纳米纸

零折射率为光提速　　 在细心加工的波导里(图左)，光波产生了一个带状图案(中间)，但是，由于波导的宽度不同，某一特定波长的光波能无限快地传播，从而照亮整个波导。 图片来源：AMOLF and University of Pennsylvania 　　一个由物理学家和工程师组成的研究小组日前宣称，在一个纳米尺度的装置内，可见光的速度能达到无限快。当然，该小发明并不会带来瞬时通信，爱因斯坦相对论中提出的著名速度限制也仍然有效，但是，这个小东西将有各种各样的用途，包括在一种光学电路中充当一个要素。 　　“这样一个东西是十分有趣的，并且可能是有用的。”美国佐治亚理工学院电气工程师Wenshan Cai提到。Cai没有参与这项研究。 　　在真空中，光大约以3亿米/秒的速度传播。而在诸如玻璃等物质中，其传播速度会变慢。但是，科学家们能使用奇怪的方法操纵光和物质的交互作用，来调整光的折射率，例如使其变成负数，这样能带来光的弯曲。 　　《科学》杂志在线报道称，现在，荷兰原子和分子物理学研究所物理学家Albert Polman、美国宾夕法尼亚大学电气工程师Nader Engheta及其同事们实现了一个非常奇特的“壮举”。 　　他们发明了一个微小装置，在这里，可见光的折射率为零，因此，光波以一个特别的波长快速传播，速度甚至达到无限快。 　　这个装置包含一个85纳米厚、2000纳米长，被银环绕的绝缘二氧化硅矩形杆，光通常无法穿透这个矩形杆。结果是形成了一个被称为波导的光传送空间。 　　研究人员还做成了二氧化硅宽度从120纳米到400纳米的不同装置，并将研究成果发表在了《物理评论快报》上。 　　这里，光的表现不同，因为电磁场必须服从确定的“边界条件”。一般而言，对向传播光波的高峰和低谷重叠，就产生了明亮和黑暗的条带。一旦截止波长正确，就会发生有趣的事情。那时整个波导被照亮，而不是产生条带状的图案。因此，光沿着波导的长度同步振荡。 　　之前，Engheta领导的研究小组也曾制造出较长波长辐射的零折射率。不过，在可见光上重复这项工作更加困难，因为设备太小而无法容纳光源。 　　因此，研究人员通过击中一个电子束在波导里产生所有波长的光，并且测量了泄漏的光量。研究人员发现，以特殊波长照射出去的光量取决于电子束是否进入某一点，这里对于这个波长来说可能有一个光亮或黑暗的点。因此通过沿着波导扫描电子束，并检测输出量，研究人员追踪了每个波长的光图像。 　　为何这一现象没有违反相对论?因为光有两种速度，Engheta解释道。“相速度”是指一个给定波长传播速度多快，而“群速度”指的是光运送能量或信息的速度有多快。而只有群速度必然比光在真空中传播的速度慢。 　　这个设备将有多种用途，Engheta说，它能够帮助制作出期望中的纳米级光学电路导管。 　　一批这样的波导甚至能够制出一种有零折射率的疏松材料。但是，制造这种排列可能十分具有挑战性，Cai说：“理论上很简单，但操作上很困难。”

碳纳米纸是以碳纳米材料(碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯等)为主制成的纸状材料。1998年，诺贝尔奖获得者Richard Smalley首次合成了碳纳米纸——buckypaper(巴基纸)。此后，比表面积远大于碳纤维纸，有着良好的导电导热性、透气透液性和化学稳定性的碳纳米纸，逐渐走入了人们的视野。　　据报道，2008年美国佛罗里达州立大学的科研人员开发出一种看上去像复写纸的碳纳米纸，比重仅为钢的1/10，但强度达到了钢的250倍。这种碳纳米纸用碳纳米管制成， 即buckypaper。因为质量轻强度高，以及其他优良特性，成形的碳纳米纸一问世，美国等发达国家就将其应用于军事、航天等领域，而它在国外的商业化发展也已经初具规模。　　“碳纳米纸在航天科技、锂离子电池、燃料电池、吸波材料、导热材料、力学增强材料、阻燃材料、过滤材料、生物材料等方面都有巨大的应用潜力。但碳纳米纸的产业化和商业化在国内相关领域仍是空白。”昆明纳太科技有限公司创始人刘铸曾表示，其创业的目标就是实现中国制造碳纳米纸的量产，打破国外在高新战略材料上的垄断。　　为此，纳太科技自主研发出一套连续生产碳纳米纸的工艺技术和生产设备，成为目前中国唯一一家具备低成本连续生产碳纳米纸的企业，主营碳纳米纸及碳纳米复合材料，并进行碳纳米纸市场终端产品应用方案的设计。所开发的包括碳纳米纸在内的各类产品，用途颇广，在新能源、流体净化、高导热应用、航空航天复合材料等领域均有十分广阔的市场前景。图为国内自主研发的纯碳纳米纸　　据了解，纳太科技利用碳纳米材料的抗菌、微细、导电等特性，结合其他人工纤维复合成型，开发出应用于净化领域的碳纳米纸产品，可进行高效空气净化和水净化。其新一代碳纳米高效抗菌空气滤膜经过国家空调设备质量监督检验中心检测，0.3微米颗粒过滤效率达到99.9997%，阻力212.2Pa 经过广东微生物研究所检测金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌率达99.9%，抗霉菌等级为最高的0级，极具市场竞争力。而其开发的应用于新能源领域的碳纳米纸产品，不同的型号可分别用在锂离子电池阴极、电化学超级电容器、燃料电池气体扩散层和金属空气电池气体扩散层等。空滤纸　　纳太纳米纸究竟有哪些神奇之处?在不同的行业可以应用到何种程度?这些疑问都可以在第七届中国国际纳米技术产业博览会上得到解答。　　据悉，由江苏省纳米技术产业创新中心主办的第七届中国国际纳米技术产业博览会(简称纳博会)将于2016年10月26日-28日在苏州国际博览中心举办，这是中国最具规模和影响力的纳米技术应用产业交流大会，也是纳米企业形象展示、产品推介、技术交流、市场拓展的最佳舞台。本届大会期间，包括昆明纳太、厦门纳诺泰克、天津中正华美、台湾奈星、合肥开尔等在内的众多国内外纳米材料企业将齐聚苏州，展现纳米新新材料的神奇世界。更多详情可登陆纳博会网址：www.chinanosz.com

11月24日，国家纳米科学中心携手《科学》杂志向全球发布了十大前沿纳米科技难题，分别是：1.是否可以构建涵盖量子和宏观物理特性的纳米理论，进而能可靠地预测材料在纳米尺度的特性？2.纳米材料的安全性与哪些特性有关？在不同的环境中如何实现对其安全性的有效调节？3.纳米科学如何助力生物学发展？4.纳米技术将为医疗技术带来怎样的变革？5.如何借助可视化技术研究纳米材料的表面和界面？6.纳米技术如何影响不同类型催化剂的制备？7.如何实现原子精度制造的大尺寸化？8.纳米技术将如何提升算力进而助推光电器件的发展？9.纳米技术会对电子行业发展产生哪些影响，未来电子器件的能耗极限在哪里？10. 纳米技术如何助力全球可持续发展？十大前沿纳米科技难题旨在为全球纳米科技领域的科学研究提供指引，为探索纳米科技的知识边界、挖掘纳米科技潜能带来新的启迪；涵盖了从基础理论到前沿应用的纳米理论、纳米安全性、纳米催化、纳米生物、纳米医药、原子精准制造、极限测量及纳米科技对光电技术、电子器件和全球可持续发展的支撑与推动作用等十个纳米科技研究领域。 2023年4月底，国家纳米中心联合《科学》杂志开启了前沿纳米科技难题的全球征集工作。该项工作的目的是深入研究和分析目前纳米科技发展面对的关键问题，国内外纳米科技的发展现状及其在学科支撑、科技进步、社会发展和人类生活改善等方面产生的影响，进一步推动纳米科技的发展，得到了来自中国、美国、加拿大、德国、澳大利亚、新加坡、韩国等二十多个国家从事纳米科技研究的知名科学家和青年学者的积极反馈与响应。本次发布的十大前沿纳米科技问题结合当前国际前沿研究、未来科技发展和人类共同需求，对进一步激发纳米科技工作者的好奇心和自由探索的热情，引领未来纳米科技创新发展新趋势，集中力量攻克纳米科技难题，推动人类进步与社会的可持续发展具有重要意义。《科学》杂志曾于2005年和2021年两次面向全球发布“125个科学问题”，激发了全球科研工作者对未来科技发展的热烈讨论与思考。2022年，“纳米科学与工程”被国务院学位委员会和教育部列为一级学科，人才培养体系和职业教育体系更加完善。纳米科技已成为集交叉性、引领性和支撑性为一体的前沿研究领域。

近日，中国科学院近代物理研究所材料研究中心与俄罗斯杜布纳联合核子研究所合作，研发出一种孔径小于10纳米的固态纳米孔制备新技术。相关研究成果发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。 　　高质量固态纳米孔的制备是DNA测序、纳流器件以及纳滤膜等应用的关键技术。当前，在无机薄膜材料中制备固态纳米孔的主流方法是聚焦离子/电子束刻蚀。该方法在制备过程中需实时反馈，更适合于单个纳米孔的制备。因此，探索孔径可调、孔密度可控和无需实时反馈的固态纳米孔快速制备技术具有重要的科学意义。 　　科研人员基于兰州重离子研究装置(HIRFL)，利用快重离子作用于WO3纳米片材料，实现了直接“打孔”的制备方法。同时，科研人员利用分子动力学模拟对物理机理进行解释，发现重离子在材料中的沉积能量会引起材料局域瞬时熔融喷发，以及熔融相的粘度和表面张力大小是决定纳米孔形成的关键因素。 　　该方法通过改变重离子的电子能损调控孔径大小，改变重离子辐照注量调节孔密度，使得整个制孔过程一步完成，不涉及化学蚀刻，具有一定的普适性和应用潜力。 　　该工作为重离子束应用于固态纳米孔制备开辟了新途径，并为解释重离子在固体材料中潜径迹形成的微观机理提供了重要的理论依据。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会等的支持。图：快重离子在WO3纳米片中直接形成纳米孔示例 图/徐丽君 翟鹏飞

