为何光驱动纳米机器人引发关注?

为何值得关注 德国维尔茨堡大学(JMU)团队研制出尺寸小于1微米、约为人类头发直径五十分之一的光驱动纳米机器人。它依靠单个光子产生的反冲推进,能够在水中主动搜寻、捕获、运输并在选定位置释放细菌——相当于在微生物世界里工作的"微型清洁装置"。 小到能在微生物世界中作业的机器人,可能为科学家提供一种全新途径,去直接操控那些凭人手根本无法处理的物体。这类微小机器的尺寸约为人类头发直径的五十分之一,让研究者更接近一个长期追求的目标:与微观世界直接互动。 这一能力对水中的生物材料尤其有用,包括单个细胞与细菌。在这一尺度上精确控制并移动物体,长期以来都是一项难题。而新研发的纳米机器人表明,采集细菌、运输细菌、并在选定位置将其释放,如今已经成为可能。 第一步:用光子反冲解决"如何驱动" 研制如此微小的机器,最大障碍之一在于找到有效的推进与控制方式。在维尔茨堡尤利乌斯·马克西米利安大学,由贝尔特·赫希特(Bert Hecht)教......阅读全文

为何光驱动纳米机器人引发关注?

为何值得关注 德国维尔茨堡大学(JMU)团队研制出尺寸小于1微米、约为人类头发直径五十分之一的光驱动纳米机器人。它依靠单个光子产生的反冲推进,能够在水中主动搜寻、捕获、运输并在选定位置释放细菌——相当于在微生物世界里工作的"微型清洁装置"。 小到能在微生物世界中作业的机器人,可能为科学家提

新型纳米天线能捕获超过90%的光能量

  目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介

德研发光驱控微型无人机

近日,德国维尔茨堡大学的物理学家成功利用光在水环境中驱动微米大小的无人机,并精确控制它们。这个比红细胞还小的无人机有望为纳米和微米物体的处理提供全新的选择。 人们很早就发现,彗星的尾巴由于光压总是指向远离太阳的方向。当光子与物质相互作用时,有动量和角动量的传递。对

德研发光驱控微型无人机

近日,德国维尔茨堡大学的物理学家成功利用光在水环境中驱动微米大小的无人机,并精确控制它们。这个比红细胞还小的无人机有望为纳米和微米物体的处理提供全新的选择。 人们很早就发现,彗星的尾巴由于光压总是指向远离太阳的方向。当光子与物质相互作用时,有动量和角动量的传递。对

等离子体纳米天线超表面加速光束

  最近的研究表明,经过专门设计的光束具有在真空中沿弯曲路径传播的能力。目前用于产生加速光束的方法使用的是相位调制器和透镜,这种设备的长度为几十厘米或更长。这严重限制了其在各种材料下的适用性。本文使用由等离子体纳米天线组成的超表面来加速玻璃内部的光束。这种超表面能够生成高度弯曲的曲率半径为几百微米的

捕获原子充当晶体管,新型纳米光子电路显示量子网络潜力

美国普渡大学团队将碱金属原子(铯)捕获在集成光子电路中,可充当光子(光的最小能量单位)的晶体管。这些被“捉”到的原子,首次展示了冷原子集成纳米光子电路构建量子网络的潜力。研究成果发表在最新一期《物理评论X》上。新开发的技术利用激光冷却并捕获了集成纳米光子电路中的原子。光在一条细小的光子“线”(比人类

《纳米快报》:一维半导体纳米结构光子学

在基金委青年基金、纳米重点项目和国家纳米测试基金及973课题的支持下,湖南大学纳米技术研究中心潘安练、邹炳锁教授等团队成员和北京大学、国家纳米中心以及德国马普研究所合作,在一维半导体纳米结构光子学的研究上取得了重大突破:首次正式提出了半导体一维纳米结构中光子输运的概念,建立光传播的理论模型,并在实验

新型光镊可捕获纳米颗粒

  光镊是一项正在飞速发展的技术,近年来,围绕光镊的新型应用层出不穷。光镊是用高度聚焦的激光束的焦点捕获粒子,从而使研究人员无需任何物理接触即可操纵物体的技术。目前,光镊已被用于捕获微米级的物体,然而研究人员日益渴望将光镊的应用扩展到纳米级粒子上去。由法国雷恩第一大学Janine Emile和Oli

