《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼

我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学、凯斯西储大学以及普林斯顿大学的科学家。项目负责人Jeff Brinker表示,“微电子学和膜技术领域往往需要既多孔又坚固的材料,而新的研究成果使这一切成为可能。” 所谓自组装,一般是指原子、分子或纳米材料通过非共价键作用,在衬底上自发地排列成一维、二维甚至三维的稳定有序的空间结构。研究人员通过核磁共振、拉曼分光研究发现,人工方法使硅薄膜结构更加多孔的同时也会使孔壁厚度变得更薄(不到2纳米),重新排列后的硅结构也会变得更加紧密和坚固。 此前有研究证实,自然界最优化的骨骼的强度......阅读全文

《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼

    我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学

《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼

    我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学

《科学》:纳米壳自组装结构呈独特光学性能

  据美国物理学家组织网5月28日(北京时间)报道,美国科学家找到了一种方法,使7个“纳米壳”(nanoshell)自组装成一个具有独特光学性能的“七聚物”。科学家表示,就像儿童使用积木搭建出复杂的建筑物或者车辆一样,这种自组装纳米粒子的方法可以用来制造能够捕捉、存储和弯曲光线的复杂物体,比如化学传

《Science》公布人类骨骼纳米结构

  约克大学和帝国理工学院的研究小组利用先进的人体骨矿物纳米水平3D成像技术,首次展示了骨矿物结晶的分层结构,我们的骨骼正是由这些纳米级结构组合搭建而成。  想象一下,加速奔跑的猎豹和身形庞大的大象,生物骨骼具备良好的韧性和力量。  骨骼的性质可以归因为它的层次结构。然而,骨的主要成分是矿物质和蛋白

《自然—材料学》:科学家对骨骼微观尺度有新认识

图片说明:MIT研究人员得到了尺度上骨骼硬度的二维等值曲线彩图(图片来源:Ortiz Lab,MIT)      美国麻省理工学院(MIT)的科学家的一项最新研究,首次揭开了骨骼的纳米结构和机械属性。该发现使人们对骨骼吸收能量机制有了新的认识,并为新型骨骼材料的开发奠定了基础。研究成

《自然—材料学》:世界首个可控纳米齿轮问世

  据6月22日《每日科学》网站报道,新加坡科学技术研究局材料研究与工程研究所的科学家研制出世界首个附在原子轴上的分子级齿轮,其大小仅为1.2纳米,旋转也能受到精确控制。这一研究标志着分子级机械研究的重大突破,相关文章发表在近期出版的《自然—材料学》(Nature Materials)杂志上。  

热喷涂高性能纳米结构陶瓷涂层材料

  成果介绍   本发明被广泛应用于美国军舰、潜艇、扫雷艇和航空母舰设备上的数百零部件和航空发动机、涡轮机、汽轮机叶片上,保护高温合金机体免受高温氧化、腐蚀、磨损。采用先进的纳米粉再造粒技术制备出的纳米结构的热喷涂陶瓷涂层具有独特的三维网络结构和明显的纳米尺寸晶粒。所开发出的纳米结构氧化铝/氧化钛

纳米结构单元组装与仿生纳米复合材料研制取得进展

无序纳米线被组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜  目前,国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一,是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体,以获得新的功能和应用。受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示,如何仿

DNA“手”组装先进纳米粒子材料

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516364.shtm

JACS—李明小组—自组装纳米材料研究

近日,中科院物理所软物质物理实验室李明研究组,在自组装纳米材料研究中取得最新进展。他们利用表面活性剂分子的自组装特性来分散并排列直径约3 nm的半导体量子点,获得了固体表面大面积高度有序的纳米颗粒-磷脂多层复合结构。该方法对于不同纳米颗粒(包括生物大分子、碳纳米管等)及不同种类的表面活性剂分子都具有

