中国科大提出描述纳米通道气体输运的普适Knudsen理论模型

中国科学技术大学工程科学学院近代力学系、中国科学院材料力学行为和设计重点实验室王奉超研究团队在纳米通道气体输运的理论研究方面取得进展,提出普适的Knudsen理论模型,适用于定量描述任意壁面粗糙度的纳米通道内的气体流量。该研究成果以A generalized Knudsen theory for gas transport with specular and diffuse reflections为题近日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 纳米通道中气体输运,不仅在自然界中广泛存在,而且在膜分离、纳米催化、页岩气开采等工业过程中发挥着关键作用。纳米通道气体输运属于自由分子流状态,气体分子与通道壁面的碰撞起主导作用,而气体分子间的相互作用可忽略不计。1909年,丹麦物理学家Martin Knudsen首次提出了描述自由分子流气体流量的理论模型,即Knudsen理论。随后,经过波兰物理学家M......阅读全文

大气水汽和能量输运引起北极海冰减少

  近日,中国科学院海洋研究所研究员黄海军课题组研究人员在北极海冰减少机制研究方面取得进展,揭示了大气水汽和能量输运引起海冰减少的具体物理过程。大气水汽和能量输送对北极气候起重要作用,向极能量和水汽传输的变化会通过多种机制对北极海冰的年际变化和长期趋势产生显著影响。  多源卫星遥感观测数据表明,20

微流控

微流控是一门涉及化学、流体力学、材料科学和生物医学的新兴交叉学科。微流控技术在生物检测、化学分析和乳液合成等领域都有很好的应用前景。微流控器件的设计过程中往往涉及到对多个物理过程的理解,包括流体在特定通道内的流场分布、不混溶两相流体的流动的控制、溶质在微流控通道内的输运和扩散、以及流体在电场、光场或

重庆研究院等在新型固态纳米通道器件的构建与应用方面获进展

  近年来,纳米通道单分子分析发展迅速。然而,固态纳米孔结构的低重现性、低信噪比以及生物纳米孔支撑体系的低稳定性制约了纳米孔技术的规模化应用。  中国科学院重庆绿色智能技术研究院精准医疗中心与华中科技大学合作,构建出新型有机/无机复合纳米通道并用于单氨基酸及手性的鉴别工作。  该研究设计的芳香酰胺手

力学所等微流控惯性效应及应用研究获进展

   微颗粒(包括刚性颗粒、可变形的液滴及细胞)的精确操控在材料合成、生化反应和医学诊断等领域有着重要应用。惯性效应是近几年出现的能够实现颗粒高通量精确操控的一种新颖微流控方法。惯性升力会驱动颗粒在微通道内发生侧向迁移,通过调控颗粒的惯性迁移可实现不同尺寸颗粒的聚焦、富集和分离等功能。即使在微流动条

用扫描电镜来了解基于纳米线的气体传感器

纳米线广泛应用于电子领域。通常用于晶体管,并在效率方面有巨大优势,因为它们的高纵横比可以很好地控制通道电流。纳米线在用作蛋白质和化学传感器时也被广泛研究。通过改进和开发新的制造方法,研究人员正在探索更新更高效的基于纳米线的气体传感器。在这篇博客中,讨论扫描电镜如何帮助表征纳米线和了解其气体感知行为。

世界首个纳米科技感应器-能同时探测10种气体

新加坡南洋理工学院师生研发出海绵状纳米二氧化钛化学感应器(Nanosponge-TiO2, Chemical sensor),这项世界首创的新纳米科技具超高敏感度,比市面的感应器还要强100倍,能同时探测出10种不同气体,成本也更加低廉。 负责领导9人研究小组的萨曼博士(Dr Zuruzi Abu

超薄二维纳米结构气体传感有了“新机遇”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517369.shtm

用扫描电镜来了解基于纳米线的气体传感器

纳米线广泛应用于电子领域。通常用于晶体管,并在效率方面有巨大优势,因为它们的高纵横比可以很好地控制通道电流。纳米线在用作蛋白质和化学传感器时也被广泛研究。通过改进和开发新的制造方法,研究人员正在探索更新更的基于纳米线的气体传感器。在这篇博客中,讨论扫描电镜如何帮助表征纳米线和了解其气体感知行为。 用

