纳米阵列电极是多个纳米电极的集合体。根据单个纳米电极的组合方式,纳米阵列电极可分为有序纳米阵列电极(nanoelectrode arrays) 和无序纳米阵列电极( nanoelectrode ensembles) 。纳米阵列电极不仅具有单个纳米电极高传质速率、低双电层充电电流、小时间常数、小IR 降及高信噪比等优势,而且由于成千上万个单个纳米电极集中在一个基体上,克服了单个纳米电极响应信号过小、易受干扰和难以操作等缺点,能极大地提高测量的灵敏度和可靠性,降低操作难度和测量成本。特别是作为人工组装的纳米结构体系,纳米阵列电极更能突出研究者的设计和创新理念。人们能够通过设计和组装实现对纳米阵列组成、结构和性能的有效控制。因而,纳米阵列电极自20 世纪80 年代诞生起就受到人们的普遍关注。迄今为止,人们已相继设计制作出如圆盘状、井状、叉指状、圆柱形、圆锥形、截锥形、球形和半球形等多种形状的纳米阵列电极,所用电极材料包括金属、半导体、高聚物和碳纳米管等多种材料。其在电化学分析、微型生物传感器、电催化和高能化学电源等领域已日益显示出广阔的应用前景。1、纳米阵列电极的制备方法1. 1 模板法模板法是选择具有纳米孔径的多孔材料作为模板,在模孔内合成纳米阵列,然后组装成纳米阵列电极。此方法通过调整模板的参数,可以实现对纳米电极结构和尺寸的有效控制。可采用纳米阵列孔洞膜做模板,通过电化学沉积法、溶胶一凝胶法、溶胶一凝胶一聚合法、化学气相沉积法等技术将纳米结构基元组装到模板孔洞中而形成纳米管或者纳米线的方法。常用的模板主要是有序孔洞阵列氧化铝模板(AAO)和含有孔洞有序分布的高分子模板。多孔阳极氧化铝模板是通过高纯铝片在适当温度的酸性溶液中阳极氧化制得。依阳极氧化时所加的氧化电压、电解液类型、电解温度及电解时间的不同,可得到不同孔径、孔深和孔间距的膜,这种膜是典型的具有纳米孔阵列的自组装微结构。Keller等在1953年报道了多孔阳极氧化铝的理想结构模型如图1所示,该模型指出多孔层是由许多六角柱形结构单元紧密有序地排列而构成的。Martin等在模板法制备纳米线方面做了开拓性工作,1989年他们在阳极氧化铝模板的孔道内合成了金纳米线,并研究了它的透光性能。此后,模板法得到了迅速发展。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567915_3043450_3.jpg图1 多孔阳极氧化铝的理想结构模型纳米阵列电极的模板法制作过程如图2所示,大致是先在通孔的模板膜的一面用各种方法覆盖一层金属。这层金属膜较厚是为了保证电极能覆盖所有的孔。然后将覆有金属的一面与导电基体接触或者直接将金属膜作为导电基体进行电沉积。通过溶解或部分溶解模板控制纳米线的长度,可得到不同类型的纳米阵列电极。如图2b为纳米孔阵列电极,图2c为纳米盘阵列电极,图2d、e为纳米线阵列电极。用化学沉积的方法填充模板时不需事先镀覆金属膜。例如,在金属已充满膜的纳米孔洞之后继续沉积,可在模板膜的两面均得到一层金属膜,去除其中的一层,另一层留作阵列电极的基体,则得到典型的纳米盘阵列电极。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567916_3043450_3.jpg图2 纳米阵列电极的模板法制作过程示意图1.2 刻蚀法刻蚀法是基于化学腐蚀或光化学反应,对材料进行加工的一种方法。在纳米阵列电极制备过程中,主要通过对电极覆盖层、阵列模板或电极材料进行加工,从而制备出各种立体形状的电极,是目前制备形状可控的纳米阵列电极较为有效的方法。目前主要的刻蚀方法有化学刻蚀法和光刻法。化学刻蚀操作简便,只要控制得当就能得到理想的纳米阵列电极。Crooks等报道了通过刻蚀覆盖在平面电极上的绝缘层来获得纳米孔阵列电极的方法。他们制得直径为60~80 nm 的Au (111) 有序凹进并且高度对称的六边形纳米阵列。具体做法是:选择一定面积的Au(111),其余部分用蜡覆盖,电化学方法纯化45 min 后,欠电位沉积单层铜;再将硫醇化学吸附在上层的铜上形成硫醇自组装层;最后在氰化物溶液中用化学刻蚀的方法扩大硫醇自组装层的缺陷,以制成凹进的Au (111) 纳米阵列电极。光刻法在制备有序带状纳米阵列电极方面具有特殊的优势。典型的制作过程如下:首先设计阵列的形状,采用气相沉积在绝缘基体上沉积厚度约为100 nm的薄层金属,再涂上一层光刻胶,然后在其上覆盖光刻模板,通过光照和选择性化学溶解得到阵列。Finot等采用电子束光刻及离子刻蚀的方法得到纳米插指阵列电极。其中单个插指电极的宽度为100 nm、电极间距离为200nm、电极面积为100 m×50 m,如图3所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251646_567917_3043450_3.jpg图3 金插指阵列电极SEM图(1000×)1.3 自组装法自组装法通过非共价键之间的相互作用使纳米粒子聚合在一起,自发地在基底表面形成有序纳米结构薄层的一种方法,是近年来非常活跃的研究方法之一。在纳米阵列电极制备过程中,自组装层可作为电极反应的活性部分,也可作为惰性覆盖层。汪尔康等采用自下而上自组装法制成金纳米粒子阵列电极。他们首先将云母基体在巯基的作用下表面功能化,再将云母浸入到金胶溶液中,云母表面的硫醇基团将12 nm的金颗粒固定。不同的浸入时间获得的金阵列的密度不同,时间越长,得到的纳米金粒子阵列的密度越高。Radford等采用自组装法将氧化还原活性物质单层膜固定在以金为基体的单层十二烷基硫醇自组装膜上,制成纳米阵列电极。其中活性部分是固定在直链硫醇自组装层终端的氧化还原类物质,每个活泼的氧化还原分子相当于单个纳米电极。这种电极灵敏度高,可用来研究以氧化还原介质作电子传递媒介的生物大分子氧化还原反应机理。2、前人相关纳米阵列制备的研究高度取向的纳米阵列是以纳米颗粒、纳米线、纳米管为基本单元,采用物理和化学等方法在二维或三维空间构筑的纳米体系。高度取向的纳米阵列结构除具有一般纳米材料的性质外,它的量子效应突出,具有比无序的纳米材料更加优异的性能。纳米阵列结构很容易通过电、磁、光等外场实现对其性能的控制,从而使其成为设计纳米超微型器件的基础。