中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出了一种高性能纤维素基纳米纸材料，其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。 复合纳米纸的的制备与结构示意图 中国科大供图随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入，不断出现的极端环境条件，包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等，已经成为今后深入探索的主要障碍。在这些极端环境下，材料的物理化学特性会发生变化，严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中，金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性，但金属材料面临密度过高重量过大的问题，而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点，但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此，设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中，珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来，这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)也逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发，在此次工作中，研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法，利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶，然后通过热压的方式，得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络，该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时，材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度，从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比，该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高，甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外，该项研究报道的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下，仍表现出优异的综合性能，这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。

p 　　21世纪,纳米科技将成为推动世界各国经济发展的驱动力之一,在电子、信息、生物、化工、医药、机械、交通、国防等领域有着重要意义和广泛的应用前景,目前纳米技术在一些产业领域已经形成了规模化的产业,如在胶体、纳米乳液、润滑剂、磁性液体、耐蚀涂层、药物控释系统、电子元器件、纳米陶瓷、纳米金属、纳米复合材料、微电子器件等方面的应用越来越普及,其重要性越来越受到世界广泛关注。 /p p 　　随着纳米技术产业的发展，纳米技术的标准化已经成各国抢占的“制高点”。经济全球化的加快和技术创新的深刻变化，国际竞争已逐渐转化为标准的竞争。特别是在高新技术产业，谁掌握了标准的话语权，谁就掌握了市场的主动权。“得标准者得天下”已逐渐成为一种共识。 /p p 　　鉴于此，在今年10月苏州举行的第七届纳博会上，大会主办方江苏省纳米技术产业创新中心与苏州纳米科技发展有限公司将专设国际纳米技术圆桌会议，着重探讨“纳米技术产品市场评估：标准化的意义”这一主题，并邀请世界各地涉足纳米技术的机构以及实业家、决策者、专家来分享经验与看法。据主办方透露，国际纳米技术圆桌会议开展到今年已是第四届，这是首次设定主题，而首次设立主题，即剑指“纳米标准化”。 /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/e3478260-3750-41bd-b4ae-73718c2ef6e2.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图为2015第三届国际纳米技术圆桌会议现场 /p p strong 真假难辨 国家标准“借你一双慧眼” /strong /p p 　　纳米产品的标准化非一日之功。事实上，早在2005年，国家质检总局和国家标准委就联合发布了《纳米材料术语》、《纳米镍粉》7项纳米材料国家标准，这是我国首次批准发布的关于纳米材料的国家标准，也是世界上首次以国家标准形式颁布的纳米材料标准，标志着此后我国“纳米”技术的生产和市场准入都将有权威依据，那些随意用纳米“搭车赚钱”的现象将受到国家标准的严格规范和约束。当年还成立了全国纳米标准化技术委员会，以更好地推进我国纳米技术标准化工作。而这，还远远不够。 /p p 　　“大体来讲，国家投资纳米技术开发的重要目标之一是为了从新兴的纳米技术市场分一杯羹。过去几年中，这些投资催生的纳米技术产品已经开始进军市场。相关各方，包括决策方，监管方和投资方有意进行市场评估。决策方需要获取这方面信息来应对政府政策对公众社会经济影响，并对政府政策加以改善。投资方需要知道投资回报，监管方需要评估社会和环境影响。虽然有这种需求，但目前还没有能评估纳米技术市场的完善的参考体系。”伊朗国家纳米振兴委员会国际事务主任表示，2015年发表的ISO-TS18110标准应这一需求而提出了大家所需的标准化的定义。本次会议旨在推广这一标准并鼓励各方使用并进一步完善该标准。 /p p 　　据悉，伊朗建立了定义纳米技术指标的国家标准，该标准采用了涵盖纳米技术市场容量这一内容的ISO18110。 过去4年中，该国一直在根据提到的定义以及相关的操作标准测量其纳米技术市场的规模，通过纳米级别认证阶段的产品才被视为是纳米科技产品。2016国际纳米技术圆桌会议关于“标准化”的主题便是伊朗这边向主办方提议的。 /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/592ad63d-0178-40c2-a9c1-16924a47ff14.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图为2015第三届国际纳米技术圆桌会议现场 /p p 　　 strong 占领先机 争取国际标准话语权 /strong /p p 　　许多权威人士也曾预测，21世纪的经济增长将由纳米技术来驱动，如果纳米技术的成分如纳米材料、纳米结构作为一种公开的模块在市场上提供，这种驱动力量就更强大。标准化是纳米技术产业化过程中建立模块结构不可缺少的。 /p p 　　除了国家标准，国际标准同样不容忽视。不是所有其他国家都会认同你的产品所在的国家标准，一个有国家认证的产品，未必能畅通地走向世界。这时候，国际通用标准的重要性就显现了。 /p p 　　我国标准委主任李忠海曾指出，发展纳米科技的重要战略选择之一，就是高度重视纳米科技的标准化 保证纳米产品产业化健康发展的重要措施之一，就是建立统一、协调、配套的纳米标准体系。随着纳米科技的逐渐成熟和应用前景的明朗化，竞争会日趋激烈，谁的标准出台快，谁的标准科学性强，谁就最可能占领纳米产业化发展的先机，谁就掌握了市场的主动权。对于我国而言，尽管2005年至今，石墨烯等纳米材料标准陆续出台，但总体上，标准的制定仍然滞后于产品的市场开发。 /p p 　　据报道，世界科技强国对纳米标准化非常重视，在纳米国际标准化活动中积极抢占标准制定主动权。目前，一些发达国家凭借其技术的先进性及先发制人的时机抢先制定了一系列标准，以期在引领技术、主导产业和开辟市场等方面抢占制高点和话语权。 /p p 　　可见，标准的建立不能亦趋亦步。参与纳米产品国际标准的建立，掌握纳米产品国际标准的话语权，不仅标志着相应的研究开发处于国际领先地位，而且也能给产品所在的企业和国家带来实实在在的市场红利。 /p p 　　2016国际纳米技术圆桌会议是本届纳博会重要分会之一。据了解，基于今年“纳米技术产品市场评估：标准化的意义”这一主题，俄罗斯、德国、加拿大、伊朗等国将拿出关于纳米技术及产品标准化的国家报告，介绍其为纳米科技市场标准化所做的努力，包括纳米产品的评估、纳米企业的定义、类型及数据库统计等，并探讨标准化在全球共融中的意义。 /p p 　　“我们希望通过本次会议，不同国家的主要参与者能意识到标准化的定义的以及评估纳米技术经济影响的方法的重要性，由此希望各国积极主动的投入到开发一套完善的全球性体系的工作中来。总体而言，目前需要一套测量纳米市场容量及与其相关的方法，过程的指导体系。此类会议为推动建立完善的公认体系起了至关重要的作用。”伊朗国家纳米振兴委员会国际事务主任说。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/a99c7f8d-e76d-4308-8995-d299d43a74ed.jpg" title=" 1.jpg" / 图为2015第三届国际纳米技术圆桌会议现场 /p p strong 　　多措并举苏州积极推动纳米相关标准化工作 /strong /p p 　　作为全球八大纳米技术产业集聚区之一，当然不会忽视标准化工作的重要性。 /p p 　　2011年5月，苏州市就向国家标准化管理委员会提出申请建立全国首个战略性新兴产业标准化示范区——国家纳米技术产业化标准化示范区，力争将苏州打造成为全国第一的“纳米之城”。同年7月，国家标准委正式批复同意在苏州工业园区开展国家纳米技术产业化标准化示范区的试点工作。国家纳米技术标准化示范开展以来，苏州纳米技术企业标准化水平整体提高，标准影响力明显增强，纳米技术产业竞争力大幅提升。 /p p 　　2012年7月，全国洁净室与相关受控环境标准化技术委员会纳米受控环境分技术委员会落户苏州工业园区，这是园区第一个纳米技术标委会分技术委员会，也意味着苏州纳米技术研究介入标准领域。 /p p 　　2015年11月，苏州成立了国内首个新兴产业标准化协作平台，旨在加强苏州相关企业与标准化技术机构的沟通合作，推动实现标准化工作与科技创新、产业发展的快速响应、协同融合，更好发挥标准化在新兴产业发展中的服务、支撑与引领作用。主管部门从扶持产业发展、助推经济转型的高度，重视和支持做好协作平台的运行工作，相关企业则借助协作平台，全面提升标准化工作能力，切实增强标准化领域的话语权。 /p p 　　此外，园区还出台了《苏州工业园区纳米技术产品目录》《苏州工业园区纳米技术企业、产品认定管理办法》等规范性文件，落实纳米技术企业、产品认定，激发纳米市场良性发展活力。 /p p 　　东道主苏州这一系列纳米相关标准化工作，为2016国际纳米技术圆桌会议选择“标准化”作为主题奠定了基础，也令10月即将到来的“各国论剑”更具实践指导意义。 /p p br/ /p

4月18日，科技日报记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士、管庆方副研究员等科研人员，利用合成云母和细菌纤维素，合成了一种具有优异机械和电绝缘性能，对极端条件具有良好耐受性的纳米纸张材料，该材料表现出优异的交替高温和低温耐受性、抗紫外线和原子氧特性。这项研究成果日前发表在《先进材料》上。　　这种纳米纸张材料，具有较高的抗拉强度、优异的可折叠性、抗弯曲疲劳性、较高的电击穿强度。与纤维素纳米材料相比，这种纳米纸张材料的电晕阻力寿命显著提高，甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。　　如果把地球上的功能材料应用于火星和月球等极端环境，其在应用过程中的可靠性取决于其对极端环境的耐受性。通常，在这些极端环境中，一些不利因素包括紫外线、原子氧和高低温交替等，容易导致材料的物理化学性质发生变化，更有甚者会导致重要设备失效。　　为了解决这些挑战，人们使用和开发了各种基于金属、陶瓷和聚合物的材料。其中，金属和陶瓷具有优异的力学性能和对极端环境的容忍度。但金属基材料同陶瓷基材料相比密度高；而陶瓷基材料也存在因太脆而不能制备成特定形状的缺点；聚合物虽然具备轻质和可塑性的优点，但大多数聚合物基复合材料存在着高温耐软化性能差、低温脆性、耐热冲击性能差等问题。　　研究人员介绍，他们选用的细菌纤维素，具有高纯度、高结晶度、高弹性模量和天然三维网络结构。研究人员先将细菌纤维素的菌株木马孢杆菌引入固体培养基表面，为细菌纤维素的生长提供稳定的培养基—空气界面。在随后的细菌纤维素生长过程中，他们通过气溶胶辅助给料系统，为复合水凝胶的形成提供了条件。最后，通过热压，他们将得到的复合水凝胶组装成致密的云母纳米堆，得到了纳米纸张材料，其机械和介质强度性能优于大多数商业云母纸。　　为了验证该材料对极高温和极低温交替环境的耐受性，研究人员引入了快速热冲击试验。他们将该纳米纸张材料在烤箱和液氮之间来回交替，如此一来，材料被快速加热到120℃，然后冷却到-196℃。随后，研究人员测试了该材料在20次热冲击循环后的力学性能。在热冲击后，该材料的力学性能没有明显下降，强度保持在初始值的98%。　　为了进一步测试该材料对紫外线的抵抗力，他们将其在强紫外线照射下暴露216小时，力学性能和电学性能检测结果表明，该材料仍保持了90%的介电强度和99%的抗拉强度。此外，这种纳米纸张材料对原子氧也具有良好的耐受性，在原子氧大通量辐照6小时后，该材料的介电强度仍保持在96%。　　研究人员表示，这项研究将为未来对极端环境的探索提供一种材料选择。

