Туннельные нанотрубки регулируют кровоснабжение для сохранения зрения

Туннельные нанотрубки регулируют кровоснабжение для сохранения зрения

Новый механизм перераспределения крови, который необходим для правильного функционирования сетчатки взрослого человека, только что был обнаружен in vivo исследователями из больничного исследовательского центра Университета Монреаля (CRCHUM).

Их исследование было опубликовано сегодня в Nature .

«Впервые мы определили коммуникационную структуру между клетками, которая необходима для координации кровоснабжения в живой сетчатке», – сказала доктор Адриана Ди Поло, профессор нейробиологии из Университета Монреаля. и заведующий кафедрой канадских исследований глаукомы и возрастной нейродегенерации, который руководил исследованием.

«Мы уже знали, что активированные области сетчатки получают больше крови, чем неактивированные, – сказала она но до сих пор никто не понимал, как тонко регулируется это важное кровоснабжение».

Исследование было проведено на мышах двумя сотрудниками лаборатории Ди Поло: доктором Луисом Аларкон-Мартинесом, докторантом, и Деборой Виллафранка-Боуман, аспирантом. Оба являются первыми соавторами этого исследования.

У живых животных, как и у людей, сетчатка для полноценного функционирования использует кислород и питательные вещества, содержащиеся в крови. Этот жизненно важный обмен происходит через капилляры, самые тонкие кровеносные сосуды во всех органах тела. Когда кровоснабжение резко снижается или прекращается – например, при ишемии или инсульте – сетчатка не получает необходимый ей кислород. В этом состоянии клетки начинают умирать, и сетчатка перестает работать должным образом.

Туннелирование между ячейками

Вокруг капилляров находятся перициты, клетки, способные контролировать количество крови, проходящей через один капилляр, просто сжимая и выпуская его.

«Используя технику микроскопии для визуализации сосудистых изменений у живых мышей, мы показали, что перициты проецируют очень тонкие трубки, называемые туннельными нанотрубками между перицитами, чтобы общаться с другими перицитами, расположенными в отдаленных капиллярах», Аларкон-Мартинес. «Через эти нанотрубки перициты могут общаться друг с другом, чтобы доставить кровь туда, где она больше всего нужна».

Другой важной особенностью, добавил Виллафранка-Боуман, является то, что «капилляры теряют способность перемещать кровь туда, где это необходимо, когда туннельные нанотрубки повреждены – например, после ишемического инсульта. Недостаток крови последующее снабжение оказывает пагубное влияние на нейроны и общую функцию тканей ».

Результаты исследования предполагают, что микрососудистый дефицит, наблюдаемый при нейродегенеративных заболеваниях, таких как инсульт, глаукома и болезнь Альцгеймера, может быть результатом потери туннельных нанотрубок и нарушения распределения крови. Тогда стратегии, которые защищают эти наноструктуры, должны принести пользу, но их еще предстоит продемонстрировать.

Это исследование было поддержано Канадским институтом исследований в области здравоохранения.

Дополнительная литература: «Нанотрубки, туннелирующие между перицитами, регулируют нервно-сосудистую связь» Луиса Аларкон-Мартинеса, Деборы Виллафранка-Боуман и др. in Nature DOI: 10.1038 / s41586-020-2589-x

Источник: https://www.umontreal.ca/en/research/

Source link

Sussex Team разрабатывает новый способ проверки качества наноматериалов

Sussex Team разрабатывает новый способ проверки качества наноматериалов

Новый способ проверки качества наноматериалов, таких как графен, был разработан командой из Университета Сассекса.

Графен и наноматериалы рекламировались как чудесные материалы, и они оказались бесценными во всех сферах применения, например, в автомобильной и аэрокосмической промышленности, где тяжелые металлы заменяются более легкими, но столь же прочными композитными материалами. Поэтому качество наноматериалов имеет большое значение, но стандартизация и проверка качества ускользнули от отрасли.

Команда из Сассекса разработала метод, который дает подробную информацию о размере и толщине частиц графена. Он использует неразрушающий лазерный метод наблюдения за частицами в целом и позволяет им быстро построить подробную картину распределения частиц в данном материале. Их статья «Рамановские метрики для дисульфида молибдена и графена позволяют статистическое картирование популяций нанолистов » опубликована в журнале « Химия материалов »

.

Доктор Мэтт Лардж, возглавлявший открытие в Школе математических и физических наук Университета Сассекса, сказал:

«Стандарты измерения являются действительно важной основой современной экономики. Все сводится к одному простому вопросу: как узнать, что вы получили то, за что заплатили –

«В настоящее время графеновая промышленность – это своего рода дикая граница; очень трудно сравнивать разные продукты, потому что нет согласованного способа их измерения. Вот тут-то и нужны исследования, подобные нашим.

«Это действительно важный вопрос для любого бизнеса, стремящегося воспользоваться преимуществами графена (или любого другого наноматериала, если на то пошло) в своих продуктах. Часто использование неправильного материала может быть либо бесполезным, либо даже ухудшить характеристики продукта.

«Конкретным примером могут служить композитные материалы, такие как армированный графеном пластик; если используется графеновый материал низкого качества, он может привести к выходу деталей из строя вместо обеспечения ожидаемой повышенной прочности. Это может быть большой проблемой для в таких отраслях, как автомобилестроение и авиакосмическая промышленность, где прилагаются огромные усилия для замены более тяжелых металлических деталей на более легкие композитные материалы (например, углеродное волокно), которые обладают такой же прочностью. Если графен и другие наноматериалы должны сыграть роль в снижении веса и стоимости, тогда согласованные стандарты действительно важны ".

Алин Аморим Граф – соавтор статьи в команде Школы математических и физических наук Университета Сассекса. Она сказала:

«Некоторые производители говорят, что производят графен, но на самом деле – без сомнения, случайно – производят форму графита. Некоторые берут до 500 фунтов стерлингов за грамм.

«Проблема в том, что нет стандартизации. Мы создали новый способ измерения качества наноматериалов, таких как графен. Мы используем рамановский спектрометр для этого и создали алгоритм для автоматизации Таким образом, мы можем определить качество, размер и толщину образца.

«Очевидно, что качество графена действительно имеет значение. Если вы используете графен для укрепления структур, для использования в мониторах здоровья, для использования в тегах супермаркетов, вы хотите знать, что получаете настоящий материал. Но на самом деле покупатели графена понятия не имеют о качестве того, что они покупают в Интернете. Если вы используете графен для укрепления цемента, и оказывается, что это на самом деле не графен или графен низкого качества, то это будет иметь значение ".

Профессор Алан Далтон, содиректор Сассексской программы квантовых исследований и соавтор статьи, сказал:

«Это действительно важная область исследований для нашей команды. Мы считаем, что наша новая метрика будет большим подспорьем для промышленности, исследователей и органов стандартизации, которые являются ключевыми заинтересованными сторонами в разработке 2D-материалов для коммерциализация ".

Graphene Council уже давно призывает к лучшей стандартизации. Терренс Баркан из Graphene Council сказал, что написал:

«Отсутствие согласованного глобального стандарта для графена и родственных ему материалов создает вакуум и недоверие к рынку для промышленного применения графеновых материалов».

Команда Сассекса продолжает свои исследования и открыта для проверки качества графена на консультационной основе.

Источник: http://www.sussex.ac.uk/[19459010visible

Source link

Нанокристаллы целлюлозы делают композиты из углеродного волокна прочными, как сталь

Нанокристаллы целлюлозы делают композиты из углеродного волокна прочными, как сталь

Полимеры, армированные ультратонкими прядями углеродных волокон, олицетворяют композиционные материалы, которые «легкие, как перышко, и прочные, как сталь», что позволяет им находить широкое применение в различных отраслях промышленности. Добавление материалов, называемых углеродными нанотрубками, может еще больше улучшить функциональность композитов. Но химические процессы, используемые для включения углеродных нанотрубок, в конечном итоге неравномерно распределяют их по композитам, ограничивая прочность и другие полезные качества, которые могут быть в конечном итоге достигнуты.