目前,有序纳米结构材料已经在垂直磁记录、微电极束、光电元件、润滑、传感器、化学电源、多相催化等许多领域开始得到应用。2.1TiO2纳米管阵列的制备及其研究目前TiO2纳米管的制备方法主要有包括利用多孔氧化铝、有机聚合物和表面活性剂作为模板的模板合成法和利用TiO2纳米粉在碱性条件反应的水热合成法。其中最主要的方法是多孔氧化铝模板法和碱性条件下的水热合成法。在多孔氧化铝模板合成法中,通过调节工艺参数来控制,不同模板的孔径尺寸,可以制备出不同管径的纳米管,但难以合成直径较小的纳米管;而水热合成法虽然操作简单,且可以制得管径较小的纳米管,但纳米管的特征却严重依赖于颗粒的尺寸和晶相。同时这两种方法制备的纳米管是一种分散状态,不能直接固定在电极的表面。从高级氧化技术应用角度来看,TiO2固定薄膜比悬浮颗粒更为实用。美国科学家Grimes利用电化学阳极氧化的方法制备了TiO2纳米阵列材料,采用阳极氧化技术制备的TiO2纳米管分布均匀,以非常整齐的阵列形式均匀排列,纳米管与金属钛导电基底之间以肖特基势垒直接相连,结合牢固,不易被冲刷脱落。TiO2纳米阵列材料是制备工艺流程如表1所示。表1 TiO2纳米阵列材料是制备工艺流程 步 骤操 作 工 艺Ⅰ金属钛在含有F-的酸性电解质中迅速阳极溶解,阳极电流很大,并产生大量Ti4+离子(反应式(1))。接着Ti4+离子与介质中的含氧离子快速相互作用,并在Ti表面形成致密的TiO2薄膜,电流急剧降低(反应式(2))。Ⅱ多孔层的初始形成阶段,随着表面氧化层的形成,膜层承受的电场强度急剧增大,在氟离子和电场的共同作用下,在TjO2阻挡层发生局部蚀刻,形成许多不规则的微孔凹痕(反应式(3)),此时,电流呈轻微增大趋势。Ⅲ多孔膜的稳定生长阶段,电流完全由发生在阻挡层两侧的离子迁移提
1、实验步骤(1)AAO模板前处理依次用丙酮,乙醇,去离子水对模板进行清洗,以除去表面油污和灰尘等杂质,以防阻塞纳米孔。然后,在模板的一侧进行喷金处理,根据本实验要求,选择喷黄金,喷金在真空条件下进行,时间为5min。前处理后,测得AAO模板喷金侧具有良好的导电性。 (2)电镀液的选取主要选用Ni的盐溶液作为电镀液使用,考虑到AAO模板易被腐蚀的特性,配制了酸性和中性两种电镀液配方进行实验。(3)电镀实验预处理用循环水泵抽真空,使电镀液充满氧化铝模板的孔洞。抽真空时间为12h左右,至溶液内不再有气泡冒出为止。 (4)电沉积 在室温条件下,采用两电极体系,Pt作为对电极。直流电源下电流密度恒定在8mA/cm2条件下制备得到了金属Ni纳米线。将所制备的样品用3MNaOH溶液进行充分溶解,除去多孔氧化铝膜,用去离子水反复长时间冲洗,将残留的NaOH去除干净。2、 结果与讨论2.1模板的微观形貌图1为AAO模板的电镜形貌图。AAO模板孔径为80~100nm。孔隙率,模板中孔洞的体积之和占模板总体积的百分比,用P表示。因模板孔洞平行排列,故孔隙率的大小可用垂直于模板孔洞生长方向的平面上,孔洞面积与总面积的比值来计算。所用模板孔隙率计算如下:α(孔密度)=n÷S总 (2·1)P(孔隙率)=S孔÷S总 (2·2)其中,n(孔数)应按选定的分析面积内完整孔洞的数目来计算。由于孔洞数目较多,且实际模板的孔洞并非理想的圆形,因此,可以考虑借助专门的图形分析处理软件对一些结构参数进行辅助分析计算,一方面可以提高工作效率,另一方面,结构参数分析的准确率也可以得到很好的保证。经计算得,实验所用AAO模板孔隙率约1011个孔/cm2。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567922_3043450_3.jpg图1 AAO模板的SEM图2.2制备Ni纳米阵列在室温下恒流电镀9h后,将AAO模板置于3M的NaOH中50min,进行模板的去除后,用SEM观察其微观形貌。图2为去除AAO模版后的纳米线的SEM图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567923_3043450_3.jpg图2 Ni纳米线的SEM图从图2可以看出, Ni纳米线呈束状,有较大的长径比,大量纳米线互相接触,这是由于溶解时间过长,AAO模板全部被除去后,单独的纳米线无法独立支撑,未形成规整的阵列结构。Ni纳米线直径在80-100nm之间,这与AAO模板孔洞直径分布有关。AAO模板的制备过程中会因降压引起纳米孔洞底部变细小,镍纳米线的外形与氧化铝模板具有相似性,因此镍纳米线的根部会有分支、变细的现象。还可能是电沉积过程中,导电性能好的区域生长较快形成的。纳米线表面不光滑则说明Ni纳米线的生长为单晶结构,生长速度有一定的不可控性。图3为所制备的Ni基纳米线的俯视图,AAO模板全部去除,纳米线互相接触。可以看出,Ni纳米线具有很好的取向性且未发生断裂,表明纳米线刚性较好。在模板全部被去除的情况下,仍保持有一定的有序性。纳米线生长长度基本一致。纳米线呈束状集中也有可能是电沉积时间过长,导致所沉积的纳米线长度超过模板而在模板表面沉积而形成的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567924_3043450_3.jpg图3 Ni基纳米阵列将AAO模板的去除时间缩短为35min,电沉积时间仍为9h,对制得的样品进行微观表征,如图4的a、b、c、d所示。由图4可知,模板部分去除后得到的Ni基纳米阵列,呈排列整齐的阵列结构,可用于下一步的纳米阵列电催化性能的研究。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509251659_567925_3043450_3.jpg图3·5 Ni基纳米阵列的SEM图依据上面的分析结果可知,为得到排列规整的Ni基纳米阵列,需对电镀时间和模板溶解时间进行调整。缩短模板溶解时间,使Ni纳米线底部不与基体脱离,使纳米线之间相互独立,保持模板去除前的间距,从而得到Ni基纳米阵列电极。3、结论通过AAO模板电沉积法制备的Ni基纳米线平行排列,高度有序,镍基纳米阵列中镍纳米线直径为80~100nm。
我在多孔氧化铝模板(AAO)中填充了Ni的纳米线阵列,老师让分别测试平行阵列方向和垂直阵列方向的磁性,请问该如何操作?(是不是在换算磁性物质的质量的时候必须把模板的重量扣除?)请高手赐教,谢谢!
