量的果蝇大脑样本,Gao和浅野对样本进行了扩展,在每个大脑中收集了大约5万块数据,形成了一种3d拼图。这些图像需要复杂的计算机缝合,才能把碎片拼在一起,这项工作由斯蒂芬·萨尔菲尔德(Stephan Saalfeld)和伊戈尔·皮萨列夫(Igor Pisarev)领导。“斯蒂芬和伊戈尔拯救了我们,”贝茨格说。“他们处理了图像处理的所有可怕的小细节,并让它在每个数tb的数据集上工作。”

    接下来,来自哈佛医学院(Harvard Medical School)的Srigokul Upadhyayula是这份报告的共同第一作者,他分析了总共200兆兆字节的数据,制作了令人惊叹的电影,生动地展示了大脑的错综复杂。他和他的合作者们研究了1500多根树突状棘,成像了隔绝老鼠神经细胞的脂肪鞘,突出显示了所有的多巴胺能神经元,并计算了整个果蝇大脑的所有突触。

    Boyden团队扩展技术的细微差别使得它非常适合于晶格范围;该技术产生几乎透明的样品。对于显微镜来说,这几乎就像在水中观察,而不是在分子黏液的混浊海洋中。“结果是,与早期的显微技术相比,我们在非常大的体积上以极快的速度获得了晶莹剔透的图像,”博伊登说。

    然而,挑战仍然存在。Betzig说,就像任何一种超高分辨率的荧光显微镜一样,用足够多的荧光灯泡来装饰蛋白质,使其在高分辨率下清晰可见是很困难的。由于膨胀显微镜需要许多处理步骤,所以仍然有可能引入伪影。正因为如此,他说:“我们非常努力地去验证我们所做的事情,其他人也应该这样做。”

    现在,Gao和Janelia团队正在建造一种新的点阵光学显微镜,他们计划将其搬到麻省理工学院Boyden的实验室。“我们的希望是迅速绘制出整个神经系统的地图,”博伊登说。

    ——文章发布于2019年1月17日

    来源机构: 纳米医学 | 点击量:2
  • 摘要:

    开发地球上储量丰富的高效析氢反应电催化剂(HER)已成为能源转化领域的前沿研究领域之一。本文采用一种简单的室温一罐溶液策略,在泡沫铜(记为Ag@Cu2O/CF)上设计并原位生长了银纳米点修饰的Cu2O多孔纳米网络。Ag@Cu2O多孔纳米颗粒作为一种自支撑型电催化剂,提供了丰富的活性位点,三维混合泡沫为新形成的H2气泡提供了快速的电解质输送和较短的扩散路径,具有优异的电催化活性和长期稳定性。由于Ag nanodots之间的协同效应和Cu2O多孔纳米带和CF,混合electrocatalyst展品低塔费尔斜率的58个mV 12月−1,小超电势的马108 mV在10厘米−2,和高耐久性超过20 h 200 mV的潜力为她在1.0摩尔L−1 KOH溶液。

    ——文章发布于2019年1月16日

    来源机构: Wiley数据库Small杂志 | 点击量:2
  • 摘要:

    低维卤化物钙钛矿因其独特的光电性能而备受关注。周期间隔片用于抑制三维钙钛矿的生长,并以有机/无机阳离子为主,制备具有层状结构的二维钙钛矿。本文通过同时引入有机阴离子(如戊二酸(PDA)和己二酸(HDA)),合成了具有低维结构的叶状(Cs3Pb2Br5)2(PDA - HDA)微板。它们还表现出以540 nm为中心的明显的光致发光(PL),发射峰较窄。Pb(PDA)和Pb(HDA)单晶的合成进一步阐明了(Cs3Pb2Br5)2(PDA - HDA)钙钛矿的晶体结构及其结构演化机制。此外,适当长度的二羧酸对的协同引入在热力学上有利于低维钙钛矿的结晶。温度相关的PL表明,随着温度升高,V形斯托克斯位移可能与有机二羧酸分子之间的无机层中激子的定位有关。这项工作展示了阴离子间隔的低维卤化物钙钛矿,这也为低维有机-无机杂化钙钛矿晶体的生长开辟了一条新的途径。

    ——文章发布于2019年1月15日

    来源机构: Wiley数据库Small杂志 | 点击量:112
  • 摘要:

    固体肿瘤中的低氧微环境在放射治疗中起着消极的作用。全乳铁蛋白(Holo‐lactoferrin, Holo‐Lf)是一种天然蛋白,可作为转铁蛋白受体(transferrin receptor, TfR)的潜在配体。在这项工作中,我们开发了一种抗癌药物doxorubicin (Dox)负载脂质体‐holo - Lf纳米复合材料,用于肿瘤靶向和成像引导的联合放化疗。负载Dox‐liposome‐holo‐Lf (Lf‐liposome‐Dox)纳米复合材料表现出显著的细胞摄取,这可能是由于TfR受体‐介导的Lf‐liposome‐Dox纳米复合材料靶向积累所致。此外,体内荧光成像显示,经静脉注射后,纳米复合材料在肿瘤部位聚集量较高。更重要的是,我们发现holo‐Lf能够催化过氧化氢(H2O2)转化为氧气,缓解肿瘤缺氧微环境。光声成像进一步证实了在Lf‐Liposome‐Dox纳米复合材料存在的情况下氧的大量生成。基于这些发现,我们采用Lf‐Liposome‐Dox作为治疗药物,在体内进行联合放化疗,取得了良好的癌症治疗效果。该研究进一步促进了holo‐Lf在癌症治疗中的潜在生物医学应用。