В новом исследовании исследователи Техасского университета A&M использовали натуральный растительный продукт, называемый нанокристаллами целлюлозы, чтобы закрепить углеродные нанотрубки и равномерно покрыть их на композитах из углеродного волокна. Исследователи заявили, что предписанный ими метод быстрее, чем традиционные методы, а также позволяет создавать композиты из углеродного волокна в наномасштабе.

Результаты исследования опубликованы в Интернете в журнале American Chemical Society (ACS) Applied Nano Materials .

Композиты строятся слоями. Например, полимерные композиты состоят из слоев волокна, такого как углеродные волокна или кевлар, и полимерной матрицы. Эта слоистая структура является источником слабости композитов. Любое повреждение слоев вызывает трещины – процесс, технически известный как расслоение.

Чтобы повысить прочность и придать композитам из углеродного волокна другие желаемые качества, такие как электрическая и теплопроводность, часто добавляют углеродные нанотрубки. Однако химические процессы, используемые для включения углеродных нанотрубок в эти композиты, часто вызывают слипание наночастиц, что снижает общую пользу от добавления этих частиц.

«Проблема с наночастицами похожа на то, что происходит, когда вы добавляете молотый кофе грубого помола в молоко – порошок агломерат или прилипает друг к другу», сказал д-р Амир Асади, доцент кафедры инженерных технологий и промышленного распределения. «Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами углеродных нанотрубок, их необходимо сначала отделить друг от друга, а затем каким-то образом спроектировать так, чтобы они попадали в конкретное место внутри углеродно-волокнистого композита».

Чтобы облегчить равномерное распределение углеродных нанотрубок, Асади и его команда обратились к нанокристаллам целлюлозы, соединению, которое легко получить из переработанной древесной массы. Эти нанокристаллы имеют сегменты на своих молекулах, которые притягивают воду, и другие сегменты, которые отталкиваются водой. "Эта уникальная молекулярная структура предлагает идеальное решение для создания композитов в наномасштабе", – сказал Асади.

Гидрофобная часть нанокристаллов целлюлозы связывается с углеродными волокнами и закрепляет их на полимерной матрице. С другой стороны, привлекательные для воды части нанокристаллов помогают равномерно диспергировать углеродные волокна, во многом так же, как гидрофильный сахар растворяется в воде равномерно, а не слипается и оседает на дне чашки.

Для своих экспериментов исследователи использовали имеющуюся в продаже ткань из углеродного волокна. К этой ткани они добавили водный раствор нанокристаллов целлюлозы и углеродных нанотрубок, а затем применили сильную вибрацию, чтобы смешать все предметы вместе. Наконец, они оставили материал для высыхания и намазали его смолой, чтобы постепенно сформировать полимерный композит, покрытый углеродными нанотрубками.

Изучив образец композита с помощью электронной микроскопии, Асади и его команда обнаружили, что нанокристаллы целлюлозы прикрепляются к концам углеродных нанотрубок, ориентируя нанотрубки в одном направлении. Они также обнаружили, что нанокристаллы целлюлозы увеличивают сопротивление композита на изгиб на 33% и его межслойную прочность на 40%, основываясь на измерении механических свойств материала при экстремальной нагрузке.

«В этом исследовании мы использовали подход к созданию композитов в наномасштабе с использованием нанокристаллов целлюлозы. Этот метод позволил нам лучше контролировать свойства полимерных композитов, которые проявляются на макроуровне», сказал Асади. «Мы считаем, что наша технология – это путь вперед в увеличении масштабов обработки гибридных композитов, которые будут полезны в различных отраслях промышленности, включая авиастроение и автомобилестроение».

Среди других участников этого исследования – Шади Шариатния и Аннуата В. Кумар из факультета машиностроения Дж. Майка Уокера '66 и Озге Кайнан из факультета материаловедения и инженерии.

Источник: https://www.tamu.edu/

Source link

Магнитно-чувствительный нанокатализатор может удаленно контролировать биореакции в живых клетках

Магнитно-чувствительный нанокатализатор может удаленно контролировать биореакции в живых клетках

Ферменты, ответственные за каталитические реакции в биологических реакциях нашего организма, трудно использовать для диагностики или лечения, поскольку они реагируют только на определенные молекулы или обладают низкой стабильностью.

Многие исследователи ожидают, что если эти проблемы будут решены или если будут разработаны искусственные катализаторы для создания синергетического эффекта за счет взаимодействия с ферментами в организме, появятся новые способы диагностики и лечения заболеваний. В частности, если будут разработаны искусственные катализаторы, которые реагируют на внешние раздражители, такие как магнитные поля, новые методы лечения, которые удаленно управляют биореакциями извне организма, могут стать реальностью.

Исследовательская группа под руководством профессора Ин Су Ли из химического факультета POSTECH разработала удаленный магниточувствительный искусственный катализатор под названием MAG-NER, который демонстрирует высокую каталитическую эффективность в живых клетках. Исследование было опубликовано в качестве дополнительной обложки для Nano Letters международного журнала по нанотехнологиям.

Исследовательская группа имитировала структуру везикул, органелл внутри клетки, и синтезировала нанореактор, объединенный с магнитным катализатором, с наночастицами оксида железа и палладиевыми катализаторами внутри полой нанооболочки из диоксида кремния.

Когда MAG-NER сталкивается с переменным магнитным полем, наночастицы оксида железа внутри вызывают нагрев, индуцированный магнитным полем, и активируют только палладиевый катализатор, не повышая внешнюю температуру. Исследовательской группе удалось реализовать каталитическую реакцию с высокой эффективностью, которая превращает нефлуоресцентные реагенты в флуоресцентные продукты путем имплантации MAG-NER в живые клетки с последующим применением переменных магнитных полей. Исследовательская группа также подтвердила, что катализатор MAG-NER может оставаться активным в течение длительных периодов времени без загрязнения биомолекулами в клетках и не влияет на выживаемость клеток.

Используя MAG-NER, ожидается, что методы диагностики и лечения, которые могут искусственно дистанционно управлять функциями клетки, могут быть разработаны, поскольку могут быть синтезированы искусственные молекулы или могут быть вызваны химические реакции внутри клеток с использованием магнитных полей, которые безвредны для тело.

Профессор Ин Су Ли, руководивший исследованием, объяснил: «Это исследование является результатом использования материалов священных нанореакторов, которые наша лаборатория разрабатывала на протяжении многих лет, и ценится как инновационный химический инструмент, который продвинет биомедицинские и биологические исследования "

Это исследование проводилось при поддержке Программы руководителей исследований (Creative Research) Национального исследовательского фонда.

Источник: http://www.postech.ac.kr/eng/

Source link

Фильтровальная бумага из нанопроволок TiO2 улавливает и уничтожает патогены

Фильтровальная бумага из нанопроволок TiO2 улавливает и уничтожает патогены

Использование бумажных масок становится строго обязательным в рамках мер по смягчению последствий пандемии Covid-19. Хотя их относительная эффективность не вызывает сомнений, их широкое использование имеет ряд недостатков.

Прототип индивидуальной защитной маски с титанатным фильтром, которая эффективно уничтожает бактерии и вирусы. Изображение предоставлено Swoxid SA / Endre Horváth.

К недостаткам можно отнести воздействие на окружающую среду одноразовых масок, изготовленных из слоев нетканых полипропиленовых пластиковых микроволокон. Кроме того, эти маски только улавливают патогены, а не убивают их.

В условиях больницы эти маски помещают в специальные контейнеры и обращаются с ними надлежащим образом. Однако их использование в более широком мире – где их выбрасывают в открытые мусорные баки и даже оставляют на улице – может превратить их в новые источники заражения .