在基底上沉积的膜(10几纳米左右,有孔洞)+纳米线阵列(1微米左右),想分析纳米线的成分,可否用xps?xps能够反映表面以内多深的信息?基底的信息会造成干扰么?膜呢?菜鸟一只,不要见笑。
我们由单晶硅片(100)用化学刻蚀法制备了定向Si纳米线阵列,测得XRD谱图如下面的第一幅图所示,有一个明显的(400)衍射峰。低角度部分放大如第二幅图所示,其中第1个小峰和第2个强峰可以分别和硅的(111)和(200)对应,但是61.7度左右的强峰却和所有硅标准卡片上的任何峰都对不上。百思不得其解,求高手给指点一下。非常感谢!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110261025_326390_1629782_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/10/201110261029_326391_1629782_3.jpg
中国科技网讯 据物理学家组织网9月14日(北京时间)报道,最近,一个由马萨诸塞大学阿默斯特分校化学家领导的研究小组开发出一种快速、灵敏的探测方法,能从微观水平识别出活组织内各种细胞类型,几分钟内就能区分出癌转移组织和正常组织。研究人员指出,这为快速诊断癌症提供了一种比较通用的方法,并能减小活体检查的入侵性。相关论文发表在最近出版的《美国化学协会·纳米》杂志上。 迄今为止,精确识别癌细胞的标准方法是用一种能与癌细胞壁结合的生物受体,但这种方法的缺点是必须事先知道相应受体是什么。新研究中,由该校文森特·罗泰洛领导的研究小组用一种黄金纳米粒子传感器阵列加上绿色荧光蛋白(GFP)造出一种新传感器阵列,只需几分钟就能与癌细胞内特殊蛋白质起反应而被激活,从而给每种癌症标上一个独特的识别标志。 在此前研究中,他们已经开发出一种“化学鼻”——由纳米粒子和聚合物组成的阵列,能区分正常细胞和癌细胞。“我们将这一工具用在组织和器官诊断中,能通过‘闻味’的方法实际探测、识别活动物组织中的转移性肿瘤细胞,‘嗅’出不同的癌症类型。”罗泰洛说。 他们用健康组织和小鼠肿瘤样本,不断调节、修整纳米粒子—GFP传感器阵列,一旦发现了转移性组织,GFP就会发出荧光。研究人员解释表示,调整好的传感器阵列能识别各种健康组织,即使组织只有微小变化,它也能“嗅”出来,极为敏感而且功能强大。罗泰洛说:“就好比两块奶酪,看起来一样但用鼻子能分出来哪块美味可口,哪块是几天前的。我们的‘化学鼻’能分出一个组织样本是否正常,是哪种癌症,而且准确率极高。它能分辨仅有2000个细胞的样本,能大大减小活体检查的入侵性。” 除了灵敏度高,“化学鼻”还能区分低转移和高转移,癌症来自哪个部位,如乳腺、肝、肺和前列腺癌。“这一进展让我们向通用型诊断测试更近了一步。总的来说,这种基于阵列的传感策略有望带来一种显型筛选方法,对各种组织情况进行甄别,区分它们是来自基因变异还是组织分化。”研究人员指出,他们下一步将在人体中测试这种传感器阵列。(记者 常丽君) 总编辑圈点: 几年前就有报道说宠物狗能嗅出“癌症患者”。与之相比,“化学鼻”虽然靠的并不是真正的嗅觉,但却不乏亮点:高灵敏度、区分转移组织和癌症类型。癌症之所以可怕,一则在于它早期的隐匿性,一则因为它善于转移。极强的隐匿性使很多患者错过了治疗的最佳时机;而当患者历尽艰辛以为战胜病魔却被告知癌细胞发生转移时,身心都很难再经受住新一轮的折磨。针对这两方面,“化学鼻”在诊断上都有巨大进步。这样的技术一旦推广普及,对于人类健康绝对是一大福音——前提是一定要养成定期体检的良好习惯。 《科技日报》(2012-09-15 一版)
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Waters Empower 3.0进行方法编辑处理时,二极管阵列检测器那块有一个“纳米分离度”的设置,有四个选择“1.2nm,2.4nm,3.6nm,4.8nm”。这个设置有什么意义,设置大小不同的值会对检测产生什么影响吗
[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2008441608_01_1633307_3.jpg[/img]图:(a)低倍扫描电子显维照片显示两个互相缠绕的、表明长有氧化锌纳米线阵列的纤维,其中一个镀有金。(b)高倍扫描电子显维照片显示两纤维界面处的纳米线对纳米线结构。(c)显示多根纤维组成的纤维纳米发电机的串/并连式连接来提高输出电压/电流。(图片来源:王中林实验室) 从2006年开始,王中林小组相继发明了纳米发电机、直流发电机。在2006年他首次提出了压电电子学(Piezotronics)的概念和新研究领域。由于氧化锌具有独特的半导体和压电性质,弯曲的氧化锌纳米线能在其拉伸的一面产生正电势,压缩的一面产生负电势。氧化锌半导体和金属电极之间的肖特基势垒则能控制电荷的积累与释放,从而实现机械能到电能的转化,并有效释放。 2007年初,基于压电电子学原理,王中林研究小组用超声波带动纳米线阵列运动,研制出能独立从外界吸取机械能、并将之转化为电能的纳米发电机模型。在超声波带动下,这种纳米发电机已能产生上百纳安的电流。但是,在实际环境中,机械能主要以低频震动形式存在,如空气的流动、引擎的震动等。要让纳米发电机能广泛应用于各方面,一个关键的问题就是要降低纳米发电机的响应频率,让纳米线阵列在几个赫兹的低频震动下也能将机械能转化为电能。 为了实现这一目标,王中林教授和王旭东博士及秦勇博士组成研究小组。利用溶液化学方法,他们将氧化锌纳米线沿径向均匀生长在纤维表面,然后用两根纤维模拟了将低频震动转化为电能的这一过程。为了能实现电极与氧化锌纳米线之间的肖特基接触,他们采用磁控溅射在一根纤维表面镀了一层金膜作为电极,而另一根表面是未经处理的氧化锌纳米线。当两根纤维在外力作用下发生相对运动时,表面镀有金膜的氧化锌纳米线像无数原子力显微镜探针一样,同时拨动另外一根纤维上的氧化锌纳米线;所有这些氧化锌纳米线同时被弯曲、积累电荷,然后再将电荷释放到镀金的纤维上,实现了机械能到电能的转换。 相对于之前的直流纳米发电机,新成果实现了如下突破:首先,通过让氧化锌纳米线在纤维之上生长,为实现柔软,可折叠的电源系统(如“发电衣”)等打下了基础;其次,基于纤维的纳米发电机能在低频震动下发电,这就使得步行、心跳等低频机械能的转化成为可能;再次,由于其合成方法简单,条件温和,这就大大扩展了基于氧化锌纳米线的纳米发电机的应用范围。根据目前的实验数据,他估计,如果能用这些纤维编织成布在极端优化的条件下,每平方米这样的布可能输出大约20-80毫瓦的电能。 王中林说,目前这种由两根纤维组成的纳米发电机的输出功率还很小,这主要是由于纤维的内阻较大以及纤维之间接触面积较小造成的。目前,他们正努力提高这种基于纤维的纳米发电机的输出能量。例如,通过在纤维上预先镀一层导电材料然后生长氧化锌纳米线,可以明显降低纳米发电机的内阻,进而可提高纤维基纳米发电机的输出电流;也可以通过增加纤维的数量来提高纳米发电机的输出能量。 文章的审稿人认为:“这是一项很有创意、具有突破性的研究……作者的思路是革命性的。”王中林认为,新成果将为纳米发电机在生物技术、纳米器件、个人携带式电子设备以及国防技术等领域的应用开拓更为广泛的空间。 “今天,纳米科技已经从早期对纳米材料结构和基本物理化学特性的研究,发展到利用纳米材料的优良特性有目的地制造纳米器件,各种各样的纳米器件被纷纷制造出来,如纳米传感器、纳米电动机甚至纳米机器人等。”王中林说,“但与此同时,为这些微型化、集成化的纳米器件提供能量的仍是传统电源,如电池。因此,迫切需要开发出纳米尺度的电源系统,为纳米器件的进一步小型化、集成化提供基本能源。” 目前,已经有BBC、NBC、PBS、《国家地理》等多家国际权威新闻媒体对这一重要的科学成果进行了报道。