英国《自然》杂志网站21日刊登研究报告说，美国科研人员日前成功研发出一种“纳米机器人”。它的直径仅为70纳米。这些小“纳米机器人”可通过患者的血液进入到肿瘤所在位置，采用“RNA干扰(RNAi)”的方法对癌细胞基因进行破坏。 　　RNA代表了“核糖核酸”，它是基因指导合成蛋白质过程中所必需的工具。RNA干扰是指另外添加“RNA”，令原有癌细胞中RNA不能发挥正常作用，也就不能合成相应的蛋白质。目前，包括美国辉瑞和瑞士诺华在内的很多生物技术或制药公司都在寻找可以控制RNA的方法。 　　据了解，在这种新方法中，一旦“纳米机器人”发现癌细胞并进入其内部，它们就会自行分解，并释放出小干扰RNA(siRNA)。“我们给这种小粒子安装了化学传感器，”负责领导这项研究的美国加州理工学院教授戴维斯说，“一旦它意识到自己已经进入肿瘤细胞内，它就会说：‘好啦，现在是分解并释放出RNA的时候了。’” 　　加州理工学院等机构的研究人员报告说，这种携带了特定RNA的载体进入血液后，不会引起免疫系统的排异反应，可随着血液流动到达发生癌变的部位，然后进入癌细胞释放出RNA，而剩下的载体物质由于太过微小可随着尿液排出。 　　这是首次实现在人体中利用RNA干扰来治疗癌症的研究。研究人员马克・ 戴维斯说，通过选择所使用的RNA，这项技术可以阻碍任何基因发挥作用，因此有望用于广泛治疗各种癌症。“RNA干扰”法由美国科学家安德鲁・ 法尔和克雷格・ 梅洛在上世纪90年代发现，他们因此荣获2006年诺贝尔生理学或医学奖。 　　“这是第一项展示RNA干扰的作用机制的研究，”戴维斯说，“我们对这一结果感到非常兴奋，因为每当一种新技术产生时，都会有很多人对它持怀疑态度。”

日本研究人员开发出一种纳米纤维素纸半导体，其展现了3D结构的纳米—微米—宏观跨尺度可设计性以及电性能的广泛可调性。研究结果日前发表在美国化学学会核心期刊《ACS纳米》上。　　具有3D网络结构的半导体纳米材料拥有高表面积和大量孔隙，使其非常适合涉及吸附、分离和传感的应用。然而，同时控制电气特性、创建有用的微观和宏观结构并实现出色的功能和最终用途的多功能性，仍然具有挑战性。　　纤维素是一种源自木材的天然且易于获取的材料。纤维素纳米纤维（纳米纤维素）可制成具有与标准A4纸张尺寸相似的柔性纳米纤维素纸（纳米纸）片材。纳米纸不导电，但加热可引入导电特性。不过，这种受热也可能破坏纳米结构。　　大阪大学研究人员与东京大学、九州大学和冈山大学合作，设计出一种处理工艺，使纳米纸能够加热，又不会破坏从纳米尺度到宏观尺度的纸结构。　　“纳米纸半导体的一个重要特性是可调性，因为这允许为特定应用展开设计。”研究作者古贺博隆副教授解释说，碘处理对保护纳米纸的纳米结构非常有效。将其与空间控制的干燥相结合，意味着热解处理不会显著改变设计的结构，并且可使用选定的温度来控制电性能。　　研究人员使用折纸和剪纸技术来提供纳米纸在宏观层面的灵活性。他们将鸟和盒子折叠起来，冲压出苹果和雪花等形状，并通过激光切割产生更复杂的结构。这证明了新工艺可能达到的细节水平，以及热处理没有造成损坏。　　成功应用的例子是，纳米纸半导体传感器结合到可穿戴设备中，以检测穿过口罩呼出的水分和皮肤上的水分。纳米纸半导体也被用作葡萄糖生物燃料电池的电极，产生的能量点亮了一个小灯泡。　　古贺博隆表示，新研究展现的将纳米材料转化为实际设备的结构维护和可调性非常令人鼓舞，新方法为完全由植物材料制成的可持续电子产品的下一步发展奠定了基础。

自上世纪30年代起，异质结构的半导体器件就在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。在人们的现代生活中，以半导体异质结构为基础的发光二极管、场效应晶体管、太阳能电池等都得到了广泛的应用。因此，发展纳米材料的合成技术，制备具有纳米尺寸的“半导体—半导体异质结构”材料不仅是合成化学所面临的挑战，同时也是发展新型功能纳米材料的一个重要途径。 　　中国科学院化学研究所高明远课题组在具有特殊结构和形貌的纳米材料的合成方面开展了一系列研究工作，取得了突破性进展。该小组采用高温热分解和分步注射的方法，成功地制备了纳米“火柴”、不对称形貌的纳米“泪滴”等异质结纳米晶体以及In2S3纳米“铅笔”。 　　最近，该课题组在系统研究工作基础上，利用粒径不同的Cu1.94S的纳米颗粒作为催化剂，并在反应体系中加入硫醇作为表面配体。他们证明了导体 Cu1.94S纳米颗粒可以催化硫化铟纳米晶体的生长，形成具有“半导体—半导体异质结构”的纳米材料，而类似的催化作用之前只在金属类纳米颗粒中被观察发现。研究还表明在In2S3纳米晶体的形成过程中，由铜、铟前体化合物与反应介质十二硫醇的相互作用所导致的凝胶化现象可直接影响纳米材料的晶体生长动力学。据此，通过对凝胶化过程的控制，他们成功地实现了具有异质结构的火柴形及泪滴形的Cu2S-In2S3纳米材料以及铅笔形In2S3纳米材料的制备。 　　中国科学院汪明博士说，论文的重要意义在于揭示了异质结构纳米晶的形成的过程及其机理，表面配体与金属离子的配位作用所导致的凝胶化对纳米材料的生长，及得到的纳米材料的结构与形貌进行控制具有重要的普适意义。

世界首个集材料生长、器件制备、测试分析为一体的纳米领域大科学装置——纳米真空互联综合实验站正在我国江苏苏州工业园区建设。这个实验站相当于在太空建设了一个全真空的纳米器件研发平台。　　正在建设中的这个纳米实验站是目前世界上最大的真空互联科研装置。其总体方案是：用总长近500米的超高真空管道，将上百台用于材料生长、器件制备、测试分析的大型仪器设备互联，实现样品在不同设备之间传送时其表面不被氧化、沾污，不被外界大气环境所破坏。中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员、纳米真空互联实验站常务副总指挥丁孙安说，实验站通过超高空间分辨、时间分辨、能量分辨、质量分辨等的高端能力仪器设备，对物质的“本征性质”进行研究，从而实现量子材料的设计、制备和表征，后摩尔时代器件加工和测试分析，同时开展新材料、新工艺、新结构和新功能的开发和研究，以及形成第三代半导体工艺包。　　“这个实验装置是在类似太空的全真空环境下的纳米器件研发平台，相当于把现有的加工设备统一搬到太空。”丁孙安说。　　纳米真空互联实验站是依托中科院苏州纳米所，联合清华大学薛其坤院士团队、中科院大连化学物理研究所包信和院士团队建设的。一期建设由中科院、江苏省、苏州市和苏州工业园区共建，预计2018年建成，建设经费3.2亿元。一期建成后将连接30多台设备，形成100米的真空管道。整个实验站的总预算是15亿元。　　苏州工业园区是全球纳米领域具有代表性的八大产业区域之一。中科院纳米所所长杨辉说，在此建设纳米真空互联实验站，是力图通过真空条件下的互联集成和若干重大项目验证，突破现有仪器设备的功能限制，实现材料制备、测试分析与微纳加工工艺等方面协同效应，为科研和战略性新兴产业发展提供先进的、开放性的平台。

近日，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员刘健团队与比利时那慕尔大学、武汉理工大学教授苏宝连合作，通过“化学剪裁”法精准制备出具有金属纳米颗粒空间分布的多级中空酚醛树脂纳米反应器，并表现出高效的多相催化加氢性能。相关研究成果发表于《先进材料》。细胞是一种具有多级中空结构和多组分活性物种的天然软物质。模拟细胞结构构筑人工细胞（也可称为纳米反应器）一直以来都受到科研人员的广泛关注。然而，设计具有多级中空结构的有机大分子仍具有挑战性。在该工作中，合作团队对氨基苯酚树脂微球进行了纳米级化学剪裁——使用乙醇作为化学剪裁剂，精确剪裁其微纳结构和化学组成。合作团队通过调节醇的种类和用量，可得到一系列类似纳米结构的氨基苯酚树脂颗粒，证明了该方法的通用性。研究发现，独特的多级中空结构及其有机微环境能够将金纳米颗粒包裹在其内部空腔中，形成类石榴型的微纳结构。合作团队将钯纳米颗粒选择性沉积在其外壳后，制备出具有精确金属空间分布的多级中空酚醛树脂纳米反应器。该纳米反应器封装的金纳米颗粒有利于向钯纳米颗粒提供电子，形成更多的金属钯。同时，外壳上的钯纳米颗粒有利于产生更多的活泼氢用于底物的氢化，从而提高催化活性。在苯乙烯、苯乙炔和硝基苯加氢反应中，该纳米反应器表现出高效的加氢性能。《中国科学报》 (2022-08-31 第1版 要闻)

合肥5月25日电近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料，其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入，不断出现的极端环境条件，包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等，成为今后深入探索的主要障碍。在极端环境下，材料的物理化学特性会发生变化，严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中，金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性，但金属材料面临密度过高重量过大的问题，而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点，但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此，设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中，珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来，这种精巧的有序结构的其他功能（如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等）逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发，研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法，利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶，然后通过热压的方式，得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络，该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时，材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度，从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比，该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高，甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外，该项研究中的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下，仍表现出优异的综合性能，这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。

低维有机纳米光子路由器 　　纳米光子学主要研究如何在微纳米尺度上对光子运动进行操纵、调节和控制，在未来信号传播和信息处理方面具有广泛的应用前景。中科院化学所光化学重点实验室的科研人员成功研制出低维有机纳米光子路由器，可实现单点激发、多通道不同的光信号输出。相关结果近日发表于《美国化学会志》，英国皇家化学会《化学世界》杂志也对该成果作了报道。 　　据了解，该实验室近年来在低维有机材料光子学方面进行了系统的研究。在前期对一维有机光波导材料的研究中，研究人员发现了有机材料中的弗伦克尔激子与光子的强耦合作用所形成的激子极化激元(EP)在有机光子学中的作用机制 进而利用三重态敏化，通过EP传播过程中的双向能量转移作用，实现了稳定白光输出的光波导器件 进一步利用有机晶体材料中的激子极化激元的超高折射率，实现了双光子泵浦有机纳米线激光器。相关工作证实了有机低维材料在纳米光子学中的巨大潜力，为实现基于低维有机材料的光子学功能元件奠定了基础。 　　在此前研究的基础上，该实验室科研人员联合美国西北大学，从有机纳米线异质结的可控制备入手，利用有机小分子特定的组装与生长特性，通过液相和气相两步法，实现了客体分子在主体分子的一维主干结构上的可控外延生长，从而得到了一维有机分枝型异质结构。将有机异质结构中的荧光共振能量转移(FRET)和光波导性质结合起来，实现了信号可调制的纳米光子路由器。 　　这些成果为深入研究有机功能分子体系的组装行为，控制合成功能化有机复杂微纳结构，研究复杂结构中光子学的内在机制，以及探索光子通讯与运算中需要的各类元器件提供了重要的借鉴。