Ласло Форро, руководитель лаборатории физики сложных веществ, EPFL

В лаборатории Форро ученые работают над потенциальным решением этой проблемы – мембраной, сделанной из нанопроволок оксида титана, похожей на фильтровальную бумагу, но обладающей противовирусными и антибактериальными свойствами.

Их материал функционирует за счет использования фотокаталитических свойств диоксида титана. Под воздействием ультрафиолетового излучения волокна превращают остаточную влагу в окислители, такие как перекись водорода, которые могут уничтожать патогены.

Поскольку наш фильтр исключительно хорошо поглощает влагу, он может улавливать капли, переносящие вирусы и бактерии . Это создает благоприятную среду для процесса окисления, который запускается светом .

Ласло Форро, руководитель лаборатории физики сложных веществ, EPFL

Исследование было недавно опубликовано в журнале Advanced Functional Materials и содержит отчеты об экспериментах, которые демонстрируют способность мембраны убивать Escherichia coli – эталонную бактерию, используемую в биомедицинских исследованиях – и Нити ДНК за несколько секунд.

Комментируя результаты исследования, команда заявляет – хотя это еще не подтверждено экспериментально – что этот процесс окажется успешным на широком спектре вирусов, таких как SARS-CoV-2.

Кроме того, в документе сообщается, что было бы возможно производить эти мембраны в больших масштабах – оборудование в самой лаборатории может производить до 200 м 2 фильтровальной бумаги каждую неделю, или достаточно для до 80 000 масок в месяц. Более того, можно было бы стерилизовать маски и снова использовать их тысячу раз.

Это не только уменьшило бы дефицит, но и значительно уменьшило бы количество отходов, производимых одноразовыми хирургическими масками. В конечном счете, производственный процесс, в котором нанопроволоки титанита прокалены, делает их стабильными и позволяет избежать угрозы вдыхания наночастиц пользователем.

Swoxid, новый стартап, уже готовится вывести технологию из лаборатории на рынок.

Мембраны также могут использоваться в системах обработки воздуха, таких как системы вентиляции и кондиционирования, а также в средствах индивидуальной защиты .

Эндре Хорват, ведущий автор исследования и соучредитель, Swoxid

Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Фонда Зено Карла Шиндлера, MBR Global Water Award, Швейцарско-африканского исследовательского сотрудничества и EPFL Tech4Impact Playgrant.

Справка журнала

Хорват, Э., и др. . (2020) Воздушный фильтр на основе фотокаталитических нанопроволок: к многоразовым защитным маскам. Современные функциональные материалы . doi.org/10.1002/adfm.202004615.

Источник: https://www.epfl.ch/en/[19459008visible

Source link

Слой наночастиц, добавленный к светодиоду, может помочь производить больше света

Слой наночастиц, добавленный к светодиоду, может помочь производить больше света

При разработке светодиодов (LED) добавление слоя наночастиц могло позволить им генерировать больше света, используя такое же количество энергии, а также увеличить срок их службы .

Иллюстрация слоя наночастиц внутри корпуса светодиода. Изображение предоставлено: Имперский колледж Лондона.

Об этом сообщила исследовательская группа из Имперского колледжа Лондона и Индийского технологического института (ИИТ) Гувахати. Группа открыла новый метод увеличения количества света, производимого светодиодами. Исследователи описали свои инновации в журнале Light: Science & Applications .

Если светодиодные источники света сделать более долговечными и эффективными, они будут потреблять меньше энергии, что снизит воздействие на окружающую среду от их использования электроэнергии.

Светодиоды находят применение в широком диапазоне приложений, от смартфонов, светофоров, больших уличных экранов, подсветки электронных дисплеев и общего декоративного освещения до обеззараживания инфицированных поверхностей, зондирования и очистки воды.

Исследовательская группа смоделировала эффект размещения двухмерного (одного) слоя наночастиц между светодиодным чипом, который генерирует свет, и прозрачным корпусом, который защищает чип. Кожух важен, но он может создавать нежелательные отражения света, излучаемого светодиодным чипом, что указывает на то, что не весь свет уходит.

Исследователи определили, что такие отражения можно уменьшить, добавив слой точно настроенных наночастиц, позволяющих излучать на 20% больше света. Отражения нагревают устройство, быстрее повреждая светодиодный чип. Следовательно, уменьшение отражений может также минимизировать нагрев и увеличить срок службы светодиодных чипов.

Глобальное воздействие

Хотя улучшения корпуса предлагались ранее, большинство из них делают светодиоды более громоздкими или сложными в производстве, уменьшая экономический эффект от усовершенствования .

Д-р Дебабрата Сикдар, соавтор исследования, и член Европейской комиссии Мари Кюри-Склодовска, Имперский колледж Лондона

Сикдар добавил: « Мы думаем, что наши инновации, основанные на фундаментальной теории и выполненном нами подробном сбалансированном анализе оптимизации, могут быть внедрены в существующие производственные процессы с небольшими нарушениями или дополнительными объемами . Мы думаем, что наши инновации сделают светодиоды ярче, энергоэффективнее и долговечнее ».

По словам соавтора исследования профессора сэра Джона Пендри из физического факультета Imperial: « Простота предложенной схемы и ясная физика, лежащая в ее основе, должны сделать ее надежной и, надеюсь, легко адаптируемой к существующий процесс производства светодиодов »

Очевидно, что с большей эффективностью вывода света светодиоды обеспечат большую экономию энергии, а также более длительный срок службы устройств. Это определенно окажет глобальное влияние на универсальные светодиодные приложения и их многомиллиардный рынок во всем мире .

Сэр Джон Пендри, профессор факультета физики Имперского колледжа Лондона

От теории к практике

Предсказанный эффект является результатом развития систематической теории различных фотонных эффектов, связанных с массивами наночастиц на границах раздела, примененных и экспериментально протестированных в контексте ранее описанных переключаемых зеркальных окон, зеркал с настраиваемой цветовой гаммой и оптические фильтры .

Алексей Корнышев, соавтор исследования, профессор кафедры химии Имперского колледжа Лондона

Следующим этапом исследования будет разработка прототипа светодиодного устройства со слоем наночастиц, проверка идеальных конфигураций, предложенных теорией, таких как форма, размер, материал и расстояние между наночастицами, а также расстояние между слоями. располагаться от светодиодного чипа.

По мнению исследователей, используемые принципы могут работать вместе с другими текущими схемами, предназначенными для повышения эффективности вывода света светодиодами. Кроме того, аналогичная схема может быть применима к другим оптическим устройствам, где передача света через интерфейсы имеет тенденцию быть критичной, например, в солнечных элементах.

Справка журнала

Sikdar, D., и др. . (2020) Мета-сетка наночастиц для улучшенного вывода света из светоизлучающих устройств. Свет: наука и приложения . doi.org/10.1038/s41377-020-00357-w.

Источник: https://www.imperial.ac.uk/[19459008visible

Source link

Новый метод синтеза трехмерных наноуглеродов

Новый метод синтеза трехмерных наноуглеродов

]

Группа ученых во главе с Кеничиро Итами, профессором и директором Института трансформирующих биомолекул (WPI-ITbM), разработала новый метод синтеза трехмерных наноуглеродов с потенциалом дальнейшего развития. материаловедение.

Трехмерные наноуглероды, материалы следующего поколения с превосходными физическими характеристиками, которые, как ожидается, найдут применение в топливных элементах и ​​органической электронике, до сих пор было чрезвычайно сложно синтезировать точным и практичным способом. В этом новом методе используется палладиевый катализатор для соединения полициклических ароматических углеводородов с образованием восьмиугольной структуры, обеспечивающей успешный синтез трехмерных молекул наноуглерода.