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中国科学院深圳先进技术研究院承担的国家科技支撑计划“基于碳纳米X射线发射源的CT系统研发”课题团队利用自主研发的碳纳米管薄膜成功地获取首张X射线二维成像图。1月17日,科技部组织的专家组在先进院听取了团队工作汇报并现场考察了该成像装置,对该技术表示了充分肯定,这是我国在碳纳米管X射线源成像研究方面取得的突破性进展和成果。 碳纳米管X射线源是最近几年发展起来的被认为是具有革命性的新型X射线源。具有一百年历史的传统X射线源基于热电子发射阴极,而碳纳米管X射线源创新性的用碳纳米管场发射阴极取代热阴极,从而使该X射线源具有可控发射、高时间分辨、低功耗且易于集成等诸多优势。这些优势将给X射线CT带来结构上的突破。其中,最具潜力的方向之一即基于碳纳米管X射线源阵列的静态扫描CT。该CT以电子式的扫描取代传统的机械转动来获取不同角度的图像,可消除机械转动带来的成像伪影,缩短扫描时间,从而减少病人的辐射剂量,有望提高CT扫描的图像精度。 先进院医工所劳特伯医学成像中心研究团队,经近2年的技术攻关,制备出性能优异的碳纳米管薄膜并研制了基于新光源的X射线成像系统。自主研发的碳纳米管薄膜发射电流密度已达到国际先进水平,研制的X射线源成像系统获得了首张X射线二维成像图。团队目前正在进一步提高阴极稳定性、优化射线源结构,以期开展CT的三维成像。 据悉,作为该课题承担单位的深圳先进院在注重自主研发的同时,也重视与国际前沿单位的密切合作。项目团队所在研究影像中心及国家地方联合高端影像工程实验室在CT系统研制方面具有重要的经验和基础,曾成功研发了高分辨显微CT和低剂量口腔CT,显微CT已经成功应用到中国科学院动物研究所,口腔CT已经进入产业化阶段。正在研发的碳纳米管X射线CT作为一项前瞻性的科学研究,为开发新一代的CT系统储备技术,形成自主知识产权。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201301/W020130122537020414424.png左:成像装置图 右:成像图
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请问什么是DNA微阵列扫描技术?
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一、纳米材料研究的现状 自70年代纳米颗粒材料问世以来,80年代中期在实验室合成了纳米块体材料,至今已有20多年的历史,但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料,通常采用纳米微粒与纳米微粒复合,纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。第三阶段(从1994年到现在)纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上,把这类材料称为纳米组装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系,基保包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。纳米颗粒、丝、管可以是有序或无序地排列。如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性,那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系,更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。著名诺贝尔奖金获得者,美国物理学家费曼曾预言“如果有一天人们能按照自己的意愿排列原子和分子…,那将创造什么样的奇迹”。就像目前用STM操纵原子一样,人工地把纳米微粒整齐排列就是实现费曼预言,创造新奇迹的起点。美国加利福尼亚大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《自然》杂志上发表论文,指出纳米尺度的图案材料是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。可见,纳米结构的组装体系很可能成为纳米材料研究的前沿主导方向。 二、纳米材料研究的特点 1、纳米材料研究的内涵不断扩大第一阶段主要集中在纳米颗粒(纳米晶、纳米相、纳米非晶等)以及由它们组成的薄膜与块体,到第三阶段纳米材料研究对象又涉及到纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料(包括凝胶和气凝胶),例如气凝胶孔隙率高于90%,孔径大小为纳米级,这就导致孔隙间的材料实际上是纳米尺度的微粒或丝,这种纳米结构为嵌镶、组装纳米微粒提供一个三维空间。纳米管的出现,丰富了纳米材料研究的内涵,为合成组装纳米材料提供了新的机遇。 2.纳米材料的概念不断拓宽1994年以前,纳米结构材料仅仅包括纳米微粒及其形成的纳米块体、纳米薄膜,现在纳米结构的材料的含意还包括纳米组装体系,该体系除了包含纳米微粒实体的组元,还包括支撑它们的具有纳米尺度的空间的基体,因此,纳米结构材料内涵变得丰富多彩。 3.纳米材料的应用成为人们关注的热点 经过第一阶段和第二阶段研究,人们已经发现纳米材料所具备的不同于常规材料的新特性,对传统工业和常规产品会产生重要的影响。日本、美国和西欧都相继把实验室的成果转化为规模生产,据不完全统计,国际上已有20多个纳米材料公司经营粉体生产线,其中陶瓷纳米粉体对常规陶瓷和高技术陶瓷的改性、纳米功能涂层的制备技术和涂层工艺、纳米添加功能油漆涂料的研究、纳米添加塑料改性以及纳米材料在环保、能源、医药等领域的应用,磨料、釉料以及纸张和纤维填料的纳米化研究也相继展开。纳米材料及其相关的产品从1994年开始已陆续进入市场,所创造的经济效益以20%速度增长。 三、纳米材料的发展趋势 1.加强控制工程的研究 在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究,这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用,它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分,是有利的作用,还是不利的作用更难以判断,这不但给某一现象的解释带来困难,同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响,如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响,这都是控制工程研究亟待解决的问题。国际上近一两年来,纳米材料控制工程的研究主要有以下几个方面:一是纳米颗粒的表面改性,通过纳米微粒的表面做异性物质和表面的修饰可以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度;二是通过纳米微粒在多孔基体中的分布状态(连续分布还是孤立分布)来控制量子尺寸效应和渗流效应;三是通过设计纳米丝、管等的阵列体系(包括有序阵列和无序阵列)来获得所需要的特性。 2.近年来引人注目的几具新动向 (1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头。日本Nippon 钢铁公司闪电化学阳极腐蚀方法获得6H多孔碳化硅,发现了蓝绿光发光强度比6H碳化硅晶体高100倍:多孔硅在制备过程中经紫外辐照或氧化也发蓝绿光;含有Dy和Al的SiO2气凝胶在390nm波长光激发下发射极强的蓝绿光,比多孔Si的最强红光还高出1倍多,250nm波长光激发出极强的蓝光。 (2)巨电导的发现。美国霍普金斯大学的科学家在SiO2一Au的颗粒膜上观察到极强的高电导现象,当金颗粒的体积百分比达到某临界值时,电导增加了14个数量级;纳米氧化镁铟薄膜经氢离子注入后,电导增加8个数量级; (3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力。1992年,纳米颗粒膜巨磁电阻发现以来,一直引起人们的关注,美国布朗大学的科学家最近在4K的温度下,几个特斯拉的磁场,R/R上升到50%,目前这一领域研究追求的目标是提高工作温度,降低磁场。如果在室温和零点几特斯拉磁场下,颗粒膜巨磁阻能达到10%,那么就将接近适用的使用目标。目前国际上科学家们正在这一领域努力。 (4)纳米组装体系设计和制造有新进展。美国加利福尼亚大学化学工程系成功地把纳米AU 颗粒组装到DM的分子上形成纳米晶分子组装体系;美国利用自组装技术将几百支单壁纳米碳管组成晶体索"Ropes",这种索具有金属特性,室温下电阻率小于10-4W/cm;将纳米三碘化铅组装到尼龙(nylon-11)上,在X射线照射下具有强的光电导性能,利用这种性能为发展数字射线照相奠定了基础。
我自己用氧化铝模板做的纳米线阵列在做TEM之前都要把氧化铝模板腐蚀掉,但是我怎么腐蚀都有一层氧化铝包裹在纳米线表面,所以想请教大侠,把模板的去除干净的方法,这样做TEM的时候才好看见晶格像啊[em0702] !