金纳米微粒(左)在一组光镊子中的运动被用来探测由周围其他纳米微粒的膨胀所触发的声波。图片来源：Ohlinger等，《物理评论快报》 　　你有没有想过一个病毒听起来像什么，或者一个细菌在宿主之间游走会发出什么噪音?如果答案是肯定的，那么由于世界上最小耳朵的发明，你或许很快就有机会搞清这一切。“纳米耳”——被一道激光束俘获的金微粒——能够探测到仅为人类听觉阈值一百万分之一的声音。研究人员认为，这项研究将开启“声学显微术”的一个全新领域，后者是利用生物体释放的声音对其进行研究的一门科学。 　　纳米耳的概念起源于1986年被称为光镊子的一项发明。这种镊子利用一个透镜将一道激光束聚焦到一点，从而能够抓住微粒并移动它们。光镊子已经成为分子生物学和纳米技术的一种标准工具，帮助研究人员向细胞内注入脱氧核糖核酸(DNA)，甚至在DNA注入后对其进行操作。光镊子还能够用来测量作用于微观粒子上的极小的力 一旦你用激光束控制住你的粒子——而不是由你来让其移动，你便只须用一台显微镜或其他合适的观测设备观察它是否在自动地运动。这也正是纳米耳遵循的道路。 　　声波随着它们经过的介质粒子的前后移动来传播。因此为了探测声音，你需要对这种前后运动进行测量。德国慕尼黑大学光子学与光电学研究团队的光物理学家Jochen Feldmann和同事将一个直径60纳米的金微粒浸入水中，并用光镊子夹住了它。 　　Feldmann的研究团队记录并分析了该粒子响应声振动所产生的运动——这种声振动由在附近水中的其他金纳米粒子的激光感应加热所导致。除了具有前所未有的敏感性外，他们的纳米耳还能够计算声音来自于哪个方向。研究人员提出，使纳米耳的三维阵列一道工作将能够用来监听细胞或微生物，例如细菌和病毒，随着运动和呼吸，它们都能够释放出非常微弱的声振动。Feldmann表示：“这里显然存在着医学上的可能性，我们可以用其来研究适当的人群，但我们首先必须搞清它是如何工作的。” 　　丹麦哥本哈根市玻尔研究所光镊子实验室的生物物理学家Lene Oddershede对此印象深刻，并推测这篇论文会激发该领域的其他科学家在研究微生物时寻求声波的帮助。她说：“这真是一个有趣的想法，并且我们很容易做到这一点，但我们之前从未进行过任何尝试。”然而Oddershede警告说，“我只能说这篇论文从这个意义上将是很鼓舞人心的”，但在超声显微镜变为现实之前，这项试验的设置还需要显著细化，以改进其区分来自随机分子运动的声波的能力。但她对此表示乐观：“我相信他们能够相当快地改进这一设备。” 　　研究人员在最新出版的《物理评论快报》(PRL)上报告了这一研究成果。

浙江大学的科学家用滤纸和二氧化钛薄膜制作出一种新型“纳米纸”，这种材料能继续与多种化学分子结合并展现不同特性，实现材料应用上的“百搭”。 　　“通过前体物溶液浸润再水解的方式，可以让二氧化钛薄膜包裹在滤纸的纳米纤维上，之后再用含有其他化学分子的溶液继续浸润纳米纸，就能制造出不同用途的新材料。”浙江大学化学系教授黄建国和他的研究团队从2007年开始着手创制环保、高效、成本低廉、制作简单的“百搭”材料，实验室常备的滤纸和二氧化钛两种常见的材料成为他们的首选。 　　肉眼看来，纳米纸的外观与普通滤纸没有差别，但功能却有了极大差异，黄建国说：“滤纸由无数的纤维素纤维组成，自然形成的精细结构非人力所及，而二氧化钛水解后产生的羟基具有足够的化学活性，能够和绝大多数的分子相结合，这两个材料的特性共同决定了纳米纸‘万金油’的特点。” 　　不久前，黄建国在纳米纸纤维上“铺”了一层名为“萘胺”的染料，让纳米纸变身为一遇亚硝酸盐就变色的检测试纸。“这种纳米纸轻薄灵敏，色彩的浓淡则表明了亚硝酸盐浓度的高低，对于检测食品中的亚硝酸盐浓度非常有效。”这项研究于2月18日在线发表于英国《皇家化学学会进展》期刊。 　　黄建国介绍说，纳米纸还可用于检测水体中汞离子、氟离子的含量，甚至用于检测DNA的特定序列段。而将碳氟链化合物与纳米纸组合而成的防菌纳米纸，还可用于食品保鲜与包装。由于碳氟链化合物不亲油，也不亲水，于是纳米纸也变得“油水不沾”，细菌也因此无法在纳米纸上停留。 　　“纳米纸是一个理想的平台，可以针对具体问题设计出相应的材料，绝不仅局限于目前进行尝试的几个方向。”黄建国说，下一步他将尝试把纳米纸进行必要处理后用于癌症、糖尿病等疾病的便捷检测。

2023年5月23日，由全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC 279）主持制定的国家标准《纳米科技术语 第12部分：纳米科技中的量子现象》正式发布，标准于2023年12月1日正式实施。北京泊菲莱科技有限公司作为标准主要起草单位深度参与此标准从制定到发布的全过程。助力产业发展中国有“兵马未动粮草先行”之古训，在当今高科技纳米技术领域，中国权威人士又提出纳米技术研究标准应先行。国家标准委主任李忠海认为，长期以来，在传统的工业领域中总是先有产品后有标准。但在高新技术领域的标准化工作中，必须改变传统的标准化工作的思维方式，提倡理念的创新。在纳米材料的标准化工作中，应提倡标准先行，用标准引导产业化发展，用标准来规范市场。纳米材料标准化是一项面向全新材料领域、具有前瞻性的标准工作，涉及多学科、多领域。2001年中国国家科技部将“纳米材料标准及数据库”列入基础性重大研究项目；2003年12月经国家标准委批准成立了“全国纳米材料标准化联合工作组”，目前已开展了近15项纳米材料标准的研究制定工作。2023年5月23日，由北京泊菲莱科技有限公司作为主要起草单位的国家标准《纳米科技术语 第12部分：纳米科技中的量子现象》（Nanotechnologies-Vocabulary-Part 12: Quantum phenomena in nanotechnology）发布（GB/T 30544.12—2023/ISO/TS 80004-12:2016, IDT）。该标准的制定及发布，将为纳米科技在与量子相关的生产、应用、检验、流通、科研等领域，提供统一技术用语的基本依据，是开展纳米科技量子相关各种技术标准研究及制定工作的重要基础及前提。北京泊菲莱科技有限公司创立于2006年，是集研发、生产、销售、服务于一体的国家级高新技术企业，致力于开发智能化、高精度、高性能的高科技设备企业。泊菲莱科技拥有多种自主知识产权，现已应用于新能源、药物合成、精细化工等各类科研领域，在立足于国内市场的同时，多款产品也远销海外。泊菲莱科技荣获国家级高新技术企业、中关村高新技术企业，企业通过ISO9001质量管理体系认证，符合GB/T27922-2011《商品售后服务评价体系》五星级标准。泊菲莱科技不仅拥有雄厚的研发实力，也一直秉持着“以客户为中心”的服务理念和“创见、实干、卓越”的企业精神，作为科技型高新企业，积极创导高科技智能设备等尖端科技，不断革新，不断挑战，以卓越创新的进取精神，推动自身的不断成长和壮大。2005年4月我国颁布第一批七项纳米领域的国家标准，其中就有《纳米材料术语》（GB/T 19619—2004,terminology for nanomaterials）。这项标准规定了纳米材料一般概念和按技术分类的具体概念的术语。分为一般概念、纳米材料的种类、特性、制备方法、处理方法和表征方法6类，共68个术语。其中对纳米尺度的定义是在1到100纳米范围的几何尺度，没有涉及性质变化。近年来，很多企业意识到参与标准制定的战略意义，形成了共识：一流的企业制定标准，二流的企业销售服务，三流的企业售卖产品。随着我国纳米科技国标的发布，作为标准主要起草单位，泊菲莱科技将在行业中更具话语权，进一步引领相关产业发展。 相关背景 纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是动态科学(动态力学)和现代科学(混沌物理、智能量子、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。

纳米生物传感器，听起来是一个非常陌生的名词，但验孕棒等试纸产品，你肯定不会陌生，它们就是此类传感器的“化身”。　　中科院宁波材料技术与工程研究所研究员黄又举精耕于纳米材料领域，构建出纳米生物传感器新材料，旨在推动更多的检测产品进入寻常百姓家。　　可以设想，将来如果你对蔬果农残担忧，用这种试纸测一测，有无农残，指标多少，便一目了然 甚至一些人体健康指标也可以利用生物传感器，转化为看得见、摸得着的直观呈现。　 人物名片　　姓名：黄又举　　职务：中科院宁波材料技术与工程研究所研究员　　荣誉：2015年第六批宁波市“3315计划”创新人才　　课题研究收获“意外之喜”　　黄又举大学学的是高分子材料科学与工程专业，后进入中国科技大学攻读博士学位。他坚信，材料若能结合生物领域，将拥有非常广阔的发展前景。博士毕业后，他远赴新加坡南洋理工大学从事博士后研究，主要研究方向是化学与生物医学工程领域。　　“我在攻读博士后之前从未涉及过纳米粒子方面的研究，后来因为研究需要相关的材料，才学习合成纳米粒子材料，没想到展现了这方面的天赋。”4年在新加坡深造研究让他收获了“意外之喜”。　　2013年10月，黄又举通过“春蕾人才”计划，进入中科院宁波材料技术与工程研究所工作。去年12月，由于他出色的科研表现，被破格提升为项目研究员。　　在攻关纳米生物传感器核心材料等关键问题上，黄又举潜心研究了五六年。　　纳米金材料是他的研究重点。纳米金材料是纳米传感器的核心材料，被广泛应用于试纸条、试纸盒中，其大小、形状以及自组装行为直接影响到可视化的性能。　　传统纳米金合成主要是通过调控反应动力学和热力学，进而调控形貌和大小，但众多实验参数常常会影响纳米金的大量高质量制备。黄又举则突破了传统的方法，提出了纳米金的两种新生长模式———智能化合成与非连续性生长模式。　　他研发出超过20种单分散的不同形貌的金纳米粒子，包括球形、方形、棒状、片状、星形、线形以及一些复杂的多级纳米结构。与现有的其他产品相比，这种合成方法确保纳米粒子在大规模制备条件下，仍能保持粒子的高度均匀性。　　“市场上纳米金粒子产品存在纯度不足、形貌种类有限等缺陷。”黄又举说，“我们团队研发出来的产品纯度和品质都非常高，且在相同的单位价格之下，能够生产出更大体量的产品。”　　生物传感器应用非常广阔　　“此类传感器的应用空间非常广阔，主要集中在一些可视化的试剂盒、试纸条上。”他介绍说，“目前市面上较为常见的就是验孕试纸，以后的应用方向还可以针对男性、小孩等受众，同时在食品安全领域也可大做文章。”　　如在食品安全领域，普遍的家庭要检测蔬果是否含有毒素，不可能购置大型的仪器，只能通过一些简单的工具去鉴别，因此可以通过裸眼观察到颜色变化的试剂、试纸成为较为理想的工具、方法。　　“在目前推崇‘精准医疗’的大环境下，需要更多的生物传感器去检测各类人体指标以达到预防的目的。”黄又举对研究领域的前景充满了信心。　　据了解，他和团队合成的纳米金样品已经受到国内外多家高校、院所和公司的青睐与好评，样品已经免费试用于美国斯坦福大学、新加坡南洋理工大学、新加坡国立大学、韩国成均馆大学和各类生物公司等30余家机构。　　同时，他与众多企业合作展开一些专利布局。浙江星博生物科技有限公司就与其合作，研发了可商业化的男性生殖健康体外检测产品。　　今年，黄又举还与宁波美成生物科技有限公司合作在中科院材料所筹建了“食品安全快速检测材料与技术联合实验室”，引入了20余个快检便携式仪器，主要进行食品检测技术方面的研究和应用，争取向提供第三方检测服务方面发展。　　黄又举表示，目前他们正在研究定量检测的问题，主要面向一种能随目标物浓度变化产生颜色变化的试纸条和试剂盒。“例如，你拿一张检测毒素的试纸去检测某个东西，试纸可以直接通过不同的颜色来显示毒素含量，就像pH试纸随着酸碱性浓度的不同显示不同的颜色”他说。　　他表示，在互联网高速发展时代，可以将可视化生物传感器与移动医疗结合，通过相关生物传感器芯片、手机APP以及医疗大数据处理平台的构建，实现可视化生物传感器的商业化。