Наноуглероды, такие как фуллерен (сфера, лауреат Нобелевской премии 1996 г.), углеродные нанотрубки (цилиндр, открытый в 1991 г.) и графен (лист, получивший Нобелевскую премию 2010 г.), привлекли большое внимание. внимания как функциональные молекулы с множеством различных свойств. Поскольку Mackay et al. выдвинули свою теорию в 1991 г., были предложены различные периодические трехмерные наноуглероды. Однако их было чрезвычайно трудно синтезировать. Особой проблемой является восьмичленная кольцевая структура, которая периодически появляется, что требует эффективного метода ее синтеза. Для этого исследовательская группа доктора Итами разработала новый метод соединения полициклических ароматических углеводородов с использованием палладиевого катализатора для получения восьмичленных колец посредством кросс-сочетания, первой реакции такого типа в мире

.

Успех этого исследования представляет собой революционное достижение в синтезе трехмерных молекул наноуглерода. Ожидается, что это приведет к открытию и выяснению новых свойств и разработке функциональных материалов следующего поколения.

Источник: http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/[19459010impression

Source link

Новая технология наночастиц выявляет общий маркер сердечных заболеваний

Новая технология наночастиц выявляет общий маркер сердечных заболеваний

]

Новый метод, разработанный учеными из Университета Висконсин-Мэдисон (UW-Madison), объединяет высокоточное измерение белка с помощью липких наночастиц для захвата и изучения общего маркера, связанного с сердечными заболеваниями, с выявлением деталей, которые не были доступный ранее.

Ин Гэ. Изображение предоставлено: Университет Висконсин-Мэдисон.

Новый метод, получивший название «нанопротеомика», позволяет эффективно регистрировать и количественно определять многочисленные формы белка, известные как сердечный тропонин I, или сокращенно cTnI. Этот биомаркер сердечного поражения используется для диагностики различных сердечных заболеваний, включая сердечные приступы.

Эффективный тест, который обнаруживает изменения в белке cTnI, однажды может предоставить врачам лучший потенциал для выявления сердечных заболеваний, которые, как известно, являются основной причиной смерти в Соединенных Штатах.

Исследование возглавил Инь Ге, профессор клеточной и регенеративной биологии и химии из UW-Madison; Сон Цзинь, профессор химии; Тимоти Тиамбенг и Дэвид Робертс, аспиранты по химии. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications 6 августа 2020 г.

Теперь команда планирует применить новую технику для корреляции многочисленных форм белка cTnI с некоторыми сердечными заболеваниями для продвижения разработки инновационных диагностических тестов.

Тест на основе антител, известный как ELISA, используется врачами для выявления сердечных приступов на основе повышенных конкатенаций белка cTnI в образце крови пациента.

Хотя тест ELISA чувствителен, люди могут иметь повышенные уровни белка cTnI в крови, даже если они не страдают сердечными заболеваниями. Это может привести к нежелательному и дорогостоящему лечению пациентов.

Итак, мы хотим использовать нашу систему нанопротеомики для более подробного изучения различных модифицированных форм этого белка, а не просто для измерения его концентрации. Это поможет выявить молекулярные отпечатки cTnI у каждого пациента для точной медицины .

Инь Ге, профессор кафедры клеточной и регенеративной биологии и химии, Университет Висконсина в Мэдисоне

Профессор Ге также является директором программы по протеомике человека в Школе медицины и общественного здравоохранения UW.

Количественное определение низких уровней белков, таких как cTnI, в крови представляет собой традиционную проблему «иголки в стоге сена». Значимые и редкие биомаркеры болезни полностью подавлены диагностически бесполезными и общими белками, обнаруженными в крови.

Антитела используются современными методами как для обогащения, так и для улавливания белков в сложном образце для их обнаружения и измерения. Но антитела отличаются от партии к партии, стоят дорого и могут привести к ненадежным результатам.

Таким образом, чтобы захватить белок cTnI и устранить некоторые ограничения, связанные с антителами, команда разработала наночастицы магнетита, то есть магнитную форму оксида железа. Они соединили эти наночастицы с пептидом из 13 аминокислот, который был разработан намного раньше для специфического связывания с белком cTnI.

Когда пептид связывается с белком cTnI в образце крови, наночастицы можно собрать вместе с помощью магнита. Пептиды и наночастицы легко производятся в лаборатории, что делает их стабильными и экономичными.

Применяя наночастицы, исследовательская группа успешно обогатила белок cTnI в образцах тканей и крови людей. Впоследствии они применили сложную масс-спектрометрию, которая способна различать различные формы белков по их массе, для достижения точного измерения белка cTnI, а также для оценки многочисленных измененных форм белка.

Белок cTnI, как и несколько белков, может изменяться организмом на основании таких факторов, как изменения окружающей среды или лежащее в основе заболевание. Что касается белка cTnI, в организме добавляется множество фосфатных групп – крошечных молекулярных меток, которые могут изменить роль белка cTnI. Такие различия незначительны, и их трудно контролировать.

Но с помощью масс-спектрометрии с высоким разрешением мы теперь можем «видеть» эти молекулярные детали белков, такие как скрытый айсберг под поверхностью .

Инь Ге, профессор кафедры клеточной и регенеративной биологии и химии, Университет Висконсина в Мэдисоне

Тиамбенг и Робертс решили проверить, можно ли различить многочисленные формы белка cTnI, присутствующие в образцах крови пациентов.

Таким образом, они добавили в сыворотку крови белки, полученные из сердца донора, которое было больным и нормальным, или полученное от мертвого донора. Затем они применили наночастицы для захвата белка cTnI и количественно оценили белок с помощью масс-спектрометрии.

Как и ожидалось, исследователи смогли четко визуализировать различные паттерны типов cTnI, преобладающих в каждом типе сердечной ткани. Они наблюдали, что здоровые сердца содержали много белка cTnI с многочисленными присоединенными группами фосфатов, например, в то время как больные сердца имели cTnI, в которых было меньше фосфатных групп. В посмертном сердце белок cTnI был разбит на фрагменты.

Хотя исследование все еще является подтверждением концепции и потребуются дополнительные исследования, исследователи полагают, что этот потенциал для корреляции характера изменений cTnI со здоровьем сердца может однажды привести к новому диагностическому инструменту, который поможет пациентам, которые посетить больницу с подозрением на болезнь сердца.

Теперь команда подала заявку на патент на новую технологию через Wisconsin Alumni Research Foundation.

Нам нравится думать, что будущий анализ крови, основанный на нашей работе, может быть дополнением к текущему тесту ELISA. В будущем, когда ELISA покажет повышенный уровень cTnI, ваш врач может назначить комплексный нанопротеомический тест, чтобы определить, вызвано ли оно сердечным заболеванием или нет, и определить различные типы сердечных заболеваний для более точного лечения, избегая при этом ненужного ухода и затрат. для пациентов .

Сон Джин, профессор химии, Университет Висконсин-Мэдисон

Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (гранты R01 GM117058, R01 GM125085, R01 HL096971, S10 OD018475, T32GM008505 и T32 HL007936-19).

Ссылка на журнал:

Тиамбенг, Т. Н., и др. . (2020) Нанопротеомика позволяет проводить анализ белков с низким содержанием в сыворотке крови человека с разрешением протеоформ. Nature Communications . doi.org/10.1038/s41467-020-17643-1.

Источник: https://www.wisc.edu/[19459008impression

Source link

Новая система нанопротеомики эффективно фиксирует биомаркеры сердечных заболеваний

Новая система нанопротеомики эффективно фиксирует биомаркеры сердечных заболеваний

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон разработали метод, объединяющий липкие наночастицы с высокоточным измерением белка, чтобы уловить и проанализировать общий маркер сердечных заболеваний, чтобы выявить детали, которые ранее были недоступны.

