分享到:

加速我国微纳米元器件产能

本报讯 (记者许琦敏)数码相机的防抖功能、苹果iPhone的无键拨号,乃至任天堂最新运动性游戏机Wii的到来,都向我们昭示着纳米技术深入生活的脚步。昨天在上海召开的中国微米/纳米技术第九届学术年会上,我国纳米技术专家不约而同地发出“加速发展我国微纳米元器件产能”的呼声。$$ “纳米技术是下一场工业革命的引擎。”中科院物理研究所解思深院士引用了美国一份权威报告的论断,来印证纳米技术的重要性。在方兴未艾的会聚技术(纳米-生物-信息-认知四大学科技术的融合,简称NBIC)中,纳米技术作为技术支撑的基础,有着举足轻重的地位。他在报告中提到...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 文汇报2007-09-21
《中国科学:化学》2017年01期
中国科学:化学

微纳米马达的运动控制及其在精准医疗中的应用

国家自然科学基金(编号:21475009,21475008)资助项目1引言自然界中存在多种高效的生物马达,通过化学能转换完成细胞分裂、DNA转录、蛋白质合成以及细胞迁移等复杂的生命活动[1].受自然界启发制备而成的人工微纳米马达通过将能量(过氧化氢等)转化为动能,完成指定的机械运动.人工微纳米马达具有稳定性高、制备工艺简单和可大批量生产等优点,在生物传感、环境治理、药物靶向运输和疾病诊断等领域有重要应用[2~5].2002年,哈佛大学Whitesides等[6]报道了一个通过铂催化过氧化氢分解驱动的圆盘,但是这种肉眼可见的运动无法满足精细化操作的需求.2004年,Sen等[7]报道了不对称分解过氧化氢驱动的Au/Pt纳米马达(直径为370 nm,长度为2μm),引领了微纳米马达的研究热潮.在此后的十几年,对该领域的研究呈指数型增长,多种形貌的微纳米马达如棒/线状、管状、球状和螺旋状被成功合成,并实现了对核酸、蛋白质、细胞以及细菌...  (本文共11页) 阅读全文>>

《科学通报》2017年Z1期
科学通报

微纳米马达研究的多学科交叉

宏观世界中,马达的发明和驱动给我们的日常生活带来了翻天覆地的变化.同样,在微观世界中,微纳米马达的研制成功和实际应用也将给人类带来革命性的变革.受益于微纳米制造技术的快速发展,我们得以窥见通过操控原子、分子和纳米材料制备微纳米机器的可能性.2016年,Jean-Pierre Sauvage,Sir J.Fraser Stoddart和Bernard L.Feringa三位科学家因设计和合成出分子机器而被授予诺贝尔化学奖.这在某种程度上表明包括分子机器在内的微纳米机器将带给人类重大变化,自驱动微纳米机器在过去的十多年间已取得飞速发展.自驱动微纳机器是一类能够将环境中的能量(化学能、电磁能、热能、声能等)转化为自身运动的活性微纳颗粒.它与传统上的处于热力学平衡态、只做布朗运动的胶体颗粒有本质区别.由于在功能上和我们日常生活中的马达类似,所以它们常被广大研究人员称为微马达(有时也称为微纳机器、胶体马达等).它们的运动和相互作用可比拟于...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科学通报》2017年Z1期
科学通报

自驱动微纳米马达的设计原理与结构简化方法

*联系人,E-mail:guanjg@whut.edu.cn国家自然科学基金(51303144,21474078,51521001)、湖北省高端人才引领培养计划、湖北省自然科学基金创新群体项目(2015CFA003)和中央高校基本科研业务费专项(WUT:2015III060,2016III009)资助自驱动微纳米马达(micro-/nanomotors,MNMs)是一种能够将其他形式的能量转化为动能产生自主运动的微纳米器件.由于微纳米马达具有独特的运动特性,可在液相介质中装载、运输和释放各种微纳米货物,因此在药物运输、生物传感、细胞分离、微手术和环境治理等方面有着很多引人注目的应用前景[1~8].自驱动微纳米马达的驱动机理可以分为气泡反冲驱动机理和自泳驱动机理[9].其中,气泡反冲驱动机理是基于气泡在脱离马达的瞬间形成的连续动量变化导致了马达的持续运动[10],自泳驱动机理是指产物或热量非对称地释放在马达周边形成了局部电场、浓度...  (本文共15页) 阅读全文>>

《环境与可持续发展》2017年03期
环境与可持续发展

微纳米气泡在环境污染控制领域的应用

微纳米气泡通常是指直径为200nm~50μm的微小气泡[1],具有体积小、比表面积大、ζ电位高等特点。最早在20世纪90年代由日本科学家研制出发生设备,并应用于水产养殖方面。近年来,微纳米气泡因其与普通气泡不同的突出特性而备受关注,并逐渐被应用在环境污染控制领域,表现出了优良的技术优势与良好的应用前景。目前,微纳米气泡技术相关的研究正逐渐成为环境污染控制领域中的新热点。1微纳米气泡的特性微纳米气泡因体积极其微小,具有不同于普通气泡的突出特点,如在存在时间长、传质效率高、界面ζ电位高及可产生羟基自由基等特性。11存在时间长普通气泡由于体积较大,在水中产生后会迅速上升,在水中的停留时间极短;而微纳米气泡由于体积小,在水中受到的浮力小,从而表现出上升缓慢的特性。如直径为1mm的气泡在水中的上升速度为6m/min,而如直径为10μm的气泡在水中的上升速度仅为3mm/min,后者的上升速度是前者的1/2000。另有研究表明,微纳米气泡在水...  (本文共3页) 阅读全文>>

《包装工程》2017年19期
包装工程

微纳米多孔聚合物在食品包装和检测中的应用

微纳米多孔聚合物是指孔径小于10μm,甚至达到纳米级别,且泡孔分布均匀的多孔聚合物[1],结合了多孔材料与聚合物的优点,如高比表面积和孔隙率、良好的加工性能、可选择的聚合物种类众多等[2]。此外,多孔聚合物还具有密度小、缺口冲击强度和刚性质量比高、抗裂纹扩展能力强等优点[3]。在食品行业,包装材料的功能从单一的物理隔离发展为物理、化学、生物多方面综合作用。通过引入纳米技术实现食品的活性包装和智能包装是近些年的研究热点[4]。微纳米多孔聚合物可以直接作为食品包装材料,尤其是开孔材料,其泡孔相互连通,形成复杂的通道,可以通过控制泡孔的尺寸、形态、孔隙率以及纳米填料的类型和颗粒直径等因素[5—8],选择性地让小分子气体或流体通过材料。利用多孔包装材料的高孔隙度、渗透性和分子选择性,控制氧气、二氧化碳、乙烯和水蒸气等的透过率,调节食品的气体氛围,延长贮藏期。多孔聚合物也可以和近些年迅速发展起来的活性包装和智能包装技术相结合,在多孔框架中...  (本文共7页) 阅读全文>>