中科院有机核壳纳米线实现化学气体高效传感

  中科院化学所光化学院重点实验室的科研人员利用有机纳米光子学材料,实现了高效化学气体传感,相关成果发表在近期出版的国际期刊《先进材料》杂志上,并被作为即将出版的《先进光学材料》的内封面文章重点介绍。   据了解,光波导传感器具有普通传感器无法比拟的灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、便于集成等优点,在

理化所在纳米结构气体传感器研究方面取得新进展

  氧化铜纳米结构的形貌及氧化铜纳米结构石英晶体微天平对氢氰酸的传感性能   中国科学院理化技术研究所贺军辉研究员领导的功能纳米材料研究组采用纳米结构氧化铜结合石英晶体微天平,成功地发展出新型气体传感器。   该研究组与防化学院程振兴教授领导的团队合作,研究了新型气体传感器的气敏性

癌症扩散的关键分子

  癌症是一种细胞生长的疾病,但大多数肿瘤只有从其原发位置扩散到全身各处时,才会变得具有致命性。最近,美国托马斯杰弗逊大学的研究人员发现,一个分子可能是驱动前列腺癌转移的重要调控因子。这项研究结果,发表于七月十三日的《Cancer Cell》,为开发药物防止前列腺癌以及可能其他癌症的转移,提供了一个

我所揭示高介电复合固态电解质的高效离子输运机理

  近日,我所燃料电池研究部谱学电化学与锂离子电池研究组(DNL0307组)钟贵明副研究员与清华大学深圳研究院康飞宇教授、贺艳兵教授团队合作在聚合物无机复合固态电解质研究中取得新进展,研发出了由PVDF、LiTFSI与BaTiO3–Li0.33La0.56TiO3–x并排异质结构筑的高介电复合固态电

生物膜离子通道的离子通道特性

离子通道特性1、选择性:指一种通道优先让某种离子通过,而另一些离子则不容易通过该种通道的特性。例如钠通道开放时,钠离子可通过,而钾离子则不能通过。2、开关性:离子通道存在两种状态,即开放和关闭状态。多数情况时,离子通道是关闭的,只在一定的条件下开放。通道由关闭状态转为开放的过程称为激活,由开放转为关

部长通道代表通道热议生态环境保护

  在3月5日举行的十三届全国人大二次会议开幕会前,大会开启了首场“代表通道”。开幕会结束后,“部长通道”再次开启。  在两场活动中,多位部长和全国人大代表回答了生态环境保护方面的提问。  海关总署署长 倪岳峰  倪岳峰:去年固废进口量下降46.5%  在十三届全国人大二次会议开幕会后开启的“部长通

生物膜离子通道的离子通道分类

离子通道的开放和关闭,称为门控。根据门控机制的不同,将离子通道分为三大类:⑴电压门控性,又称电压依赖性或电压敏感性离子通道:因膜电位变化而开启和关闭,以最容易通过的离子命名,如钾、钠、钙、氯通道四种主要类型,各型又分若干亚型。⑵配体门控性,又称化学门控性离子通道。由递质与通道蛋白质受体分子上的结合位

我国科学家在离子水合和输运领域取得重要进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:11634001, 21725302, 11525520, 21573006, 11290162/A040106)等资助下,北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与北京大学/中国科学院王恩哥课题组合作,首次得到水

理化所仿生光控分子马达用于跨膜物质传递研究获进展

  在自然界中,细胞新陈代谢的维持和调节大多是通过跨膜传递蛋白来实现,比如,离子通道和离子泵能够调节细胞内外的离子或者分子的跨膜传输。研究学习模仿这些生物机器和生物马达一直是科学家们追逐的热点。虽然科学家们制备了不同的人工分子机器和人工纳米通道,但是要实现如生物分子机器或者生物分子马达那样精细调控的

固液界面热输运机理及调控研究取得新进展

基于飞秒激光抽运探测实验系统的固液界面热导测量系统  近日,中科院工程热物理研究所传热传质研究中心联合美国圣母大学的科研人员,建立了基于飞秒激光抽运探测实验系统的固液界面热导测量系统,并利用该系统对多种固体和液体材料的界面热导进行测量,固体材料包括金属铝和金属金,液体材料包括水、酒精、十六烷以及石蜡