Новый метод, система, известная как нанопротеомика, эффективно улавливает и измеряет различные формы белка сердечного тропонина I, или cTnI, биомаркера повреждения сердца, который в настоящее время используется для диагностики сердечных приступов и других сердечных заболеваний. Эффективный тест вариаций cTnI может однажды предоставить врачам лучшие возможности для диагностики сердечных заболеваний, основной причины смерти в США

UW-Мэдисон профессор клеточной и регенеративной биологии и химии Ин Гэ, профессор химии Сун Цзинь и аспиранты химии Тимоти Тиамбенг и Дэвид Робертс руководили работой, которая была опубликована 6 августа в журнале Nature Communications . Теперь исследователи планируют использовать свой новый метод, чтобы связать различные формы cTnI с конкретными сердечными заболеваниями в качестве шага к разработке нового диагностического теста.

В настоящее время врачи используют тест на основе антител под названием ELISA, чтобы помочь диагностировать сердечные приступы на основании повышенных уровней cTnI в образце крови пациента. Хотя тест ELISA чувствителен, пациенты могут иметь высокие уровни cTnI в крови без сердечных заболеваний, что может привести к дорогостоящему и ненужному лечению пациентов.

«Таким образом, мы хотим использовать нашу систему нанопротеомики для более подробного изучения различных модифицированных форм этого белка, а не просто для измерения его концентрации», – говорит Ге, который также является директором Программы протеомики человека. в Школе медицины и общественного здравоохранения UW . «Это поможет выявить молекулярные отпечатки cTnI у каждого пациента для точной медицины».

Измерение белков с низкой концентрацией в крови, таких как cTnI, является классической проблемой «иголка в стоге сена». Редкие значимые биомаркеры болезни полностью подавляются обычными и диагностически бесполезными белками крови. В современных методах используются антитела для обогащения и захвата белков в сложном образце для идентификации и количественного определения белков. Но антитела дороги, могут варьироваться от партии к партии и могут давать противоречивые результаты.

Чтобы захватить cTnI и преодолеть некоторые ограничения антител, исследователи разработали наночастицы магнетита, магнитной формы оксида железа, и связали их с пептидом из 13 аминокислот, предназначенным для специфического связывания с cTnI. Пептид фиксируется на cTnI в образце крови, и наночастицы можно собрать вместе с помощью магнита. Наночастицы и пептиды легко изготавливаются в лаборатории, что делает их дешевыми и стабильными.

Используя наночастицы, исследователи смогли эффективно обогатить cTnI в образцах сердечной ткани и крови человека. Затем они использовали передовую масс-спектрометрию, которая может различать разные белки по их массе, чтобы не только получить точное измерение cTnI, но и оценить различные модифицированные формы белка.

Как и многие белки, cTnI может изменяться организмом в зависимости от таких факторов, как основное заболевание или изменения в окружающей среде. В случае cTnI организм добавляет различное количество фосфатных групп, небольших молекулярных меток, которые могут изменить функцию cTnI. Эти вариации незаметны, и их трудно отследить.

«Но с помощью масс-спектрометрии с высоким разрешением мы теперь можем« видеть »эти молекулярные детали белков, такие как скрытый айсберг под поверхностью», говорит Ge.

Тиамбенг и Робертс решили проверить, могут ли они различать различные формы cTnI, которые можно найти в образцах крови пациентов. Они наполнили сыворотку крови белками нормального, больного или мертвого донора. Затем они использовали свои наночастицы для захвата cTnI и измерили белок с помощью масс-спектрометрии.

Как и предполагалось, ученые могли наблюдать четко разные закономерности в типах cTnI, преобладающих в каждом типе сердечной ткани. Например, в здоровых сердцах было много cTnI с несколькими присоединенными фосфатными группами, в то время как в больных сердцах были cTnI с меньшим содержанием фосфата, а в посмертном сердце cTnI был разбит на части.

Хотя это все еще является доказательством концепции и потребуются дополнительные исследования, именно эта способность связывать паттерн вариаций cTnI со здоровьем сердца, как надеются исследователи, однажды сможет создать новый диагностический инструмент, который поможет, когда пациенты обращаются в больницу с подозрением на болезнь сердца. Исследователи подали заявку на патент на новую технологию через Исследовательский фонд выпускников Висконсина

«Нам нравится думать, что будущий анализ крови, основанный на нашей работе, может быть дополнением к текущему тесту ELISA», – говорит Джин. «В будущем, когда ELISA покажет повышенный уровень cTnI, ваш врач может назначить комплексный нанопротеомический тест, чтобы определить, вызвано ли оно сердечным заболеванием или нет, и определить различные типы сердечных заболеваний для более точного лечения, избегая ненужный уход и расходы для пациентов ».

Эта работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (гранты R01 GM117058, R01 GM125085, R01 HL096971, S10 OD018475, T32GM008505, T32 HL007936-19).

Источник: https://www.wisc.edu/

Source link

Новый метод повышает производительность и эффективность сверхмелкозернистых биметаллических наночастиц

Новый метод повышает производительность и эффективность сверхмелкозернистых биметаллических наночастиц

Биметаллические катализаторы на носителе являются важным классом катализаторов гетерогенного катализа. Их можно применять в различных областях, таких как электрокатализ, преобразование биомассы и производство водорода.

Однако традиционные методы пропитки и иммобилизации для синтеза биметаллических наночастиц на носителе (БНЧ) часто неконтролируемы, что приводит к образованию БНЧ с неоднородным размером частиц, низкой степенью легирования и неоднородным распределением на подложках. Результат – плохие каталитические характеристики и низкий уровень использования металла.

Чтобы повысить производительность и эффективность поддерживаемых BNP, профессор Ван Гуанхуй и профессор Цзян Хэцин из Циндаоского института биоэнергетики и биотехнологий (QIBEBT) Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с проф. LIU Jian из Даляньского института химической физики (DICP) CAS недавно предложил стратегию нанореактора для масштабируемого синтеза ультратонких BNP на подложке.

Эта стратегия вводит высококачественные затравки (нанокластеры Pd) и ионы Au в мезопористый полимер, легированный азотом (NMP). NMP используется в качестве нанореактора для выращивания PdAu BNPs в твердом состоянии во время термического восстановления

.

«Синтезированные Pd 1 Au 1/4 BNP очень однородны по диаметру с ошибкой 0,5 нм и однородно диспергированы в носителе из NMP», сказал профессор Ван.

Образец Pd 1 Au 1/4 / NMP показал улучшенные каталитические характеристики при дегидрировании муравьиной кислоты (FA) по сравнению с монометаллическими аналогами Pd / NMP и Au / NMP.

«Повышенная активность может быть отнесена к электронному взаимодействию между Pd и Au в МНЧ Pd 1 Au 1/4 . Кроме того, электронное взаимодействие может можно регулировать, изменяя состав PdAu BNP во время синтеза », сказал профессор JIANG.

Кроме того, продукт PdAu / NMP может быть сформован в монолит с помощью пресса для гранул при умеренном давлении (1,0 бар) без каких-либо связующих из-за его коралловой структуры. Монолит содержит большое количество макропор, которые могут быть полезны для массопереноса в жидкой реакции.

Примечательно, что монолит Pd 1 Au 1/4 / NMP по-прежнему проявляет значительную активность в дегидрировании FA со значением TOF 3684 ч -1 при 333 K и может быть переработан пять раз без потери массы и изменения активности.

Многие другие поддерживаемые BNP на основе Pd (диаметры от 2 до 3 нм) также были синтезированы с использованием этого метода, включая PdRu, PdCo, ​​PdNi, PdZn, PdAg и PdCu BNP.

Эта предложенная стратегия нанореактора обеспечивает эффективный путь для синтеза различных биметаллических катализаторов на носителе. Эти катализаторы перспективны для применения в экологичных и экологически безопасных каталитических процессах.

Это исследование было опубликовано 30 июля в Materials Today . Оно было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая, QIBEBT и Фондом сотрудничества DNL, ​​CAS.