    ——文章发布于2019年1月15日

    来源机构: Wiley数据库Small杂志 | 点击量:57
  • 摘要:

    近十年来,在组成可控、结构精细的一维中空合金纳米管的合成和电催化应用方面取得了很大进展。空心纳米管由于其良好的表面结构、尺寸、孔隙度和组成等特性,已成为燃料电池反应中极具发展前景的电催化剂。此外,由于一维结构的自支撑能力,空心纳米管能够避免催化剂在催化过程中的聚集和碳腐蚀,这是目前广泛研究的碳负载纳米颗粒催化剂的另外两个问题。目前,如何以较低的成本实现催化剂的高活性和稳定性是一个很大的挑战。摘要综述了一维中空合金纳米管的结构和组成特性,该材料具有大量的活性位点、电解质/反应物浸渍的空隙空间和抑制团聚的结构稳定性。综述了具有可控结构和组成的空心合金纳米管可控合成的硬模板和自模板方法的研究进展。利用其独特的性质和方便的合成方法的优势,1D空心纳米管的能力,然后讨论了它们在燃料电池相关电催化中的应用实例。最后,总结了该领域尚存在的挑战和可能的解决方案,为未来1D中空合金纳米管材料的发展提供一些有益的线索。

    ——文章发布于2019年1月15日

    来源机构: 先进材料 | 点击量:118
  • 摘要:

    核酸和蛋白质是生物体的两种主要的建筑材料。在过去的十年中,人工dna -蛋白质杂交结构被广泛应用。特别是DNA纳米技术,极大地扩展了纳米分子工程,并对蛋白质成分的空间排列做出了贡献。设计位点特异性偶联DNA寡聚体到蛋白质的策略是必要的,以便对化学计量和位置进行精确控制。通过设计蛋白质- dna复合物的基本分子识别相互作用,也将重点放在蛋白质- dna复合物的协同组装上。这一概念侧重于dna -蛋白质纳米结构的精确操作。特别关注DNA -蛋白偶联物的位点选择性,使用DNA支架调节蛋白的方向,以及基于独特结构基序的协同组装原理。讨论了dna -蛋白质纳米结构设计与应用中面临的挑战和未来的发展方向。

    ——文章发布于2019年1月15日

    来源机构: Wiley数据库Small杂志 | 点击量:135
  • 摘要:

    开发高效阳光驱动水裂解的贵金属无光催化剂具有重要意义。然而,对于光催化H2演化反应(HER),至今对催化剂形貌、电子带结构、表面活性位点的综合调控研究还很少。这里,还是定义1 d Cd1−xZnxS@O二硫化钼/ NiOx混合纳米结构,提高了光催化活性和稳定性的准备。乐队比对,有趣的是,曝光的活跃的网站,和界面电荷分离Cd1−xZnxS@O二硫化钼/ NiOx应承担的优化,调整锌的掺杂含量以及缺陷所致的生长丰富O二硫化钼层和NiOx纳米粒子,它赋予混合动力车与优秀的她的表演。具体来说,可见检测光量驱动(> 420海里)的活动Cd1−xZnxS@O二硫化钼/ NiOx与15%锌的掺杂和0.2 wt % O优先建设监理(CZ0.15S 0.2必经NiOx)应承担的乳酸溶液(66.08更易与h−1克−1)Pt CZ0.15S加载的25倍,进一步增加到223.17更易与h−1 g−1当使用钠/泥作为牺牲剂。同时,在Na2S/Na2SO3溶液中,CZ0.15S‐0.2M‐NiOx样品在420 nm处的表观量子产率为64.1%,在长时间光照下具有良好的稳定性。本文的研究成果对开发与能源相关的先进材料具有重要的启示意义。

    ——文章发布于2019年1月15日

    来源机构: Wiley数据库Small杂志 | 点击量:43
  • 摘要:

    利用经典密度泛函理论和大正则蒙特卡罗模拟,研究了带电圆柱孔内离子形成的电双层膜的性质。气缸半径是3000pm。墙很硬,很光滑。离子是由中心带点电荷的硬球体来模拟的。硬球直径固定在400pm。单价离子都沉浸在一个连续的电介质的相对介电常数εr。温度是298.15 K和电解质浓度以下值:1.0、2.5和4.0 m的表面电荷密度变化范围从−1.0 + 1.0 C /平方米。离子单态分布的结果表明,反离子吸附和共离子解吸从柱状电极。在高电极荷电时形成第二层反离子,而在高电解质浓度时,离电极表面一定距离处共离子分布曲线的最大值较小。与平面电极相比,凹面电极能吸引更强的反离子并排斥共离子。在高电解质浓度下,体积电荷密度的谱线呈正驼峰状,而平均静电势的谱线呈负最小峰状,说明存在过筛效应。低浓度电解质,微分电容曲线最小σ= 0包围两个最大值。随着浓度的增加,最小值变为最大值。在小电极电荷情况下,平面电极的微分电容曲线高于平面电极的微分电容曲线,而在高负电荷和正电荷情况下,微分电容曲线低于平面电极的微分电容曲线。大正则蒙特卡罗方法与经典密度泛函理论计算结果吻合较好,证明了后一种方法在柱状孔隙和面状几何中的可靠性。

    ——文章发布于2019年1月14日

    来源机构: 微流体动力学与纳流体动力学 | 点击量:85