二极管阵列检测器参数解读二极管阵列检测器 即光电二级阵列管检测器又称光电二极管列阵检测器或光电二极管矩阵检测器,表示为PDA(photo-diode array)、PDAD(photo-diode array detector)或(Diode array detector,DAD)是20世纪80年代出现的一种光学多通道检测器。在晶体硅上紧密排列一系列光电二极管,每一个二极管相当于一个单色器的出口狭缝,二极管越多分辨率越高,一般是一个二极管对应接受光谱上一个纳米谱带宽的单色光。此外,还有的商家称之为多通道快速紫外-可见光检测器(multichannel rapid scanning UV-VIS detector),三维检测器(three dimensional detector)等。光电二极管阵列检测器目前已在高效液相色谱分析中大量使用,一般认为是液相色谱最有发展、最好的检测器。工作原理结构图:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/03/201303051617_428518_1608710_3.jpg◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆列举部分仪器的个别参数,供参考:波长范围:190 nm ~ 950 nm; 光源:氘灯和钨灯; 二极管数量:1024个或512个光电二极管阵列; 波长准确度:± 1nm (D2峰);光谱分辨率:1.2nm (固定)噪音:10 X 10-6AU ,254nm漂移:1X10-3 AU/hr ,254nm狭缝带宽:1-16 nm 可调; 采集速率:80HZ; 流通池:标准:体积15.5μL,光程10mm,压力1000psi;半微量:体积6μL,光程5mm,压力1000psi;微量:体积2μL,光程2mm,压力1000psi.〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓分割线〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓请您来解析:1、你觉得哪些参数是这个仪器的心脏?2、光源有些厂家的检测器只有氘灯,而有些是两个灯,为什么?3、二极管数量会影响仪器性能么?4、采集速率、狭缝带宽、波长准确度这几个参数是否能显示仪器竞争优势?5、你的流通池都是什么规格的?6、仪器检定的时候都测哪几个参数?如何测?7、你对厂家的检测器噪声和漂移两个参数是如何理解和认识的?8、你的色谱工作站对检测器的控制和操作是否快捷方便?有哪些优势和缺点?比如峰纯度测试、匹配、数据的提取等等欢迎大家参与讨论,说说自己的认识或者提出自己的疑问!!!
生物传感器能够将各种生化反应转换成可测量的电学、光学等信号,属于典型的多学科交叉领域。在生物传感器研究中,器件设计与传感策略一直成为该领域的研究热点,开发具有高灵敏度、时效性兼具可制造性的生物传感器具有重要的科学价值和应用前景。 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所生物医学部程国胜研究员课题组采用CMOS兼容“自上而下”加工工艺,以SOI(silicon-on-insulator)硅片为衬底,加工出尺寸可控的一维Si纳米线场效应管。在生物传感器研发过程中,纳米材料表面的功能化修饰是其中一项重要环节,该团队在前期工作中已探索了半导体纳米材料的表面修饰基本方法(Langmuir 26, 4514–4522, 2010;Langmuir 27, 13220–13225, 2011)。在此基础上,通过共价结合方法选择性地在Si纳米线表面修饰急性心肌梗死标志物——心肌肌钙蛋白I(cTnI)的单克隆抗体,制备了面向心肌梗死诊断的生物传感器。测试结果表明,生物传感器对cTnI的响应时间小于2 min,其动态线性响应范围92 pg/mL~46 ng/mL,相关工作发表于Biosensors and Bioelectronics(34, 267-272, 2012)。 进一步通过分析器件电流响应中的低频噪声谱,发现当器件工作于反型区时,相较于空气中的响应,液相环境下噪声谱幅度的倒数受栅极电压的调控作用更加明显。基于此,研究人员以血清体系为研究对象,对比了传统电流响应与噪声谱分析方法,在电流响应无法区分待测cTnI蛋白的情况下,噪声谱分析能够实现2个数量级的信号差别。 部分结果发表于Applied Physics Letters(101, 093704, 2012),为实现新型、高灵敏度生物传感器的设计提供了思路。 上述研究工作得到了中科院“百人计划”项目、国家自然科学基金、国家重大科学研究计划(973项目)经费支持,同时得到了苏州纳米所纳米加工平台及分析测试平台的技术支持。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688421684.jpg图1 器件阵列形貌(A),Si纳米线扫描电镜图片(B)以及典型的cTnI传感结果(C)。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688424476.jpg图2 噪声幅度倒数与栅极电压之间的关联(A),电流模式下(B)及噪声谱分析方法下的cTnI响应(C)。
[url=http://www.f-lab.cn/hybridization/hybmix-s4.html][b]多阵列杂交工作站[/b][/url]是[b]微阵列玻片杂交[/b]和[b]多阵列玻片杂交[/b]的理想高效[b]杂交仪[/b],具有高效的杂交振荡系统和精确的杂交温度控制系统,是微阵列玻片和多个子阵列(多阵列玻片)杂交成功的有力[b]杂交工作站[/b]。集成了轨道振荡器,提供从300至900rmp的可调转速控制,有效提高杂交和结合反应成功率。[b]多阵列杂交工作站[/b]采用国际一流的用户友好界面,操作方便 用户可以设置温度,杂交持续时间和振荡速度。温度,时间和振荡速度显示于仪器前方的宽屏显示屏上,用户可以在任何时间调整参数。[img=多阵列杂交工作站]http://www.f-lab.cn/Upload/hybmix_.jpg[/img][b]多阵列杂交工作站特色[/b]Peltier温度控制技术精确控制温度精确温度调节集成了轨道振荡系统前部具有显示和控制面板用户友好的操作界面[b]多阵列杂交工作站参数[/b]温度范围:室温到105摄氏度加热/制冷系统:温控Peltier技术,温度分辨率 0.1 °C振荡系统:轨道振荡器速度300-1500RPM可调用户界面:高级荧光显示屏VFD, 8个编程控制操作键尺寸(LxDxH): 29.5 x 26.5 x 17.0 cm电力要求: 220 V, 50/60 Hz, 125 W重量:8.5kg更多分子杂交仪请浏览官网:[url]http://www.f-lab.cn/hybridization.html[/url]
如题,微阵列电极在生物芯片的研究中作用大不大?据我所知,目前国内还没有人能够生产微阵列电极(也许我孤陋寡闻,愿意讨教:各位有知道国内哪家有生产微阵列电极的吗?)前段时间和南京某大学的老师请教了一下微阵列电极的应用,好像在生物芯片的研究中用到还挺多的。据说国内不能生产是因为涉及到精密的微加工技术不过关。愿意和大家讨论!