Источник: http://english.cas.cn/

Source link

Компактные недорогие измерители оптической мощности для юстировки фотоники обеспечивают широкую полосу пропускания

Компактные недорогие измерители оптической мощности для юстировки фотоники обеспечивают широкую полосу пропускания

F-712.IRP1 и его двухканальный брат F-712.IRP2 преобразуют оптические сигналы в диапазоне от 600 до 1700 нм с оптической мощностью от 230 пиковатт до 1,3 милливатт в аналоговое выходное напряжение. 0,1 В – 1,6 В. Чтобы быть полезным для систем быстрой оптической юстировки, преобразование выходного сигнала является логарифмическим, и изменения оптической мощности могут быть обнаружены и преобразованы с полосой пропускания 6 кГц.

Характеристики и преимущества

Логарифмическое масштабирование выходного сигнала очень важно для алгоритмов быстрого сканирования и градиентного поиска, поскольку сила сигнала может колебаться на несколько порядков в течение нескольких миллисекунд, учитывая мельчайшие размеры современных волоконно-оптических компонентов, таких как волноводы и массивы.

Широкий оптический диапазон от 600 до 1700 нм позволяет использовать как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне без переключения.

Продуманная конструкция интерфейса оптического входного разъема / разъема устраняет влияние положения оптического волокна в разъеме на оптический сигнал.

Помимо доступности новых измерителей мощности, еще одним преимуществом является компактный размер одноканальной версии (примерно 4x3x2 дюйма).

Технические характеристики, таблицы данных, дополнительная информация »

Работаем с вами

Системы и компоненты собственной разработки PI позволили клиентам по всему миру повысить свою производительность и технологические преимущества в течение 5 десятилетий. Располагая обширной базой стандартных продуктов для точного перемещения и проверенных методологий, PI может быстро изменить существующие конструкции или предоставить полностью индивидуализированное OEM-решение для точного соответствия требованиям вашего приложения из всего диапазона перемещений от наночастиц размером с кончик пальца. от позиционеров до крупномасштабных столиков с большим диапазоном перемещений, с помощью множества различных приводов и направляющих систем.

Источник: https://www.pi-usa.us/en/

Source link

Новый метод наноструктурирования для обработки поверхностей в атомном масштабе

Новый метод наноструктурирования для обработки поверхностей в атомном масштабе

Исследователи (TU Wien) (Вена) разработали метод наноструктурирования, который можно использовать для высокоточного перфорирования определенных слоев материала, в то время как другие остаются полностью неизменными, хотя снаряд проникает во все слои.

Снаряд проникает во все слои, но только в верхнем слое образуется большая дыра. Графен ниже остается нетронутым. Изображение предоставлено: TU Wien.

Они достигли этого за счет использования высокозарядных ионов, которые можно использовать для избирательной обработки поверхностей новых систем 2D материалов, например, для связывания на них определенных металлов, которые впоследствии могут действовать как катализаторы. О новом методе недавно было сообщено в журнале ACS Nano .

Новые материалы из ультратонких слоев

Материалы, состоящие из множества ультратонких слоев, считаются новой интересной областью в области материаловедения. С момента первого производства графена с высокими рабочими характеристиками, содержащего только один слой атомов углерода, были созданы различные новые тонкопленочные материалы, обычно с потенциально новыми свойствами.

Мы исследовали комбинацию графена и дисульфида молибдена. Два слоя материала соприкасаются, а затем сцепляются друг с другом за счет слабых сил Ван-дер-Ваальса. Графен – очень хороший проводник, дисульфид молибдена – полупроводник, и это сочетание может быть интересно для производства новых типов устройств хранения данных .

Доктор Джанин Швестка, первый автор исследования, Институт прикладной физики, Венский университет

Однако в некоторых приложениях геометрия материала должна подвергаться особой обработке в наномасштабе – например, для изменения химических свойств путем объединения различных типов атомов или для изменения оптических свойств поверхности.

« Для этого существуют разные методы – отметила Джанин Швестка. « Вы можете модифицировать поверхности с помощью электронного или обычного ионного пучка. Однако в двухслойной системе всегда существует проблема, заключающаяся в том, что луч воздействует на оба слоя одновременно, даже если предполагается, что только один из них будет модифицирован »

Два вида энергии

При использовании ионного луча для обработки поверхности материал часто находится под воздействием силы ударяющих ионов. Однако исследователи из TU Wien использовали относительно медленные ионы, которые являются многозарядными.

Здесь следует различать две различные формы энергии. С одной стороны, это кинетическая энергия, которая зависит от скорости, с которой ионы ударяются о поверхность. С другой стороны, есть потенциальная энергия, которая определяется электрическим зарядом ионов. В случае обычных ионных пучков кинетическая энергия играет решающую роль, но для нас особенно важна потенциальная энергия .

Ричард Вильгельм, профессор, Венский технический университет

Обе формы энергии имеют важное различие: кинетическая энергия высвобождается в обоих слоях материала, проникая в систему слоев, но потенциальная энергия может распределяться между слоями очень неравномерно.

Ричард Вильгельм добавил: « Дисульфид молибдена очень сильно реагирует на сильно заряженные ионы. Один ион, попавший в этот слой, может удалить из слоя десятки или сотни атомов. Остается только дыра, которую можно очень четко увидеть в электронный микроскоп »

Напротив, слой графена, пораженный снарядом сразу же после этого, остается нетронутым: большая часть потенциальной энергии уже высвобождена.

Можно также отменить тот же эксперимент так, чтобы сильно заряженный ион сначала ударялся о графен, а затем ударялся о слой дисульфида молибдена. Здесь оба слоя, как правило, остаются нетронутыми: графен предлагает иону электроны, необходимые для его электрической нейтрализации в течение небольшой доли секунды.

Электроны в графене обладают такой высокой подвижностью, что точка удара также мгновенно «остывает». Пересекая слой графена, ион не оставляет постоянного следа. Тогда это не может нанести значительного ущерба слою дисульфида молибдена.

« Теперь это дает нам замечательный новый метод целенаправленного управления поверхностями », – добавил Ричард Вильгельм. « Мы можем добавлять нанопоры на поверхности, не повреждая материал подложки под ними. Это позволяет нам создавать геометрические структуры, которые ранее были невозможны ».

Таким образом, «маски» могут быть созданы из дисульфида молибдена, перфорированного точно по желанию, на которые впоследствии осаждаются атомы определенного металла. Это открывает путь к совершенно новым возможностям управления химическими, оптическими и электронными свойствами поверхности.

Мы очень рады, что наше прекрасное сотрудничество через Докторантуру TU-D смогло внести значительный вклад в эти результаты. Кроме того, это отличает Вену как место для науки и исследований, поскольку мы смогли установить контакты с Венским университетом через короткие расстояния, чтобы углубить наш совместный опыт и методически дополнять друг друга .

Джанин Швестка, Технический университет Вены

Швестка был членом TU-D более трех лет.

Ссылка на журнал:

Schwestka, J., и др. . (2020) Вырезание нанопор на атомном уровне в гетероструктуру Ван-дер-Ваальса с медленными высокозарядными ионами. ACS Nano . doi.org/10.1021/acsnano.0c04476.

Источник: https://www.tuwien.at/en/[19459008visible

Source link

Соглашение о распределении фосфорных солей Solvay и Strem Sign

Соглашение о распределении фосфорных солей Solvay и Strem Sign

Solvay подписала глобальное дистрибьюторское соглашение с Strem Chemicals, Inc., производителем специальных продуктов высокой чистоты, для удовлетворения коммерческих запросов на отбор проб и исследования для своих специализированных продуктов из фосфора.

Соглашение распространяется на ряд продуктов Solvay из линий продуктов ALBRITE®, AMGARD®, CYPHOS®, CYPHOS® IL, CYTOP® и RHODAPHOS®, которые разрабатываются и производятся глобальным бизнес-подразделением Technology Solutions. Эти продукты находят применение в качестве катализаторов и лигандов катализаторов, экстракционных реагентов, электронных материалов, геномных реагентов и различных материалов / составов. Продукты Solvay предлагают уникальные преимущества и свойства технологий на основе фосфора, включая высокую термостабильность, настраиваемую растворимость, электронные и стерические свойства, сильные восстановительные свойства, хиральность и многое другое.