MIT赵选贺《Nature》评述:纳米磁控微型软体机器人

  变形金刚威猛,钢铁侠酷炫,这些英雄陪伴我们成长。但是这些存在于科幻电影中的机器人都是由刚性材料构建的,与人一般大小甚至比人类大出几个size。而尺寸远小于人体的,由软材料或具有柔性结构的材料构建的微型机器人在微观世界也扮演着英雄,与刚性机器人相比,它们能更安全地与人类互动。在众多的为这些机器人提

植入纳米天线,人类或能夜间视物

  自然界存在众多光线,能被人眼感受到的可见光只占很小一部分,比如人类就看不到红外光。但最近的一项研究或许能让人类具有红外光感知能力。  前不久,中国科学技术大学生命科学与医学部薛天研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新纳米技术,首次实现了动物裸眼红外光感知和

纳米天线首次实现可见光波段内通讯

  美国波士顿大学科学家首次开发出能在可见光波段内操作的纳米无线光学通讯系统,更短波长的可见光将大大缩小计算机芯片的尺寸。新系统的核心技术是一种纳米天线,能让光子成群移动并高精控制光子与表面等离子体间的相互转换。相关论文发表在《自然—科学报告》上。  据IEEE《光谱学》杂志网站报道,此前沿单一通道

新进展:光子纳米喷流研究

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所传感中心研究员杨慧团队在光子纳米喷流领域取得新进展。相关研究成果以Inflection point: a perspective on photonic nanojets为题,发表在Photonics Research上。深圳先进院助理研

谈及DNA,仍然只想起双螺旋结构,那你Out了!

  提起DNA,我们还是想起经典的双螺旋结构?那你Out了。利用DNA中的碱基配对原则,科学家们能够利用DNA分子构建出各种各样的结构,而且这些结构具有远非我们能够想象的用途。  DNA是大自然中一种最为神奇的分子之一。从微观而言,它携带的遗传指令是产生地球上几乎任何一种生物所必需的。如今,科学家们

2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会在北京召开

  1月16日至17日,由中科院理化技术研究所中日先进光子学联合实验室主办,日本大阪大学光子学研究中心与中科院重庆绿色智能技术研究院协办的“2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会”(International Symposium on Nanophotonics and Nanomaterial

可控介电击穿纳米孔制备与纳米孔捕获机制研究取得进展

固态纳米孔作为单分子检测领域的变革性工具,凭借无标记、实时分析的核心优势,为DNA、RNA及蛋白质等生物分子的精准表征提供了全新途径,在生命科学基础研究与临床诊断领域具有重大应用潜力。在固态纳米孔可控制备领域,传统可控介电击穿技术因存在制备随机性强、精度调控难等问题,限制了其产业化应用。针对这一瓶颈

新科技:微机器人可以从饮用水中清除细菌

   提到微型机器人一词,人们会马上想到科幻电影而不是水处理技术。   然而,科学家们相信他们已经找到了一种方法来设计可以缩放和清理受污染水源的微型机器人。   报告发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上,研究人员Diana Vilela,Samuel Sá

微型机器人能清理微塑料和细菌

研究人员设计了一群微型球形机器人来收集细菌和小塑料片。图片来源:美国化学会当旧食品包装、废弃的儿童玩具和其他管理不当的塑料废物分解成微塑料时,会变得更难以被清除。在美国化学会新一期《ACS·纳米》上发表的一项研究中,捷克研究人员描述了一群微型机器人,可从水中捕获塑料碎片和细菌。随后,机器人还能被净化

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美研制出负折射率等离子纳米天线

  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家表示,他们的实验证明,纤细的等离子体纳米天线阵列能采用新奇的方式对光进行精确地操控,改变光的相位,创造出负折射现象,最新研究有望使科学家们研制出功能更强大的光子计算机等新式光学设备。相关研究发表在12月22日出版的《科学》杂志上。   该研究的领导者、普

国家纳米中心细菌膜纳米肿瘤疫苗研究获进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心赵潇、赵瑞芳和聂广军研究团队在细菌膜纳米肿瘤疫苗方面取得重要进展。相关研究成果以Nanocarriers based on bacterial membrane materials for cancer vaccine delivery为题,发表在Nature P