光二极管阵列检测器是一种对光子有响应的检测器。它是由硅片上形成的反相偏置的p-n结组成。反向偏置造成了一个耗尽层,使该结的传导性几乎降到了零。当辐射照到n区,就可形成空穴和电子。空穴通过耗尽层到达p区而湮灭,于是电导增加,增加的大小与辐射功率成正比。光二极管阵列检测器每平方毫米含有15000个以上的光二极管。每个二极管都与其邻近的二极管绝缘,它们都联结到一个共同的n型层上。当光二极管阵列表面被电子束扫描时,每个p型柱就连接着被充电到电子束的电位,起一个充电电容器的作用。当光子打到n型表面以后形成空穴,空穴向p区移动并使沿入射辐射光路上的几个电容器放电。然后当电子束再次扫到它们时,又使这些电容器充电。这一充电电流随后被放大作为信号。光二极管阵列可以制成光学多道分析器。
http://paper.sciencenet.cn/upload/news/images/2012/1/2012116743192820.jpg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
用时不到3小时,同时确定是否存在耐抗生素菌株2013年05月07日 来源: 中国科技网 作者: 冯卫东 中国科技网讯 美国马萨诸塞州总医院(MGH)研究人员曾首个开发出癌症诊断便携设备,现在他们又在结核病和其他重要传染病的快速诊断技术上取得了新的进展。研究人员在《自然·通讯》和《自然·纳米技术》分别发表研究成果,该设备融合了微流体技术和核磁共振(NMR)技术,不仅能诊断出这些重要的传染病,还能确定是否存在耐抗生素菌株。 两篇论文的共同高级作者、MGH主任医师拉尔夫·惠斯勒博士表示,快速查明与传染病有关的病原体并对耐药性进行测试,对于诊断疾病和决定是否要对患者使用抗生素非常重要。新方法仅需2至3个小时即可完成上述过程,这比动辄需要两周时间才能提供诊断结果的标准培养法有了很大的进步。 MGH研究人员过去曾开发出能检测血液(或非常小的组织样本)中癌症生物标志的便携设备。靶细胞或分子首先由磁性纳米粒子进行标记,然后样本通过一个微型NMR系统,其能检测和量化靶标的量值。但是,要将该系统用于细菌诊断时存在难以找到抗体的问题,在早期研究中,抗体常被用以准确检出特定细菌。于是,研究团队转向将特定核酸序列作为靶标。 在4月23日《自然·通讯》中描述的新设备,可在少量痰标本中检出结核病菌的DNA(脱氧核糖核酸)。DNA从样品中提取后,使用标准程序对靶标序列进行扩增,然后由含有互补核酸序列的聚合物小珠捕获,并由磁性纳米粒子(其序列可与靶标DNA的其他部分进行绑定)进行标记。将微型NMR线圈纳入设备,即可检出样本中存在的任何结核病菌DNA。 对结核病患者和健康人群的对照样本进行的测试表明,该设备在不到3小时的时间内检出了所有的阳性样本,误报率为零。而现有的诊断程序则需数周时间,且漏报率高达40%。 研究人员在5月5日《自然·纳米技术》上描述了一种类似的新技术。该系统将核糖体RNA(rRNA)作为纳米粒子标记的目标。研究人员开发的普通核酸探针能检测许多细菌种群共有的rRNA区域,开发的另一组探针则将13种临床上常见的重要病原体的特定序列作为靶标,这些病原体包括肺炎链球菌、大肠埃希氏菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等。 该设备的灵敏度非常高,能检出10毫升血液试样中仅存的一两个细菌,从而准确地判断出细菌载荷。对感染患者血液样本的测试表明,系统在不到两小时内准确地识别了特定的细菌种类,还发现了标准培养技术无法检出的两个细菌种类。 惠斯勒表示,基于磁相互作用检测病原体是一种非常可靠的方法,其不用管样品的质量,这意味着在有限资源环境下的大范围净化措施将不再必要。而且,在几个小时内就能检测出细菌,这对控制结核病的扩散具有至关重要的意义。(冯卫东) 《科技日报》(2013-5-7 二版)
纳米材料几个热点领域的新进展 一、纳米组装体系的设计和研究 目前的研究对象主要集中在纳米阵列体系;纳米嵌镶体系;介孔与纳米颗粒复合体系和纳米颗粒膜。目的是根据需要设计新的材料体系,探索或改善材料的性能,目标是为纳米器件的制作进行前期准备,如高亮度固体电子显示屏,纳米晶二极管,真空紫外到近红外特别是蓝、绿、红光控制的光致发电和电子发光管等都可以用纳米晶作为主要的材料,国际上把这种材料称为“量子”纳米晶,目前在实验室中已设计出的纳米器件有Si-SiO2的发光二极管,Si掺Ni的纳米颗粒发光二极管,用不同纳米尺度的CdSe做成红、绿、蓝光可调谐的二极管等。介孔与纳米组装体系和颗粒膜也是当前纳米组装体系重要研究对象,主要设计思想是利用小颗粒的量子尺寸效应和渗流效应,根据需要对材料整体性能进行剪裁、调整和控制达到常规不具备的奇特性质,这方面的研究将成为世纪之交乃至下一个世纪引人注目的前沿领域。纳米阵列体系的研究目前主要集中在金属纳米颗粒或半导体纳米颗粒在一个绝缘的衬底上整齐排列的二维体系。 纳米颗粒与介孔固体组装体系近年来出现了新的研究热潮。人们设计了多种介孔复合体系,不断探索其光、电及敏感活性等重要性质。这种体系一个重要特点是既有纳米小颗粒本身的性质,同时通过纳米颗粒与基体的界面隅合,又会产生一些新的效应。整个体系的特性与基体的孔洞尺寸,比表面以及小颗粒的体积百分比数有密切的关系。可以通过基体的孔洞将小颗粒相互隔离,使整个体系表现为纳米颗粒的特性;也可以通过空隙的连通,利用渗流效应使体系的整体性质表现为三维块体的性质。这样可以根据人们的需要组装多种多样的介孔复合体。目前,这种体系按支撑体的种类可划分为:无机介孔和高分子介孔复合体两大类。小颗粒可以是:金属、半导体、氧化物、氮化物、碳化物。按支撑体的状态也可分为有序和无序介孔复合体。 二、高性能纳米结构材料的合成 对纳米结构的金属和合金重点放在大幅度提高材料的强度和硬度,利用纳米颗粒小尺寸效应所造成的无位错或低位错密度区域使其达到高硬度、高强度。纳米结构铜或银的块体材料的硬度比常规材料高50倍,屈服强度高12倍;对纳米陶瓷材料,着重提高断裂韧性,降低脆性,纳米结构碳化硅的断裂韧性比常规材料提高100倍,n-ZrO2+Al2O3、n-SiO2+Al2O3的复合材料,断裂韧性比常规材料提高4-5倍,原因是这类纳米陶瓷庞大体积百分数的界面提供了高扩散的通道,扩散蠕变大大改善了界面的脆性。 