Партнерство приносит передовое портфолио Solvay по фосфору для клиентов Strem, в то время как Solvay и его клиенты извлекают выгоду из хорошего положения Strem в научном сообществе, первоклассного отбора проб и упаковки, широкого ассортимента продукции и превосходного обслуживания клиентов.

Стрем взволнован этим партнерством с Solvay, которое основывается на партнерских отношениях, охватывающих многие годы. Strem обслуживает многие из тех же рынков конечного использования и применений с химическими веществами на основе фосфора, и мы рады, что можем предложить высококачественные продукты коммерческого качества для наших клиентов по всему миру, занимающихся исследованиями и разработками, и их ранних проектов по разработке продуктов. Теперь наши клиенты смогут начать свои проекты, поставляя химикаты Solvay на основе фосфора от Strem. Они могут быть уверены, что их проекты будут успешными, потому что они получают продукты, которые соответствуют самым высоким стандартам качества, как они ожидают от Strem.

Эфраим С. Хониг, главный исполнительный директор, Strem Chemicals

Подход Стрема хорошо согласуется с подходом Солвея. Как и Solvay, компания стремится предоставлять высокочистые фосфорные специальные химикаты, короткие сроки поставки благодаря глобальной цепочке поставок и мощную техническую поддержку. Мы рассчитываем на сотрудничество со Strem и помогаем их клиентам решать технические проблемы и открывать новые возможности для бизнеса.

Имонн Конрад, менеджер по развитию глобального бизнеса Phosphorus Specialities, Global Business Unite, Solvay Technology Solutions

Ознакомьтесь с портфолио Solvay's Phosphorus Specialties на нашем веб-сайте или через Solvay.

Source link

Новый метод синтеза диоксида марганца с определенной кристаллической структурой

Новый метод синтеза диоксида марганца с определенной кристаллической структурой

Группа исследователей из Токийского технологического института исследовала инновационную, но простую технологию получения диоксида марганца, которая имеет особую кристаллическую структуру, известную как β-MnO 2 .

Ученые из Токийского технологического института исследуют новый и упрощенный метод синтеза диоксида марганца с определенной кристаллической структурой, называемой -MnO2. Их исследование проливает свет на то, как различные условия синтеза могут давать диоксид марганца с четко выраженными пористыми структурами, намекая на стратегию разработки высоконастроенных наноматериалов MnO2, которые могли бы служить катализаторами при изготовлении биопластиков. Изображение предоставлено: Кейго Камата, Токийский технологический институт.

Исследование дает лучшее понимание того, как различные условия синтеза могут привести к образованию диоксида марганца, который имеет четко выраженную пористую структуру, и предлагает подсказки для разработки чрезвычайно модифицированных наноматериалов MnO 2 которые потенциально могут выступать в качестве катализаторов при разработке биопластика.

Материаловедение развилось до такой степени, что люди обеспокоены химическим составом материала, а также его структурой в нанометрическом масштабе.

В последнее время наноструктурные материалы вызвали большой интерес у ученых, работающих над широким спектром областей и по уважительной причине; электрические, оптические и физические свойства наноструктурированных материалов могут быть скорректированы и доведены до предела, как только появятся методы для настройки их наноструктуры.

Диоксид марганца, химическая формула которого MnO 2 представляет собой наноструктурированный оксид металла, способный образовывать несколько различных кристаллических структур. Он используется во многих областях техники.

Среди них MnO 2 в основном используется в качестве катализатора химических реакций, а β-MnO 2 – специфическая кристаллическая структура MnO 2 – отлично подходит для окисления 5-гидроксиметилфурфурола в 2,5-фурандикарбоновую кислоту или FDCA.

Поскольку FDCA можно использовать для создания экологически чистых биопластиков, необходимо определить новые методы для корректировки наноструктуры β-MnO 2 для повышения его каталитических свойств.

Но трудно создать β-MnO 2 по сравнению с другими кристаллическими структурами MnO 2 . Распространенные методы не только сложны, но и требуют использования шаблонных материалов. β-MnO 2 «растет» на этих материалах-шаблонах и в результате приобретает необходимую структуру после многих этапов.

В настоящее время исследовательская группа из Токийского технологического института под руководством профессора Кейго Камата исследовала метод без шаблонов для получения различных видов пористых β-MnO 2 наночастиц.

Методика исследователей, подробно описанная в исследовании, опубликованном в журнале ACS Applied Materials & Interfaces поразительно проста и легка. Предшественники марганца первоначально получают путем объединения водных растворов и обеспечения осаждения твердых частиц.

Как только процедуры фильтрации и сушки завершены, собранные таким образом твердые вещества подвергаются воздействию температуры 400 ° С в обычном атмосферном воздухе, процедура, называемая прокаливанием. Во время этого процесса материал кристаллизуется, и полученный черный порошок составляет более 97% пористого β-MnO 2 .

Самое важное, что ученые обнаружили, что когда этот пористый β-MnO 2 используется в качестве катализатора, он относительно более эффективен для получения FDCA по сравнению с β-MnO 2 синтезированы с использованием более обширной методики, известной как « гидротермальный метод ».

Чтобы выяснить причину этого, исследователи изучили спектральные, микроскопические и химические свойства наночастиц β-MnO 2 созданных в различных условиях синтеза.

Команда обнаружила, что β-MnO 2 может принимать разную морфологию в соответствии с конкретными параметрами. В частности, ученые могут получать наночастицы MnO 2 с огромными сферическими порами, просто изменяя кислотность (pH) раствора, где объединяются предшественники. Пористая структура, подобная этой, имеет более высокую площадь поверхности, тем самым предлагая более улучшенные каталитические свойства.

Камата был в восторге от результатов.

Наши пористые наночастицы β-MnO 2 могли эффективно катализировать окисление HMF в FDCA в резком контрасте с наночастицами β-MnO 2 полученными гидротермальным методом. Дальнейшее точное регулирование кристалличности и / или пористой структуры β-MnO 2 может привести к развитию еще более эффективных окислительных реакций .

Кейго Камата, профессор Токийского технологического института

Кроме того, последние исследования позволили лучше понять формирование туннельных и пористых структур в MnO 2 что может иметь решающее значение для расширения его приложений.

Наш подход, который включает превращение предшественников Mn в MnO 2 не в жидкой фазе (гидротермальный метод), а в атмосфере воздуха, является многообещающей стратегией для синтеза различных MnO 2 наночастицы с туннельной структурой . Они могут быть использованы в качестве универсальных функциональных материалов для катализаторов, химических датчиков, литий-ионных батарей и суперконденсаторов .

Кейго Камата, профессор Токийского технологического института

Ожидается, что такие дополнительные исследования выявят весь потенциал наноструктурированных материалов в ближайшие дни.

Журнал Ссылка:

Ямагути Ю., и др. . (2020) Синтез мезопористого β-MnO без матрицы 2 Наночастицы: структура, механизм образования и каталитические свойства. ACS Applied Materials & Interfaces . doi.org/10.1021/acsami.0c08043.

Источник: https://www.titech.ac.jp/english/

[

Source link

Новое исследование по разработке методов сверхточных измерений в наномасштабах

Новое исследование по разработке методов сверхточных измерений в наномасштабах

2020

Ученые из Университета Хаддерсфилда были награждены миллионами фунтов за пятилетний исследовательский проект, который ускорит новую промышленную революцию, разработав методы для сверхточных измерений на наноуровне.

Ансамбль миниатюрных датчиков позволит автоматизированным производственным линиям обнаруживать и исправлять ошибки на месте, без необходимости удаления деталей для отдельного измерения. Это обеспечит гораздо большую эффективность и экономию затрат, а также возможность производить короткие заказы изделий на заказ с беспрецедентной точностью.