据美国物理学家组织网近日报道，美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校物理学家开发出一种新型X光显微镜，不仅能透视材料内部结构，而且洞察之细微达到了纳米水平。该显微镜有助于开发更小的数据存储设备，探测物质化学成分，拍摄生物组织结构等。研究论文发表在《美国国家科学院院刊》上。 　　X光纳米显微镜不是通过透镜成像，而是靠强大的算法程序计算成像。“这种数学运算方法相当复杂，其原理有点像哈勃太空望远镜，就是让最初看到的模糊图像变得清晰鲜明。”领导该研究的加州大学圣地亚哥分校副教授奥里格夏佩克解释说，X光探测到物质的纳米结构后，会生成衍射图案，计算机按照运算法则将这种衍射图案转化为可辨认的精细图像。 　　为了测试显微镜透视物体的能力和分辨率，研究小组用钆和铁元素制作了一种层状膜。目前信息技术行业多用这种膜来开发高容高速、更微小的内存设备和磁盘驱动器。 　　“这两种都是磁性材料，如果结合成一体，就会自然地形成纳米磁畴。”夏佩克说，在显微镜下面，能看到它们形成的磁条纹。层状的钆铁膜看起来就像一块千层酥，层层褶皱形成了一系列的磁畴，就好像一圈圈指纹的凸起。 　　“这还是第一次能在纳米尺度观察到磁畴，而且不需要任何透镜。”夏佩克解释说，这对开发更小的数据存储设备非常关键，磁比特可以做得更小，也就是说让磁纹变得更细，从而开发出磁畴更小的材料，就能在更小的空间里储存更多数据。 　　“在目前的磁盘表面上，1个磁比特约15纳米大小。我们的显微镜能直接拍摄到比特位，这对拓展未来的数据存储能力打开了新空间。”论文合著者、该校电学与计算机工程教授、磁记录研究中心的埃里克富勒顿说。 　　此外，该显微镜还能用于其他领域。通过调节X光的能量，还能用它来观察材料内部有哪些元素，这在化学上是非常重要的。在生物学领域，用X光给病毒、细胞及各种不同的组织拍照，要比用可见光拍出来的效果好得多。 　　夏佩克说，在计算机工程领域，我们希望能以可控的方式造出新型磁性材料和数据存储设备 在生物和化学领域，能在纳米水平操控物质。要达到这些目标要求，必须从纳米水平理解材料的性质，而X光显微技术让人们真正在纳米水平看到了物质内部。

浙江大学科学家造出新型纳米纸 浙江大学的科学家用滤纸和二氧化钛薄膜制作出一种新型“纳米纸”，这种材料能继续与多种化学分子结合并展现不同特性，实现材料应用上的“百搭”。 “通过前体物溶液浸润再水解的方式，可以让二氧化钛薄膜包裹在滤纸的纳米纤维上，之后再用含有其他化学分子的溶液继续浸润纳米纸，就能制造出不同用途的新材料。”浙江大学化学系教授黄建国介绍,肉眼看来，纳米纸的外观与普通滤纸没有差别，但功能却有了极大差异。黄建国说：“滤纸由无数的纤维素纤维组成，自然形成的精细结构非人力所及，而二氧化钛水解后产生的羟基具有足够的化学活性，能够和绝大多数的分子相结合，这两个材料的特性共同决定了纳米纸‘万金油’的特点。” 不久前，黄建国在纳米纸纤维上“铺”了一层名为“萘胺”的染料，让纳米纸变身为一遇亚硝酸盐就变色的检测试纸。“这种纳米纸轻薄灵敏，色彩的浓淡则表明了亚硝酸盐浓度的高低，对于检测食品中的亚硝酸盐浓度非常有效。” 他介绍，纳米纸还可用于检测水体中汞离子、氟离子的含量，甚至用于检测DNA的特定序列段。而将碳氟链化合物与纳米纸组合而成的防菌纳米纸，还可用于食品保鲜与包装。由于碳氟链化合物不亲油，也不亲水，于是纳米纸也变得“油水不沾”，细菌也因此无法在纳米纸上停留。YSRIBIO1330 人CCAAT增强子结合蛋白α(C/EBPα)ELISA试剂盒 Human CCAAT/enhancer binding protein alpha,C/EBPα ELISA Kit YSRIBIO1331 人基膜聚糖/内腔蛋白(LUM)ELISA试剂盒 Human lumican,LUM ELISA KitYSRIBIO1332 人Na+/H+交换体3(NHE3)ELISA试剂盒 Human Na+/H+ exchanger 3,NHE3 ELISA KitYSRIBIO1333 人孤腓肽(OFQ/N)ELISA试剂盒 Human orphanin FQ/nociceptin,OFQ/N ELISA KitYSRIBIO1334 人基质裂解素(ST1)ELISA试剂盒 Human Stromelysin-1,ST1 ELISA KitYSRIBIO1335 人基质裂解素(ST2)ELISA试剂盒 Human Stromelysin-2,ST2 ELISA KitYSRIBIO1336 人基质裂解素(ST3)ELISA试剂盒 Human Stromelysin-3,ST3 ELISA KitYSRIBIO1337 人脂氧素A4(LXA4)ELISA试剂盒 Human Lipoxin A4,LXA4 ELISA KitYSRIBIO1338 人蛋白酶3特异性抗中性粒细胞胞质抗体(PR3-ANCA)ELISA试剂盒 Human proteinase-antineutrophil cytoplasmic antibody,PR3-ANCA ELISA KitYSRIBIO1339 人β-促脂素(β-LPH)ELISA试剂盒 Human β-lipotropic hormone,β-LPH ELISA KitYSRIBIO1340 人脂磷壁酸(LTA)ELISA试剂盒 Human lipoteichoic acids,LTA ELISA KitYSRIBIO1341 人乙胺碘呋酮(AD)ELISA试剂盒 Human amiodarone,AD ELISA KitYSRIBIO1342 人唾液酸(SA)ELISA试剂盒 Human Sialic acid,SA ELISA KitYSRIBIO1343 人鞘磷脂(SM)ELISA试剂盒 Human sphingomyelin,SM ELISA KitYSRIBIO1344 人尿游离皮质醇(UFC)ELISA试剂盒 Human urinary free cortisol,UFC ELISA Kit

推进纳米技术进步 FEI中国纳米港开幕 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 FEI高层及政府代表为中国纳米港剪彩 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 FEI全球销售与服务执行副总裁与北大教授彭练矛共同为纳米港揭幕 中国上海 / 2008年1月18日--FEI公司（纳斯达克上市公司代码：FEIC）中国纳米港于今天正式开幕并投入使用，成为FEI公司继北美、荷兰、日本后全球第四家纳米港。纳米港具备的功能，超越了纯展示中心的理念，它所提供的先进技术与应用软硬件令 FEI的专家们可以和客户与伙伴们一起，共同致力于研发拓展创新理念与解决方案，以推进纳米世界的技术进步。 FEI 的4家纳米港均坐落于全球各地技术进步的核心区域，在这些地方聚集了众多客户和合作伙伴，不懈推动着纳米世界的技术发展。上海充满生机，是中国的技术发展高地，其地位举世公认，因此，FEI的第四家纳米港选址于此。考虑到中国一直是纳米技术投入与开发的领航者，FEI纳米港将为中国科学技术突破提供有效的当地支持。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 中国首个纳米港拥有先进的设备 此次纳米港的开幕典礼吸引了包括FEI中国地区客户、知名学者以及记者等在内的众多宾客参加。FEI公司全球销售与服务执行副总裁盧钰霖在致辞时表示："在全球为纳米技术开发所做的努力中，中国始终扮演着重要角色，而纳米新技术的问世与应用，将有可能间接帮助人类解决清洁可再生能源、疾病、食品供应、恐怖主义、犯罪等诸多领域内的重大课题。在中国，我们的客户正在电子、生命科学等众多不同领域进行各种学术和商用研发工作，依托中国纳米港，我们得以更好地与他们开展合作，帮助他们的事业不断取得成功，支持中国科技研发持续进步。" screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 FEI的科研人员演示其先进的纳米显微镜产品 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 嘉宾们感受纳米世界的独特魅力 FEI产品应用专家们深厚的专业知识，再加上FEI纳米港所提供的先进设备，为FEI纳米港和众多领先的政府与学术机构在微观世界的合作研发，提供了至关重要的支持，例如：FEI与美国能源部基础能源科学办公室在TEAM项目上的合作，其解析度达0.5埃。最近，FEI公司又与荷兰物质基础研究基金会（FOM）联合宣布将共同展开纳米研究项目。研究目标为开发高性能电子显微镜及聚焦离子束系统，进而获得单原子图像对材料结构进行改性。 中国纳米港将引进FEI公司的纳米显微镜，为纳米三维材料结构表征与性能分析提供超高分辨率显微技术与设备。其位于中国上海张江高科技园区碧波路690号8号楼。联系电话为+ 86 (0)21-50278805转5606。 关于FEI FEI公司是一个全球性的团体，拥有最先进的工业技术，为客户提供三维表征，分析和材料结构加工的精确信息，直至亚埃级水平。FEI久负盛名的全球用户网络向诸多先进研究与制造领域内的客户开放，加速其纳米研究进程，同时致力于新产品的商业化。FEI公司在全球有四个纳米港（NanoPort），分别位于美国，荷兰，日本和中国上海，它们共同为众多世界级知名客户与专家提供核心技术，致力于纳米新观念和新方案的研究与开发。FEI在全球 50 多个国家建立了销售及支持部门。详情请见www.fei.com