陈刚教授团队拓扑保护边界态输运研究获进展

   近日,山西大学激光光谱研究所陈刚教授带领的团队与武汉大学刘正猷教授等合作,在拓扑边界态输运方面取得了重要进展。通过堆垛具有交错在位能的双层六角晶格,引入二聚型层间耦合,在国际上首次实验证实了基于铰链态的三维鲁棒输运。相关成果题为“3D Hinge Transport in Acoustic H

研究揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应

  中国科学技术大学教授曾长淦、副研究员李林研究团队与北京大学教授冯济课题组合作,通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构,首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。  量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体

自旋超固态的宏观量子自旋输运研究获进展

超固态是一类在极低温时涌现的新奇量子物态,具有固体的晶格有序与超流体的无耗散输运特性。因此,亟待直接探测自旋超固态的超流动性,以观察其宏观量子输运性质。近期,中国科学院理论物理研究所科研团队等,利用有限温度张量网络方法,剖析了三角晶格反铁磁海森堡模型的自旋塞贝克效应,预言了其存在随温度下降不“衰减”

康世昌团队揭示微塑料大气传输运移规律

  微塑料在全球范围内的海洋和陆地环境存在。在北极的积雪和远离人类活动的自然保护区发现微塑,证实偏远地区的微塑料可以通过大气传输而来。前期研究揭示青藏高原地区受到南亚、中亚等大气污染物跨境传输的影响。青藏高原的冰川远离人类活动的影响,是论证微塑料大气传输的理想场所,其微塑料的赋存和来源对了解微塑料在

中科院物理所研制出原位透射电镜测量仪器

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室SF1组研制出新的原位透射电镜测量装置,实现了纳米管/纳米线场效应晶体管器件单元在透射电镜中的原位表征。在确定器件材料结构的同时,原位测量电输运性质。他们将这种方法运用到双壁碳纳米管研究上,在实验上直接获得了双壁碳纳米管电输运性质与手性指数

移液器的通道数

   从第一支移液器到现在移液器市场的主流,都是每次都只能转移一份液体样品的移液器,我们称之为单道移液器。但随着生命科学领域的快速发展,很多时候单道移液器意味着效率低下。举例而言,如果要填充满一个96孔板(96孔板就是一个有96个孔的塑料板,每个孔都能容纳一定体积的液体),用单道移液器就必须重复96

机械门通道简介

细胞可以接受各种各样的机械力刺激,如摩擦力、压力、牵拉力、重力、剪切力等。细胞将机械刺激的信号转化为电化学信号最终引起细胞反应的过程称为机械信号转导(mechanotransduction)。比较明确的有两类机械门通道,其一是牵拉活化或失活的离子通道,另一类是剪切力敏感的离子通道,前者几乎存在于所有

钠通道的定义

中文名称钠通道英文名称sodium channel定  义膜上存在的允许少量的Na+顺其电化学梯度进入细胞的通道。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞生理(二级学科)

离子通道分类

离子通道的开放和关闭,称为门控。根据门控机制的不同,将离子通道分为三大类:⑴电压门控性,又称电压依赖性或电压敏感性离子通道:因膜电位变化而开启和关闭,以最容易通过的离子命名,如钾、钠、钙、氯通道四种主要类型,各型又分若干亚型。⑵配体门控性,又称化学门控性离子通道。由递质与通道蛋白质受体分子上的结合位

电位门通道简介

电位门通道(voltage gated channel)是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时,或对其他刺激引起膜电位变化时,致使其构象变化,“门”打开。如:神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时,这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门Na+通道和K+通道相继激活(即通道开放),引

通道蛋白的分类

  其主要分为两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白  通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用, 这些小的带电荷的分子可以自由的扩散通过由脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。通道蛋白的运输

配体门通道简介

表面受体与细胞外的特定物质(配体ligand)结合,引起门通道蛋白发生构象变化,结果使“门”打开,又称离子通道型受体。分为阳离子通道,如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体,和阴离子通道,如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受体。N型乙酰胆碱受体[1]是了解较多的一类配体门通道。它是由4种不同的亚单位组成的5聚体,