自洁不反光纳米结构玻璃

玻璃zui能被辨认的特点之一是能够反射光线,而美国麻省理工学院研究人员在玻璃表面创建出一种纳米结构,使其几乎消除了反射。由于它没有眩光,而且表面的水滴能如小橡胶球一样反弹,令人几乎无法辨认出这是玻璃。该研究结果刊登于美国化学会的《ACS纳米》期刊上。该玻璃的表面结构为高1000纳米、基底宽200纳米

自响应可变机电性能材料诞生

  中国科学技术大学工程科学学院机器人与智能装备研究所教授张世武研究团队与英国和澳洲合作者组成的联合研究组,开发了一种可以响应外界机械载荷和电信号变化从而自主调节机械刚度、电导率和灵敏度的新型复合材料。相关研究成果日前发表于《科学进展》。  传统材料的电导率和机械刚度等物理性能往往是固定不变的。但如

纳米复合材料可提升自充电池性能-存储容量达2.5倍

  美国佐治亚理工学院的一个研究团队曾因制造第一款自充电能源包或电池,荣列国际知名英国科学网站《物理世界》“2012年度十大科学突破”,日前在此基础上,他们通过在电池的压电材料里添加纳米颗粒形成纳米复合材料,大幅提升了电池的充电效率和存储容量。相关改进自主充电电池的论文刊登在最新一期的《纳米技术》上

碳纳米晶体管性能首次超越硅晶体管

  据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道,该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管,首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑,将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。  碳纳米管管壁只有一个原子厚,是最好的导电材料之一,

自组装DNA纳米结构“侵染”细胞过程获揭示

  中科院上海应用物理研究所樊春海课题组和黄庆课题组,应用一系列先进的细胞显微成像技术,并结合生物化学手段,清晰展示了一类自组装DNA四面体结构在活细胞中的摄取与转运过程,为其在药物载运和治疗方面的应用奠定了良好基础。相关成果日前以封面论文形式发表于《德国应用化学》杂志。  DNA不仅是生命的密码,

人造细菌进化能力超越自然

  据5日发表在《自然》杂志上的一项研究,美国印第安纳大学和克雷格·文特尔研究所领导的一个团队从支原体细菌中创造了一种最简单细胞,它只包含493个基因,是已知所有自由生命体中最小的基因组。这些细胞能够进化和生长,增殖变多,且能重新恢复在缩小基因组时失去的遗传适应性。这项研究将帮助人们更好地理解如何成

DNA—纳米粒子自组装胶体可带来智能材料

  据物理学家组织网近日报道,瑞士联邦理工学院(EPFL)和英国剑桥大学科学家合作开发出一种技术,用DNA链给纳米粒子涂上一层涂层,能控制并引导两种不同胶体的自动组装。这种胶体粒子可用于制造新奇的自组装材料,如智能递药补丁、随光变色的新奇涂料等。相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。   胶体是一种

青岛能源所在软质纤维状纳米材料研究中取得进展

  经过数亿年的自然进化,自然界形成了众多具有优异高强超韧性能的生物复合材料。其中具有二维几何形貌的纳米构筑单元(如贝壳中的叶片状霰石与骨骼中的片状磷灰石)对这些材料的性能起到了关键作用,因此合成具有一定几何形状与性质的二维片层结构也逐渐成为研究热点。而石墨烯片层对电子的二维量子约束效应也使人们的研

手性超分子多层级自组装研究获进展

手性超分子自组装结构因展现出超越非手性结构的独特性质,广泛应用于光电子学、医学、仿生学及界面科学等领域。但目前,学界对超分子手性产生与跨尺度传递机制的理解尚不充分。因此,大规模可控构筑多层级手性超分子结构一直是该领域的研究难点。近期,中国科学院力学研究所研究员袁泉子团队联合国家纳米科学中心研究员施兴

上海硅酸盐所研制出大尺寸高性能有序结构仿生材料

  天然生物材料虽是由碳酸钙和磷酸钙等常见的材料组成,但往往具有适应其环境及功能需要的复杂组装超结构和杰出的性能,为人们提供了材料结构设计和性能优化的灵感及指南,例如贝壳是由碳酸钙和少量的壳质素复合材料组装形成的“砖块水泥层状有序结构”,骨骼是由羟基磷灰石纳米晶/胶原纤维组装形成的有序结构等。纳米材