成果名称 自支撑纳米级碳膜的制备研究 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验等科研工作中，都需要用到自支撑薄膜作为靶膜、剥离膜或X 射线过滤器，这些膜的厚度范围覆盖几十纳米到几十微米。因此自支撑薄膜的制备成为这些实验成功与否的关键问题之一，这方面的研究已经成为核科学技术、材料科学与物理学的研究热点。此外，随着近年来激光驱动离子加速的兴起，人们发现激光轰击固体靶可以有效地加速质子到很高的能量（例如100MeV质子），从而可以提供一种台面大小的装置，用于取代体积庞大的常规离子加速器。这不仅对高能物理加速器具有重要意义，还可以显著降低癌症治疗等应用型加速器的体积和造价，而纳米级薄膜正是激光驱动粒子加速的关键元件。 2011年，北京大学物理学院颜学庆教授申请的&ldquo 自支撑纳米级碳膜的制备研究&rdquo 项目获得第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用阴极弧沉积方法在平面硅、玻璃和载波片上成功制备了厚度可以精确控制的纳米级碳膜，精确度达到（± 1nm）。该碳膜能够与基底分离，并被放到带孔的金属模板上。此外，课题组还为其将要开展的激光离子加速实验和串列加速器研究提供了厚度小于10nm的固体靶材。目前相关工作已经顺利结束，此项工作的成果已经申请了专利并有相关论文发表，课题组研制的自支撑薄膜将在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验和激光驱动离子加速等科学研究中进行推广。2012年，该项目获得了科技部国家重大科学仪器设备开发专项支持。 应用前景： 不仅对高能物理加速器具有重要意义，还可以显著降低癌症治疗等应用型加速器的体积和造价，而纳米级薄膜正是激光驱动粒子加速的关键元件。 知识产权及项目获奖情况： 已申请专利。

金鸡报晓已迎春，元宵临近聚福门，Quantum Design China恭祝大家新春愉快，元宵吉祥。上图这幅立体逼真的画作是 Quantum Design China专为您打造的新年特别礼物。看到图像右面的坐标轴，是不是很惊讶？没错，这不是一幅手绘作品，而是借助SwissLitho公司制造的3D纳米结构高速直写设备—NanoFrazor专业定制的三维纳米雄鸡贺卡！ 这幅雄赳赳气昂昂的鸡年贺卡，其尺寸仅有10μm*10μm，深度差为50nm，是目前全球小的三维纳米鸡年贺卡。整只雄鸡的微纳尺寸，以及鸡身立体的轮廓和清晰的线条，都体现了3D纳米结构高速直写机NanoFrazor让人膜拜的高直写精度(XY: 10nm, Z: 1nm)、高形貌感知灵敏度(0.1nm)，另外还有高速直写，无需显影，实时观察直写效果，无临近效应，无电子/离子损伤等有的特点。 NanoFrazor纳米3D结构直写机的问世，源于发明STM和AFM的IBM苏黎世研发中心，是其在纳米加工技术的新研究成果。NanoFrazor纳米3D结构直写机采用直径为5nm的探针，通过静电力控制实现直写3D高精度直写，并通过悬臂一侧的热传感器实现实时的形貌探测，次将纳米尺度下的3D结构直写工艺快速化、稳定化。该技术自问世以来已经多次刷新了上小3D立体结构的尺寸，创造了上小的马特洪峰模型，小立体地图，小刊物封面等记录。2016年10月，瑞士Swisslitho公司又发布了一款NanoFrazor Scholar，这款小型的纳米加工设备竟然可以放置在实验室桌面上，而且分辨率依然可达到XY:10nm；Z:2nm，轻松实现小于20nm的线宽与间距，更加便于课题组内进行纳米原型器件、微纳光学/光子学/磁学，NEMS、超材料等领域纳米机构与器件的设计与制备，是纳米结构和器件加工制备领域的之选。 2017的年味儿少不了科学的情怀，少不了我们对未知的探索和追求，带着NanoFrazor专业定制的全球小的三维纳米雄鸡贺卡，Quantum Design China祝愿大家在新的科学年中创意无限，收获满满！2017，Quantum Design China将继续伴您左右，提供丰富、的科研设备，便捷、专业的售后服务，助力您的科学研究更有说服力，更具创造力！ 相关产品： 3D纳米结构高速直写机NanoFrazor: http://www.instrument.com.cn/netshow/C226568.htm小型台式无掩模光刻系统: http://www.instrument.com.cn/netshow/C155920.htm

越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中，比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间，利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点，在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的（肉眼观察不到、手摸感觉不到）、间隙极小（小于100nm）的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面，从而产生了防水、防油、防紫外线等特殊效果。但是这些衣物经过洗涤，直到最终被丢弃，其中的纳米颗粒又会对环境造成负担。如何测定和评价纳米科技纺织品的纳米颗粒数量和尺寸分布，是纺织行业面对的新课题。 二氧化钛（TiO2）纳米颗粒具有紫外线防护功能和抗菌特性，并且能够提高织物的亲水性并减少异味，因此被越来越多的应用到纺织行业。本应用报告使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS），研究了几种商业纺织产品中TiO2纳米颗粒的释放情况。样品用于评估的五种纺织样品均从当地商店购买，如表1所述。40％TiO2纳米颗粒（30-50 nm）悬浮液购自美国研究纳米材料公司（US Research Nanomaterials™ ，位于美国德克萨斯州休斯顿市）。为了促使纳米颗粒分散，将Triton X-100（购自西格玛奥德里奇公司Sigma- Aldrich™ ，位于美国密苏里州圣路易斯）添加到所有溶液中，最终浓度为0.0001％。实验测量总钛时，将0.25g的每种纺织样品切成小片，放入5mL浓硝酸（65％）和1mL的浓氢氟酸（49％）中，放入微波炉中消解。消解后，每个样品添加6mL 10％H3BrO3（v/v），放入微波炉中与HF络合15分钟。然后，用去离子水将样品定容至50mL，并采用常规ICP-MS进行分析。检查TiO2纳米颗粒从织物中的释放情况时，每个样品取400cm2，浸入200mL去离子水中。对容器超声处理15分钟，然后将其放在摇床上（每分钟150次）24小时。对容器进行第二次超声处理，然后取出等分液体进行分析。向空白去离子（DI）水中掺入2.7μg/L TiO2纳米颗粒，作为对照品。如有必要，用去离子水进一步稀释样品，并在两次稀释之间进行超声处理，以最大程度地减少纳米颗粒团聚。所有分析均在珀金埃尔默（PerkinElmer）的NexION® 电感耦合等离子体质谱仪上进行，该质谱仪上运行Syngistix™ 以用于ICP-MS软件。进行纳米颗粒分析时，使用Syngisitix纳米应用模块进行数据收集和处理。表2示出了进行TiO2纳米颗粒分析的NexION工作条件。实验结果图1示出了TiO2纳米颗粒（对照品）和三个样品的信号。这些图表清晰地显示了样品之间的差异：虽然TiO2纳米颗粒对照品显示出可重复的、均匀的粒度分布，但样品的纳米颗粒粒度分布更大，高达200nm。此外，同一类型的样品之间也存在差异，如样品A和D所示。样品B和样品C不含大量TiO2纳米颗粒。下面的表3和表4，分别为A~E样品中的总Ti含量和TiO2纳米颗粒的尺寸和浓度。婴儿连体衣A和B形成了有意思的对比：A含有的基本全是TiO2纳米颗粒，而B含有的基本都是其他形态的Ti离子。结论本研究表明，SP-ICP-MS能够检测和测定纺织品中释放的TiO2纳米颗粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量颗粒，能够提供单个颗粒的信息，克服了常规纳米颗粒分析技术的局限性。本研究结果表明，各个纺织产品都含有粒度和浓度不等的TiO2纳米颗粒。了解更多应用资料和产品信息，扫描下方二维码，下载珀金埃尔默单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SPICP-MS）表征织物中TiO2纳米颗粒的释放相关资料。

近段时间，新冠病毒南非变种奥密克戎来势汹汹，针对这种变异病毒的疫苗开发正紧锣密鼓地进行，其中颇受关注的当属mRNA疫苗。一些知名制药企业表示可以迅速针对新变种调整mRNA疫苗，在100天内即可交付首批疫苗。可见，mRNA疫苗具有快速研发、快速制备的优点，此外还具有安全性和有效性好，持续时间长的优点，发展前景广阔。 mRNA进入细胞内部并发挥作用，面临两大难关 mRNA疫苗/生物药的原理：将含有编码抗原蛋白的mRNA导入人体细胞内部，直接进行翻译，形成相应的抗原蛋白，从而诱导机体产生特异性免疫应答，达到预防免疫或治疗的目的。 但是，mRNA要进入细胞内部并发挥作用，面临两大难关： 1 mRNA是带负电荷的长链大分子，细胞膜表面也带负电，静电排斥作用使得mRNA较难穿过细胞膜进入细胞内部；2 mRNA进入人体后，容易被体内的多种酶降解。 u mRNA“运载火箭” — 递送系统应运而生为了攻克这两大难关，mRNA“运载火箭”— 递送系统应运而生，其负责将mRNA成分完整地运送至目标靶点，并且在合适的时机和环境条件下及时释放。 u LNP — 目前mRNA药物主流递送系统核酸脂质纳米粒（Lipid nanoparticle, LNP）是目前mRNA药物主流的递送系统，其结构示意图如下图所示： https://www.precisionnanosystems.com/workflows/formulations/lipid-nanoparticles 核酸脂质纳米粒主要成分的作用核酸脂质纳米粒LNP除有效成分mRNA外，主要由四种成分组成： 这四种成分协同作用，护送有效成分mRNA穿透细胞膜，并在细胞质中有效地释放。因此，脂质纳米粒中四种成分的的含量对优化mRNA药物的给药方式，药效研究等具有重要意义。故有必要开发一种稳定可靠的分析方法，用于这四种成分的含量检测。 岛津解决方案l 分析仪器岛津生物惰性液相系统+蒸发光散射检测器Ⅲ l 方法学结果使用外标法绘制标准曲线，获得四种成分5~1000(/ 500)mg/L的宽线性范围。三个浓度（10、50和200 mg/L）标准品的保留时间和峰面积的RSD（n=6）分别在0.04~0.11 %和0.69~7.14 %之间，仪器精密度良好。 图1 脂质纳米粒四种成分标准品色谱图（50 mg/L） 表1 方法学结果 l 实际样品分析mRNA疫苗样品使用甲醇稀释10倍后，直接进样分析，样品中检测到LNP的四种成分，含量见下表。 表2 实际样品分析结果 结语mRNA疫苗安全、有效、周期短，是抗击新冠病毒战场上的新兵，也是一员不可忽视的猛将。脂质纳米粒递送系统则是mRNA能够穿透细胞膜，到达细胞内部有效表达抗原蛋白的关键。我们开发了一种使用岛津生物液相系统结合蒸发光散射检测器ELSD-LT Ⅲ同时分析脂质纳米粒中四种成分含量的分析方法，方法灵敏、稳定、可靠。四种成分含量多少，一测见分晓，为药学研究提供可靠的数据支持，助力变种新冠病毒mRNA疫苗开发快上加快！ 撰稿人：唐雪 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