三、纳米添加使传统材料改性 在这一方面出现了很有应用前景的新苗头,高居里点、低电阻的PTC陶瓷材料,添加少量纳米二氧化铣可以降低烧结温度,致密速度快,减少Pb的挥发量,大大改善了PTC陶瓷的性能,尺度为60nm的氧化锌压敏电阻、非线性阀值电压为100V/cm,而4mm的氧化锌,阀值电压为4kV/cm,如果添加少量的纳米材料,可以将阀值电压进行调制,其范围在100V~30kV之间,可以根据需要设计具有不同阀值电压的新型纳米氧化锌压敏电阻,三氧化二铝陶瓷基板材料加入3%--5%的27nm纳米三氧化二铝,热稳定性提高了2——3倍,热导系数提高10%——15%。纳米材料添加到塑料中使其抗老化能力增强,寿命提高。添加到橡胶可以提高介电和耐磨特性。纳米材料添加到其他材料中都可以根据需要,选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的,应用前景广阔。 四、纳米涂层材料的设计与合成 这是近1—2年来纳米材料科学国际上研究的热点之一,主要的研究聚集在功能涂层上,包括传统材料表面的涂层、纤维涂层和颗粒涂层,在这一方面美国进展很快,80nm的二氧化锡及40nm的二氧化钦、20nm的三氧化二铬与树脂复合可以作为静电屏蔽的涂层,80nm的BaTiO3可以作为高介电绝缘涂层,40nm的Fe3O4可以作为磁性涂层,80nm的Y2O3可以作为红外屏蔽涂层,反射热的效率很高,用于红外窗口材料。近年来人们根据纳米颗粒的特性又设计了紫外反射涂层,各种屏蔽的红外吸收涂层、红外涂层及红外微波隐身涂层,在这个方面的研究逐有上升的趋势,目前除了设计所需要的涂层性能外,主要的研究集中在喷涂的方法,大部分研究尚停留在实验室阶段,日本和美国在静电屏蔽涂层、绝缘涂层工艺上有所突破,正在进入工业化生产的阶段。 五、纳米颗粒表面修饰和包覆的研究 这种研究主要是针对纳米合成防止颗粒长大和解决团聚问题进行的,有明确的应用背景。美国已成功地在ZrO2纳米颗粒表面包覆了Al2O3在纳米Al2O3表面包覆了ZrO2,SiO2表面的有机包覆,TiO2表面的有机和无机包覆都已在实验室完成。包覆的小颗粒不但消除了颗粒表面的带电效应,防止团聚,同时,形成了一个势垒,使它们在合成烧结过程中(指无机包覆)颗粒不易长大。有机包覆使无机小颗粒能与有机物和有机试剂达到浸润状态。这为无机颗粒掺入高分子塑料中奠定了良好的基础。这些基础研究工作,推动了纳米复合材料的发展。美国在实验室中已成功的把纳米氧化物表面包覆有机物的小颗粒添加到塑料中,提高了材料的强度和熔点。同时防水能力增强,光透射率有所改善。若添加高介电纳米颗粒,还可增强系统的绝缘性。在封装材料上有很好的应用前景。
据台湾媒体报道,病菌检测是治疗许多疾病的基础,但检测时间往往费时。近日台湾大学今天发表重大突破新技术,以纳米科技研发的新型检验晶片,相较于传统技术,能使细菌筛检增快百倍。 此项研究的名称为"捕捉与侦测细菌双功能快速检验晶片",研究成果于11月15日刊登在知名国际期刊"自然通讯"(NatureCommunications)。该研究的负责人刘定宇说,就像每种乐器都有特定音色一样,每个分子都有特定的"分子拉曼光谱指纹",因此科学家可藉此光谱来区分细菌种类。"捕捉与侦测细菌双功能快速检验晶片"就是利用表面增强拉曼光谱为基础,晶片表层"万古霉素"可从血液中直接捕捉细菌,再由第2层"银纳米粒子阵列",放大细菌表面分子的拉曼光谱讯号。 "捕捉与侦测细菌双功能快速检验晶片"使用纳米科技新技术,具有超高敏感度,几秒钟内就能取得单只细胞光谱,刘定宇指出,过去要筛检败血症病人血液中细菌,需费时2至5天,如今这样的新技术,可在短短30分钟内就能筛检出败血症病人的血液中细菌,速度增快约百倍。 刘定宇还表示,此技术潜在效益可观,不仅能针对血液临床检体使用,也可推广至环境污染(水质检测)、食品药品微生物(大肠杆菌和塑化剂)甚至病毒、癌症筛检等检测。台湾大学医院创伤医学部主治医师韩吟宜认为,这项新技术相较于传统细菌培养方法,能缩短血液检验时间,增加检测准确率,盼能尽快在临床应用,进而提升疾病治愈率,减少抗生素滥用。
科技日报讯 据物理学家组织网9月3日(北京时间)报道,澳大利亚斯威本科技大学和德国埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学(FAU)的一个国际研究团队,通过模仿蝴蝶翅膀的微观结构,开发出一种小于人类头发丝宽度的纳米级光子晶体设备,能同时适用于线性和圆形偏振光,使光通信更迅捷更安全。 该光子晶体可以同时分割左、右圆形偏振光,其设计灵感来自于卡灰蝶,也称为黄星绿小灰蝶。它的翅膀里具有三维纳米结构,赋予其充满活力的绿色。其他昆虫也有可提供色彩的纳米结构,但卡灰蝶却有着一个重要的不同。斯威本大学的马克·特纳博士说:“这种蝴蝶的翅膀包含一个互连的纳米级螺旋弹簧巨大阵列,形成了独特的光学材料。我们用这个概念来开发光子晶体装置。” 光子晶体相当于微型偏振分光镜。偏振分光镜用于现代技术,如电信、显微镜和多媒体。但天然晶体只适用于线性偏振光,不能用于圆形偏振光。研究人员利用三维激光纳米技术,使得该光子晶体具有了天然光子晶体没有的特性,从而能适用于圆偏振光。这种微型设备包含了超过75万个微小的聚合物纳米棒。 斯威本大学微光电中心主任顾敏(音译)教授说:“我们相信已经创建了第一个纳米尺度的光子晶体手性分光镜。它有可能成为开发集成光子电路的一种有用的电子元件,在光通信、影像学、计算机信息处理技术和传感中发挥重要作用。该技术为转向纳米光子器件提供了新的可能性,使我们朝着开发可以克服超高速光网络带宽瓶颈的光学芯片更近了一步。” 该研究成果已经发表在最新一期的《自然·光子学》杂志上。(记者华凌) 总编辑圈点 自然比人的想象更丰富。看似无奇的绿光,来自一种光学装置设计者从未见过的复杂结构。卡灰蝶翅膀里的天下无双的怪异阵列,是纯属偶然的基因变异数亿年积累的产物。而有想象力的科学家,在它的启发下,制造出地球上从未存在过的光学奇观。模仿自然的美,是人类创造的原动力。 《科技日报》(2013-09-04 一版)
请教哪里可以制作微阵列电极?