新型纳米光子电路显示量子网络潜力

电路显示量子网络潜力 科技日报北京8月4日电(记者张梦然)美国普渡大学团队将碱金属原子(铯)捕获在集成光子电路中,可充当光子(光的最小能量单位)的晶体管。这些被“捉”到的原子,首次展示了冷原子集成纳米光子电路构建量子网络的潜力。研究成果发表在最新一期《物理评论X》上。研究人员正在做实验。图片来源:美

纳米机器人将大有作为

  最近,英国杜伦大学、美国莱斯大学以及北卡罗莱纳州立大学的科学家们研发出一种被光激活的纳米机器人;当被光激活后,这种纳米机器人可以在数分钟内钻入癌细胞并杀死它们。这项研究成果发表在最新一期的《自然》(Nature)杂志上,并受到了科学界的高度关注。科学家希望在未来这种纳米机器人可以用来非常精确地递

纳米机器人手术刀群

当谈到对抗被称为胶质母细胞瘤的致命脑癌时,选择非常有限。一个加拿大研究小组采取了一种新的方法。他们诱使癌细胞吸收碳纳米管,然后通过使用磁力旋转碳纳米管来撕碎这些细胞。对小鼠的治疗缩小了肿瘤的大小并延长了啮齿动物的生命,这一发现使研究人员对人类的类似结果充满希望。胶质母细胞瘤肿瘤生长迅速,侵入局部脑组

中国科大等发明抗肿瘤微型“纳米航母”

  近日,中国科学技术大学教授王均课题组与美国Emory大学教授聂书明课题组合作,发明了一种微型“纳米航母”药物递送体系,实现更加精准有效的抗肿瘤药物递送,研究成果发表在《美国科学院院刊》上(PNAS,doi: 10.1073/pnas.1522080113)。论文共同第一作者为王均课题组李洪军、都

纳米光子学与生物光子学联合研究中心在长春成立

  国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心日前在长春成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个合作平台。   纳米制造技术是21世纪的关键技术之一,生命科学是当今世界科技发展的热点之一。随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的飞速发展,由光学、纳米、生物领域融合而成的新

南通大学附中建成纳米创新实验室-配置超微型纳米显微镜

  10月9日, 南通大学附属中学纳米创新实验室安装工作全部完成,教师培训工作也基本结束,至此,一间在国内尚属少见的高端纳米创新实验室终于顺利建成。  中学纳米创新实验室,目前在全国一些重点中学兴起,这种实验室旨在通过先进的纳米检测仪器,创建可供推广的纳米科学教育与传播课程,重点在实践性、实操性、实

国家纳米中心:细菌膜纳米肿瘤疫苗的研究取得重要进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心赵潇、赵瑞芳和聂广军研究团队在细菌膜纳米肿瘤疫苗方面取得重要进展。相关研究成果以Nanocarriers based on bacterial membrane materials for cancer vaccine delivery为题,发表在Nature Pro

焊接纳米线可以只用一束光

  据美国每日科学网站2月7日(北京时间)报道,美国科学家设计出一种新的纳米线焊接技术,可使用表面等离子体光子学,用一束简单的光将纳米线焊接在一起。发表于刚刚出版的《自然·材料学》杂志上的最新研究有望促成新式电子设备和太阳能设备的出现。   目前,有些纳米学家正专注于制造由金属纳米线组成的导电网格

金属纳米颗粒可清除口腔细菌

  由莫斯科国立科技大学(NUST MISIS)与维亚茨基国立大学专家共同研制的新型牙齿清洁剂,可以从根本上改变口腔的微观环境,并消除在牙齿上形成的菌斑层,其效果已在基洛夫国家医学科学院口腔研究室的临床实践中得到证实。  实验中,志愿者使用这种含有金属纳米颗粒的新型牙齿清洁剂一个月后,口腔中菌群数量

新碳纳米管天线可收集更多太阳光

  据美国物理学家组织网近日报道,美国研究人员首次利用碳纳米管制成了一种可捕捉和收集太阳光的“天线”,其收集太阳光的效率是普通光伏电池的100倍,该新天线可使用在太阳能电池中,提高其光电转化效率。新技术有望使研究人员研发出更小更强大的太阳能电池阵列。该研究发表在最新出版的《自