1993年的一天，北京大学校园里来了一位从日本留学回来的青年人，他带着六十余箱仪器设备回国，一入燕园，便从头开始建设实验室。几十年后，这位青年学者在世界科研领域享誉盛名，成为世界纳米材料研究领域的先驱。他就是全国政协常委、九三学社中央副主席、中国科学院院士、北京大学纳米科学与技术研究中心主任、北京石墨烯研究院院长刘忠范。“我的人生挺简单，就是在做一件事情，小时候是读书学习，现在是读书研究。”回国参与科研建设的数十年间，刘忠范一次次地锐意进取、开拓创新，以纳米材料之微，寻国计民生之大。从出国到归国：“出国做研究，回国做事业”1983年7月，怀揣着对化学浓烈兴趣的青年刘忠范在母亲的支持下，选择继续深造，从此开启了十年的日本留学生涯。钻研使他在化学的世界里越陷越深，先后在日本横滨大学、东京大学获得硕士、博士学位，并在东京大学和日本分子科学研究所做博士后。留学的第8个年头，刘忠范遇到了他的伯乐——北京大学化学系教授蔡生民。蔡生民教授不止一次对刘忠范发出邀请，希望他能够回国工作。面对蔡生民教授的热情和诚意，刘忠范接受了他的邀请。而彼时的中国尚处在科技腾飞的前夜，科研条件相对落后，“出去”的多，“回来”的少。科学无国界，科学家却有祖国。“在国外做的只是研究，回到国内才是真正做事业，会有更大的天地，更广的舞台。能为祖国作贡献，这就是我回国的最大心愿！”这是他的心声。刘忠范选择了祖国。带着导师送的60余箱实验仪器，刘忠范回到北京大学，亲手建立起光电智能材料研究室。在两间空房子里，他从零开始，既没经费，也没人员，就去工地、工厂找来沙子和锯末，自己动手搭起了防震台。每一个插头放在哪里，刘忠范都会自己设计并找人安装，桌椅板凳也需要他自己一件件购买。每天第一个来实验室的是他，晚上最后一个离开也是他，有时候工作到深夜，楼门已经关闭，只能翻大门回家。寒来暑往，刘忠范做得踏踏实实。1994年，刘忠范申请了科技部攀登计划项目，经费500万。在90年代初期，这是个庞大的数字。凭借着踏实的研究成果，刘忠范成为这个项目的首席科学家，也是当时科技部最年轻的首席科学家。从此，刘忠范开始了纳米攀登之旅。1997年9月27日，刘忠范和吴全德院士一道推动成立了国内最早跨院系、跨学科的纳米研究机构——北京大学纳米科学与技术研究中心。对科研方向的高度敏感，与刘忠范从小对大自然的强烈探求欲不无关系。1962年冬，刘忠范出生在吉林九台的一个农民家庭。小时候家里穷困，父亲务农，母亲是家庭妇女，只有在邻村小学教书的哥哥有文化。受到哥哥的熏陶，刘忠范从小就喜欢读书。凡是书上看到的东西他都想亲自试验一下：给鸡鸭听音乐是否会多产蛋？用凉开水浇地是否比用生水更好？怀着强烈的好奇心，他将这些“突发奇想”付诸行动，并仔细地观察实验结果。在此后的很多年里，对知识的浓厚兴趣总是牵引着他的研究。1998年的一天，刘忠范突发奇想，能不能把碳纳米管也像分子那样一个个排起来。冒出这个想法后，他立刻着手尝试，反复试验下，想法成功落地，碳纳米管首次整齐地矗立在表面上。2000年，他以开拓者的身份发表了国际相关领域的第一篇文章。从碳纳米管到石墨烯 ：“要么上书架，要么上货架”石墨烯 —— 被称为“ 会改变世界的材料”——于2004年被英国科学家发现，随之成为世界范围的前沿领域，是目前世界上已知最薄、最坚硬、导电性和导热性最好的新材料。2008年，刘忠范率领团队转而深耕石墨烯领域，开始研究石墨烯的合成方法。2010年的诺贝尔物理学奖，授予了发现石墨烯的两名科学家，世界范围内掀起了竞争石墨烯产业领域的热潮。与此同时，石墨烯的产业应用在国内得到了广泛的关注，各地纷纷兴建石墨烯产业园，成立产业中心。“老实说那个时候，社会上对石墨烯的宣传有点过热，很多有关石墨烯的说法不靠谱。”刘忠范坦言。但他认为，与其指出这种说法不对、这种做法不行，不如尝试一下自己认为正确的做法。“别的一概不做了，只做石墨烯，而且往前走，做‘有用、实用’的石墨烯。”正是这一决定，让他开启了石墨烯产业化研究的新征程。“被其魅力所征服，被其未来所吸引，义无反顾地走到今天，亦将为之奋斗余生。”刘忠范潜心于石墨烯基础理论研究，十年如一日地探索研究，发文无数。2018年，刘忠范一手建立了北京石墨烯研究院，作为院长的他，带领团队全方位开展石墨烯基础研究和产业化核心技术研发，为我国石墨烯研究和应用领域开山探路。“我们现在所做的事情，将来都会变成术语，所以一定要规范。”刘忠范反复告诫学生。他认为，对于石墨烯产业，制备决定未来。因此，他的团队抓住关键两点，一是制备具有全球竞争能力的优质材料，二是研究制备装备领域更高端更上游的技术。“有它行没它也行”不是刘忠范心中杀手锏级的应用。虽然国内市场上出现了许多石墨烯相关产品，但大多还是“三大件”，即石墨烯电热产品，石墨烯改性电池以及石墨烯防腐涂料。这些产品很难给人类生活带来颠覆性的改变，他认为，一个杀手锏级的应用，应当可以让传统产业升级换代，创造出新的产业。因此，刘忠范始终致力于探索更多方向，提供最好的材料与装备。“要做点真正有用的东西，或者上书架或者上货架。”这是刘忠范一贯的理念。上书架，并非简单地发表学术论文，而是真正对科学有用，是能够在教科书里找到；而上货架，并非简单地申请几项专利，而是真正对国计民生有用，是能够在百姓生活里找到。从科研到育人 ：“人才决定潜力，文化决定高度”2009年，刘忠范被评为“科学中国人年度人物”，2011年当选中科院院士，2012年获得中国化学会—阿克苏诺贝尔化学奖。在他心里，学者应该专注于学问；院士是一个崇高的称号，选上是件“水到渠成的事情”，而不应是追求的功利目标。他希望自己还是最初的那个“自己”，做好学问，在推动学术发展的同时把年轻一代带起来… … 正因如此，对于奋战在科研第一线的刘忠范来说，三尺讲台更是他的另一个阵地。他认为，“科研跟教书育人并不矛盾，作为一名教师，也有义务承担起培育新人的重任”。“人才决定潜力，机制决定效率，文化决定高度”，这是刘忠范一贯的信条。谈起最自豪的事，不是发表的600多篇学术论文，不是探索出了新领域，而是培养了一批热爱科学、热爱纳米的学生。身教胜于言传，刘忠范的以身作则，点燃了一批批学生对科研的兴趣。他的学生绝大多数都在国内外高校和科研院所从事科研工作，其中已经有60多位教授或研究员，包括一位院士、5名万人计划领军和拔尖人才、5名长江学者和青年长江学者、9名杰青、8名优青，还有10位企业高管，都在各自的领域里为科学研究和国家发展贡献自己的力量。刘忠范始终带着兴趣做科研，兴趣也是他教育理念的第一页。“一个新学生来我这里做科研，我都先问他的特长和爱好是什么，我让他自己找感兴趣的问题。当他不知道对什么感兴趣时，我会问他对哪些不感兴趣，以尽量避免做自己不感兴趣的工作。”作为导师，导引学生找到自己所擅长的兴趣，他认为这同样重要，将两者结合起来，还需要耐得住寂寞的马拉松式的坚持。针对“十四五”时期的人才培养，他提出“要进行兴趣导向，分类支持”，基础研究和应用研发不能混为一谈：基础研究需要的是自由宽松的创新性文化环境和文化土壤；应用研究和高技术研发需要明确的应用目标牵引。每个人精力有限，把它集中于真正的科学问题上，保持一颗安静平和、积极向上的心，不懈努力，才会有所突破。责任二字，同样是他育人理念的重要一页。在谈及2020年政府工作报告时，他认为一句“生命至上”令人动容，这也是他责任心的一个生动体现。静心在科研世界之外，刘忠范深深地感受到越来越多的社会责任。儿时刻骨铭心的经历使他对农村教育和失学儿童问题十分关注，他多方奔走，设立的奖学金帮助了不少濒临失学的儿童。他曾经就读的村小学有了漂亮的新校舍、宽敞明亮的图书室、崭新的桌椅和计算机房。收到学生家长寄来的感谢信，讲述自己的孩子第一次看到和使用电脑时的激动心情，刘忠范感动得落了泪。他还在母校长春工业大学设立“励志奖学金”“烯望之星奖学金”，鼓励母校的年轻学子奋发向上。“有了兴趣，就有了追求；而有了责任意识，就能够把个人的追求与集体乃至国家融为一体。”刘忠范尽自己最大的努力承担起社会的责任，他也将这种勇于担当的精神传递给他的学生。“做好一件事，不负北大人”“矢志不渝家国梦，敢凭烯碳赌人生。”回到祖国怀抱30年，刘忠范用实力为自己的事业开拓了一片广阔的天空，也为祖国的纳米科技领域和人才培养奉献了自己的力量。“科学精神实际是追求真理，追求事实本身，由好奇心驱动， 其实质就是关注、认识和解释自然，没有私心杂念，更无过多功利性虚荣心。只有厚积培植科学精神滋长的土壤，才能孕育和激发出更多的原始创新。”刘忠范这么说，他也是这么做，他还将继续这么做下去。（本文原载于《中国统一战线》2022年第5期总第365期 记者：程佳俊，北京大学融媒体中心）