新方法让纳米材料组装合成“指哪长哪”

   可以按照自己的意愿,在纳米结构上的指定位置进行其他金属元素的再生长和功能化,还能根据需要分成多个步骤进行纳米合成……记者16日从南京工业大学获悉,该校陈虹宇教授团队设计开发的纳米材料全新合成方法,为纳米科技领域提供了一种前所未有的合成能力,相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。 据论文共

体内原位自组装的新型生物纳米材料助力肿瘤治疗

  随着纳米生物技术和纳米医药的发展,生物活性分子体内原位构筑超分子组装体的概念越来越受人们的重视。实现对聚合物的可控组装调控,对改进材料在体内的生物效应和安全性,具有重大意义。但是,由于生物医用材料在体内的生物过程极其复杂,如何实现聚合物在病生理条件下的组装调控,是医用高分子领域极具挑战性的科学问

研究构筑形貌可变自组装有机纳米晶体光敏材料

近日,西安交通大学化学学院党东锋教授、孟令杰教授研究团队利用非对称的D-A型聚集诱导发光(AIE)分子TIBT构筑了一种形貌动态可变的自组装有机纳米晶体光敏材料。该成果发表在《先进材料》上。与对称的D-A-D型分子DTIBT相比,TIBT在固体状态下具有相近的长波长发光(600-850 nm)和更为

《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

人造生命超越自然还是带来毁灭

  研究过程  人造DNA注入山羊支原体细胞  中国科学院院士、深圳华大基因研究院理事长杨焕明用“借鸡生蛋”来形容这种创造新生命的方式。  在一个星期五,克雷格・文特尔研究所的科学家们在离开实验室之前,将一百多万对人造DNA碱基对注入到山羊支原体细胞中。当星期一回到实验室时,他们发现这些细胞正生长成

人造生命:-超越自然还是带来毁灭

  人类是否能够扮演上帝的角色创造生命?在科学家眼中,细胞就是一套积木,将基因“积木”和蛋白质“积木”重新洗牌组合,也许就能创造出生命体——具有新功能的新型细胞,比如能够产生新型材料的细胞或是能够清理原油泄漏污染的细菌。   组装生命   在波士顿海洋工业园区——拥有40年历史的加州的“硅谷”—

中国科学家揭示家蚕天然丝素蛋白自组装机制

  2023年12月29日,中国科学院生物物理研究所研究员朱平团队联合西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心教授夏庆友、何华伟团队在《科学通报》发表论文,揭示了家蚕天然丝素蛋白一种受金属离子和pH梯度调节的自组装机制。  多年来,研究人员一直致力于家蚕和蜘蛛等的天然纺丝机制的研究,希望通过模仿自然

超晶格自陷态形成机制研究获进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员刘新风与研究员唐智勇课题组合作,通过构建“有机”-“无机”纳米级自组装CdSe纳米片超晶格,将超晶格结构中特有的纵声学声子折叠模式与纳米片中的激子态强耦合相互作用,实现覆盖450 nm 至 600 nm的自陷态宽谱发射。相关研究成果以Zone-Folded

超晶格自陷态形成机制研究获进展

   近日,国家纳米科学中心刘新风研究员与唐智勇研究员课题组合作,通过构建“有机”-“无机”纳米级自组装CdSe纳米片超晶格,将超晶格结构中特有的纵声学声子折叠模式与纳米片中的激子态强耦合相互作用,成功实现覆盖450 nm 至 600 nm的自陷态宽谱发射。相关研究成果“Zone-Folded Lo

迄今机械性能最高自增强复合材料面世

  聚丙烯自增强复合材料的优势  韩国科学家使用一种聚丙烯聚合物,成功开发出一种纯净的自增强复合材料,其机械性能位居同类自增强复合材料榜首,有望替代飞机用碳纤维增强复合材料,加速“空中出租车”时代的到来。研究成果刊发于最新一期《化学工程》杂志。  为推进城市空中交通等未来出行方式的实现,科学家们需要