请问各位icp种的子阵列图是怎么看的,能帮我解读一下吗
Lieber教授现任哈佛大学化学系教授,美国艺术科学院、美国国家科学院院士,是国际学术界公认的纳米科技开创者之一。在Nature,Science上搜搜Charles M. Lieber 教授的文章,最近几年竟然有30篇左右!!! Lieber 的研究组应该算是当今nano里面顶尖的组了,而他们的很多具有重大意义的研究,所根据的都是很基本的物理和化学知识,所需要的只不过是一些很有创意的想法去将微电子里面的模型用于纳电子器件的实验验证,当然,对于这些已经超出光学可视极限的操作,光有想法没有仪器支持,缺乏心灵手巧也是不行的。另外,体会老板说所的“做研究,没有每天8个小时以上的时间在实验室,是做不出任何成果的”这句话的含义。Lieber的成就是基于他们的专注和超乎常人的努力,先前知道他们组的平均工作时间是每天12小时,现在从如果你的简历上写着Ph.D.的导师是C.M. Lieber,那就和写着“我是大牛”差不多的意思了。Lieber不过四十多岁,而他好多学生,加州大学伯克利分校副教授杨培东,斯坦福大学教授戴宏杰.....都是30都岁就在美国的学术界很有声望的了。而在Lieber那里做过访问学者的清华物理系范守善教授也因碳纳米管阵列生长方面的工作获长江学者成就奖。查尔斯.李波(Charles M.Liber) Charles M. Lieber 教授个人简历 研究领域:低维纳米材料/纳电子学/固态化学/无机化学/表面物理化学 获得学位: 1981年,学士,Franklin and Marshall学院 1985年,博士,斯坦福Stanford大学 工作经历: 1985-87 加州理工大学(CALTECH), 博士后 1987-90 哥伦比亚大学, 助教 1990-91 哥伦比亚大学, 副教授 1991-99 哈佛大学, 教授 1999-至今 哈佛大学, Mark Hyman Jr.教授 现属下列学会成员: 美国化学会会员 美国物理学会会员 美国先进科学协会会员 材料研究学会会员 现是下列国际刊物的主编、副主编或编委: Advances in Nanoscale Materials and Nanotechnology AIP/APS Virtual Journal of Nanoscale Science and Technology Applied Physics Letters Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures Journal of Applied Physics Journal of Nanoscience and Nanotechnology Journal of Physical Chemistry Nanotechnology Opportunity Report NanoLetters 获奖情况: 2001 纳米技术费曼(Feynman)奖(纳米科学技术研究领域最高奖项) 2000 国际联合纯粹应用化学会研究员 1997 美国先进科学协会研究员 1996 美国物理会研究员 1996 美国科学基金创造奖 1995 美国化学会Leo Hendrik Baekeland奖(材料化学最高奖项) 1994-1995 哈佛大学George Ledlie奖 1994 英国哥伦比亚大学材料科学3M演讲奖 1994 富兰克林Marshall学院Merck讲师奖 1993 材料研究学会杰出青年研究奖 1992 美国化学会纯粹化学奖 1992 Dinkewalter奖 1990-1995 Camille 和 Henry Dreyfus教师学者奖 1990 威尔逊(Wilson)奖 1990-1992 斯隆(Alfred P. Sloan)研究员 1988-1993 David和Lucile Packard研究员 1988-1993 先进青年研究奖 1987 Dreyfus 基金杰出才能奖 1985-1987 NIH博士后研究会成员 1985 Joseph W. Richards电化学会成员 1981 B. A. 学位,Magna Cum Laude化学荣誉 1981 美国化学家协会杰出资格奖 1981 Theodore Saulnier研究奖 1981 卓越化学贡献Pentathalon 奖章 1981 被选为Phi Beta Kappa 化学奖 共发表论文200余篇。曾被邀请在各种重要国际学术会议和美国化学会、物理学会、材料学会做大会邀请报告达40次。多次在Acc. Chem. Res., Am. Sci. 等国际著名刊物上撰写综述性论文10篇以上,论文被引用7000次以上。 Charles M. Lieber 教授发表的代表性论文: 1. C. M. Lieber and N. S. Lewis, “Catalytic Reduction of CO2 at Carbon Electrodes Modified with Cobalt Phthalocyanine“. J. Am. Chem. Soc. 106, 5033 (1984). 2. C. M. Lieber, C. M. Gronet and N. S. Lewis, “Evidence Against Surface State Limitations on the Efficiency of p-Si/CH3CN Junctions“. Nature 307, 533 (1984). 3. C. M. Lieber and N. S. Lewis, “Probing Polymer Effects on Chemical Reactivity: Ligand Substitution Kinetics of Ru(NH3)5(H2O)2+ in Nafion Films“. J. Am. Chem. Soc. 107, 7190 (1985). 4. C. M. Lieber, M. Schmidt, and N. S. Lewis, “Kinetic Studies of Ligand Substitution Rates for the Ru(NH3)5(H2O)2+ ion in Nafion Films“. J. Am. Chem. Soc. 108, 6103 (1986). 5. C. M. Lieber, J. L. Karas, and H. B. Gray, “Reversible Long-Range Electron Transfer in Ruthenium-Modified Sperm Whale Myoglobin“. J. Am. Chem. Soc. 109, 3778 (1987). 6. J. L. Karas, C. M. Lieber, and H. B. Gray, “Free Energy Dependence of the Rate of Long-Range Electron Transfer in Proteins. Experimental Execuation of the Reorganization Energy in Ruthenium-Modified Myoglobin“. J. Am. Chem. Soc. 110, 599 (1988). 7. X. L. Wu and C. M. Lieber, “Determination of the Structural and Electronic Properties of Surfaces using Scanning Tunneling Microscopy Coupled with Chemical Modifications“ J. Am. Chem. Soc. 110, 5200 (1988). 8. X. L. Wu, P. Zhou and C. M. Lieber, “Surface Electronic Properties Probed with Tunneling Microscopy and Chemical Doping“. Nature 335, 55 (1988). 9. X. L. Wu, P. Zhou and C. M. Lieber, “Determination of the Local Effect of Impurities on the Charge Density Wave Phase in TaS2 by Scanning Tunneling Microscopy“ Phys. Rev. Lett. 61, 2604 (1988). 10. X. L. Wu and C. M. Lieber, “The Hexagonal Domain-Like Charge Density Wave Phase of TaS2 Determined by Scanning Tunneling Microscopy“. Science 243, 1703 (1989). 11. X. L. Wu and C. M. Lieber, “Scanning Tunneling Investigations Investigations of a New Charge Density Wave Phase in Niobium-Doped Tantalum Disulfide“. J. Am. Chem. Soc. 111, 2731 (1989)
请教一下国内电极阵列的研发现状怎么样,有没有已经做出产品的,这个东西市场前景怎么样?谢谢