高效能运算（HPC）续推半导体产业成长！据法人估计，台积电第三季与第四季3、5纳米稼动率几乎满载，进入排单阶段，3纳米满载盛况更延续至2025年。台积电强调，N2制程相较N3E于功耗、速度皆有明显提升，芯片密度增加大于15％；涵盖A16在内，台积电解决对节能运算永无止境的需求，几乎所有的AI创新厂家都正与台积电合作。台积电透露，N2研发进展顺利，装置效能和良率皆按照计画甚或优于预期，将如期在2025年进入量产、N2P预计在2026年下半年量产。法人预估，N2进度优于外界预期，于明年6月开始初制晶圆（wafer start），平均月产能估计将达到3万片，优于过往同期所有制程节点，产能利用率会维持在9成左右；法人更透露，2纳米三大重要客户，包括苹果、AMD及陆系加密货币业者。其中，苹果进攻AI、M5芯片大规模部属，不只应用在MAC、iPad系列产品，自家AI服务器之中也将大量铺开，研调机构估算，苹果单台服务器之芯片用量将高达30颗以上，推升台积电2纳米需求，间接坐实明年iPhone 17 Pro将搭载以N3P制程打造的A19 Pro芯片。另AMD将以2纳米打造PC CPU，主系竞争对手Intel加强与台积电合作，AMD更加积极往尖端制程节点推进。笔电供应链业者证实，AMD的PC平台的Design规模确实提高，今年第四季至明年第一季力拼市占率提升。法人强调，制程转到N2或A16，会使用Chiplet（小芯片）概念，先进封装重要性提升；台积电与OSAT（专业封测厂）积极合作，据悉国内封装大厂已派一组人至台积电学习CoW技术，估计未来将提供CoWoS完整服务。中国芯片大客户，转单三星？美中科技战随着美国大选倒数持续升温，业界传出，大陆IC设计业者赶在美可能祭出更严厉管制政策前，提前增加对台积电（2330）先进制程下单扩大备货，同步启动转单三星生产先进制程芯片的「B计划」，以避免美方日后可能封杀陆企在两岸投片的问题。这意味大陆IC设计业为了避免日后「断炊」，找上不隶属于两岸晶圆代工势力的三星，使得三星成为美中科技战火升温的受惠业者，引爆新一波与台积电的抢单大战。对于相关传闻，至截稿前，台积电方面没有回应。根据台积电第2季财报资料，来自中国大陆的业绩比重，今年首季为9％，第2季明显提高到16％，再超车其他亚太地区，成为第二大营收来源，仅次于北美地区所占的65％。业界解读，台积电上季来自大陆业绩占比升高，应与大陆IC设计业者感受到日后可能面临美方压力而无法在台积电投片，提前扩大下单台积电备货有关，氛围类似先前华为旗下海思遭美国列入黑名单前夕大量下单台积电囤积芯片的状况。据了解，相关陆系IC业者虽然不是利用当前最先进的制程，但属于已发展多年的相对先进制程，应用在ADAS、手机、高速运算等周边领域。近期这些客户除了继续下单台积电，并开始评估「B计划」、即转单三星。业界认为，就算部分陆IC设计业者想分散风险，但美对大陆的出口管制应会一视同仁，后续若真的从台积电分散转单下在三星，同样都要遵守相关管制规定。供应链指出，部分大陆IC设计业者已启动若要下单三星的先期准备作业，如果后续美国总统大选由川普胜出，难保不会出现更严格的管制，所以必须先行因应。以相对先进的制程来说，现在已经下单在台积电，即使后续想分散生产地点，不要全集中在台湾，恐怕不见得能下单在美系的英特尔，自然会把三星纳入考虑。专家：台积电是关键赢家随着美国总统大选的临近，无论谁获胜，预计美国制造业回流这关键主题，将继续成为盘面焦点，因共和党和民主党都提出了有利于通过补贴或关税来支持制造业的政策，Tema ETF投资长点名，台积电与Clean Harbors将是该政策主要受益者。CNBC报导，Tema 美国回流主动型ETF，是建立在世界没有变得更安全的基础上，随着地缓政治、贸易战争、实际战争等问题，导致供应链捉襟见肘，公司正在做出决定，增量产能以更接近客户进入美国。Tema ETF首席投资长尤里霍贾米里安（Yuri Khodjamirian）表示，不管谁当选美国总统，制造业回流美国政策都将持续推动，而台积电将是主要受益者。他指出，台积电是制造业回流关键参与者，受益于人工智能需求的增长，今年上涨了近60%。他进一步指出，台积电已将其在美国的投资增加到650亿美元（约新台币2.11兆元），并计划在亚利桑那州建立3家半导体制造厂，这要归功于美国晶元法案。据台积电称，预计将创造6000个“直接高科技、高工资工作岗位”，2万个建筑工作岗位，以及数以万计的间接供应商和一般产线工作岗位。而第1家工厂预计将于明年开始生产，预计到本世纪末，这3家工厂都将投入运营，我们认为这对台积电来说将是1个很大的优势。然而，霍贾米里安警告称，由于美国半导体制造业多年来的下滑，僱用熟练工作力可能面临挑战，虽然台积电的股票可能还有更大的上涨空间，但建议投资者注意半导体行业的周期性，应仔细考虑他们的头寸规模和时机。正如我所说，从6到12个月的角度来看，这是1只周期性很强的股票，我认为这些晶圆股都有支撑，但在某个时候，它们将开始在下跌周期中定价，比基本面实现的时间要早得多。除了台积电外，另Clean Harbors也将是该政策的受益者，霍贾米里安指出，Clean Harbors是1家处于这一趋势前沿的公司，他是1家专门从事危险废物处理的废物管理公司。Clean Harbors今年来股价上涨了30%，随着美国工业生产的增加，对公司服务的需求预计将增长。今年早些时候，它推出了一项新的「一站式」服务，以解决北美各地的PFAS（全氟烷基和多氟烷基物质，通常称为永久化学品）的问题，他们是为数不多的在该领域拥有解决方案的公司之一，是1档被称为“低调”的股票。

微纳加工是纳米研究的两大基础之一，备受重视。然而，随着各种新型器件和结构的出现，常规的微纳加工方法已无法完全满足需要，激发了人们探索更高性价比、更强加工能力的非常规加工方法。中国科学院国家纳米科学中心刘前团队基于自主开发的新概念激光直写设备，开发出多种非常规加工方法。近日，该团队在物理不可复制功能(PUF)防伪标签研究中取得新进展。相关研究成果以Random fractal-enabled physical unclonable functions with dynamic AI authentication为题，在线发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 　　当前，传统防伪标签因其确定性的构筑模式在自身安全性上面临挑战。PUF标识本征的唯一性和不可预测性可作为商品的“指纹”秘钥，从根本上遏制标签自身被伪造的可能。为此，科学家利用金属薄膜去湿原理产生的随机分形金网络结构作为PUF，开发出一种由随机分形网络标识符和深度学习识别验证模型组成的新型PUF防伪系统，并展示该PUF的多层级防克隆能力。 　　借助高通量的图案化光刻(镂空模板)、薄膜沉积及一步热退火技术，可实现晶圆级PUF单元制作，体现了批量化、低成本(单个标签成本不到1美分)的生产特点。为了应用到实际防伪场景，研究人员开发了一种基于深度学习算法的图像PUF识别验证系统，借助ResNet50分类神经网络模型对37000个PUF标识符(10348)实现了可溯源、快速(6.36 s)、高精度(0%假阳性)验证，并提出了动态数据库策略，赋予深度学习模型极高的数据库扩容能力，理论上打破了庞大数据库的建立与低时间成本之间难以兼容的障碍。此外，这种PUF制作与微电子工艺流程高度兼容，有望与元器件同时集成并完成元件单元的真实性验证。PUF系统可初步满足工业化需求，有望推动商业化的PUF防伪技术的发展与普及。相关技术已申请国家发明专利并已获授权。 　　研究工作得到国家自然科学基金，国家重点研发计划“纳米科技”专项等的支持。该工作由国家纳米中心、北京航空航天大学和德国卡尔斯鲁厄理工学院合作完成。图1. PUF的制作流程及表图2. 深度学习识别验证系统的建立与性能展示

华东师范大学专家成功研制出了一种新型纳米巨磁阻抗效应(简称GMI)速度传感器，并通过了上海市科委验收SooQ.cn，成为拥有独立自主知识产权的新一代汽车速度传感器。目前造车网版权所有，该项科研成果正在转化为产品搜企网版权所有，将安装在中国自制的混合动力汽车和“荣威”燃料电池汽车上。 　　据介绍造车网，作为当今国际上最具竞争力的新一代磁敏传感器工业自动化网，纳米GMI磁敏传感器在汽车测速上的应用尚属国际首次。华东师大物理系和软件学院专家杨燮龙、王江涛、赵振杰等教授组成的课题组鬼知道，在材料组分、纳米晶生长等方面都进行了重大改进moc.swenaii.www，传感器已能经受-40℃到+150℃的冷热苛刻环境的考验。他们还结合“荣威750”ABS传感器的特殊要求和外形IPIonline.com.cn版权所有，成功设计了与该车型防抱死系统相适用的传感器鬼知道，试装后在进行了1000余公里的初步道路试验www.IPIonline.com.cn，未出现一次故障。

据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道，来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示，他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管，而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流，在极低的工作电压下，仍能保持出众的电流密度，甚至可超过同尺寸性能最好的硅晶体管的表现。相关研究报告发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。 　　很多科研小组都致力研发小尺寸的晶体管，以切合未来计算技术对于更小、更密集的集成电路的需要。但现有的硅基晶体管一旦尺寸缩小，就会失去有效控制电流的能力，即产生所谓的“短沟道效应”。 　　在新研究中，科研人员舍弃硅改用单壁碳纳米管进行实验。碳纳米管具有出色的电气性能和仅为直径1纳米至2纳米的超薄“身躯”，这使其在极短的通道长度内也能保持对电流的闸门控制，避免“短沟道效应”的生成。而IBM团队研制的10纳米以下碳纳米管晶体管首次证明了这些优势。 　　科学家表示，理论曾预测超薄的碳纳米管将失去对于电流的闸门控制，或减少输出时的漏极电流饱和，而这都会导致性能的降低。此次研究的最大意义在于，证明了10纳米以下的碳纳米管晶体管也能表现良好，且优于同等长度性能最佳的硅基晶体管，这标志着碳纳米管可成为规模化生产晶体管的可行备选。 　　工程师在同一个纳米管上制造出若干个独立的晶体管，其中最小一个的通道长度仅为9纳米，而这个晶体管也表现出了极好的转换行为和漏极电流饱和，打破了理论的预言。当与性能最佳，但设计和直径不同的10纳米以下硅基晶体管进行对比时，9纳米的碳纳米管晶体管具有的直径归一化(漏)电流密度，可达到硅晶体管的4倍以上。而且其所处的工作电压仅为0.5伏，这对于降低能耗十分重要。此外，超薄碳纳米管晶体管的极高效能也显示出了其在未来计算技术中大规模使用的潜力。 　　总编辑圈点 　　没人不爱便携。所以电子元件抗拒不了“越缩越小”的命运。但对于碳纳米管晶体管，性能和尺寸却在“闹矛盾”：既往理论认为，如果缩到了15纳米以下的长度，那载体有效质量相对于其它半导体来说，就太小了，从而非常容易就隧穿和渗入设备——不受控制，这是身为电子元件所最不被看好的。不过，现在工程师们搞定了它，据其论文讲，问题发生在碳纳米管金属触点的物理模型有所不足，而此前的研究均忽视了这一点，没人仔细观察电子在通过那小小交界处时发生了什么。