Индустрия 4.0 – это термин, используемый для описания следующего этапа промышленного развития, основанного на автоматизации с помощью интеллектуальных технологий. Помочь в этом является Центр точных технологий Университета Хаддерсфилда (CPT), мировой лидер в области метрологии – науки об измерениях.

Он объединился с Группой профессора Николая Желудева по нанофотонике и метаматериалам в Институте фотоники и наноэлектроники им. Цеплера в Университете Саутгемптона. Обе исследовательские группы разделят более 5 миллионов фунтов стерлингов на финансирование новой программы под названием «Метрология следующего поколения, управляемая нанофотоникой», которой будет руководить член КПП профессор Дам Сянцян (Джейн) Цзян.

Проект финансируется программным грантом Совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC). Эти престижные награды «предназначены для поддержки ведущих мировых исследователей, объединяя команды« лучших с лучшими »для проведения различных мероприятий, посвященных одной теме стратегических исследований». Это первый раз, когда программный грант был присужден Университету Хаддерсфилда.

Одна из команд CPT в Хаддерсфилде, вовлеченная в новый проект, – д-р Гайдн Мартин, который объяснил, что существует предел в той степени, в которой обычная оптика, такая как стеклянные линзы, может быть миниатюрной и встроена в датчики, необходимые для промышленности. 4.0, чтобы реализовать свой потенциал.

Но нанофотоника, исследование света на наноуровне, позволяет производить крошечные плоские линзы из новых метаматериалов. Эти линзы потенциально имеют толщину в десятки микрон.

«Традиционные фабрики очень хороши в изготовлении множества подобных вещей, но концепция Industry 4.0 основана на автоматизации и автономном производстве, так что есть возможность отправить проект, и производственная платформа может затем настроить себя. с искусственным интеллектом, поддерживающим всю деятельность в фоновом режиме, " сказал доктор Мартин.

«Чтобы сделать это, вам нужно гораздо более широкое использование метрологии, потому что вы просите инструмент делать много разных вещей, а не одно и то же снова и снова».

Грант EPSRC, предоставленный CPT в Хаддерсфилде и Институтом Цеплера в Саутгемптоне, был получен после длительного процесса представления и оценки.

В конце 2017 года профессор ЦПТ Цзян вместе с доктором Мартином и Эндрю Хеннингом начали обдумывать решение проблемы миниатюризации датчиков. Они сосредоточились на богатстве последних достижений в области нанофотоники, плазмоники и оптических метаматериалов, обещая огромный преобразующий потенциал для развития сенсоров в оптической метрологии.

К ним присоединился профессор Пол Скотт, который будет разрабатывать новые требуемые методы математики и машинного обучения.

Теперь, грант EPSRC позволит открыть новое направление в нанофотонике для метрологии, сказал доктор Мартин.

«Мы стремимся перевести нанофотонные устройства с того места, где они сейчас находятся в физических лабораториях в Саутгемптоне, на демонстрацию новых ультра-миниатюрных, ультракомпактных датчиков в реальных ситуациях».

Источник: https://www.hud.ac.uk/

Source link

Новое исследование для ускорения массового производства 2D материалов, таких как графен, MOS2

Новое исследование для ускорения массового производства 2D материалов, таких как графен, MOS2

Ученые по материалам из Университета Райса и Университета Пенсильвании призывают к коллективным глобальным усилиям по ускорению массового производства двумерных материалов, таких как графен и дисульфид молибдена.

В одной из перспективных статей, опубликованных в Интернете в Материалы сегодня главный редактор журнала Джун Лу и его коллеги обосновывают коллективные усилия, направленные на решение исследовательских задач, которые могли бы расчистить путь для крупных Массовое производство 2D материалов.

Лу и коллеги из Райс материаловедов Мин Тан, Цзин Чжан и Фан Ван присоединились к Вивеку Шеной из Penn, чтобы описать потенциальное преобразование в технологии 2D материалов, которое может быть результатом систематических усилий сообщества по составлению карты форм 2D кристаллов, которые в настоящее время используются. выращен в лабораториях по всему миру с помощью процесса, известного как химическое осаждение из паровой фазы (CVD).

«Подобно снежинкам в природе, 2D кристаллы демонстрируют богатое разнообразие морфологий при различных условиях роста», они писали.

Картирование этих уникальных кристаллических паттернов и составление карт в глобальной базе данных, наряду с рецептами для создания каждого паттерна, могло бы открыть огромное количество информации "для понимания, диагностики и контроля процесса CVD и среды для роста 2D материала. , « исследователи написали.

CVD является широко используемым процессом для создания тонких пленок, включая коммерчески важные материалы в полупроводниковой промышленности. В типичной CVD-реакции в реакционную камеру помещают плоский лист материала, называемый субстратом, и газы протекают через камеру таким образом, что они реагируют и образуют твердую пленку на субстрате.

Одной из задач в данной области является разработка компьютерного программного обеспечения, которое может точно прогнозировать свойства тонкой пленки, которая будет результатом смешивания определенных газов-реагентов при определенных условиях. Создание таких моделей осложняется как неполным пониманием физических и химических процессов, происходящих во время сердечно-сосудистых заболеваний, так и существованием десятков форматов реакторов сердечно-сосудистых заболеваний.

Каталогизация формы кристаллов, полученных в результате CVD-экспериментов, могла бы предоставить ученым-материаловедам важную информацию об их синтезе, во многом аналогично тому, как минералогисты получают ценные подсказки об истории Земли на основе изучения природных кристаллических структур, Лу и его коллеги. предложил.

«Возьмите красивые снежинки в качестве примера», авторы написали. «Возможно, для многих удивительным фактом является то, что снежные кристаллы могут проявлять множество различных категорий форм, которые зависят от температуры и пересыщения воды в атмосфере, в которой они образовались».

Японский ученый Укичиро Накая, проведя обширные наблюдения снежинок как в природе, так и в лаборатории, разработал фигуру, известную как диаграмма Накая, чтобы помочь расшифровать информацию в снежинках.

Исследуя фигуры в снежинке и видя, где эти фигуры лежат на диаграмме Накая, ученые могут определить точные атмосферные условия, из-за которых возникла снежинка, которую Накая поэтически называет «письмом с неба».

Вдохновленный работой Накая, Лу и его коллеги создали диаграмму, напоминающую Накая, двумерных кристаллических структур, полученных с помощью ХОПФ, и продемонстрировали, как она и другие морфологические диаграммы могут быть использованы для определения параметров процесса, таких как скорость потока газа и нагрев температуры, которые привели к каждой модели.

Благодаря достижениям в области визуализации в реальном времени и в автоматизированных системах, которые могут создавать большие наборы данных кристаллических структур, авторы заявили, что существует «реальный потенциал для разработки морфологических диаграмм, чтобы стать обычной практикой и служить краеугольным камнем роста кристаллов». «

Лу, Тан, Чжан и Ван являются членами Отдела материаловедения и наноинженерии Райс. Лу – профессор и доцент кафедры. Тан является доцентом. Чжан – постдокторант, а Фанг – аспирант. Шеной – заслуженный профессор науки и техники в области материаловедения Эдуардо Д. Гландт из Пенна.

Исследование было поддержано Фондом Уэлча (C-1716), Национальным научным фондом (IIP-1539999) и Министерством энергетики (DE-SC0019111).

Источник: https://www.rice.edu/

Source link

Исследователи улучшают прозрачные проводники из углеродных нанотрубок

Исследователи улучшают прозрачные проводники из углеродных нанотрубок

Исследователи Сколтеха и их коллеги из Университета Аалто обнаружили, что электрохимическое легирование ионной жидкостью может значительно улучшить оптические и электрические свойства прозрачных проводников, изготовленных из одностенных пленок углеродных нанотрубок. Результаты были опубликованы в журнале Carbon.

Одностенная углеродная нанотрубка (SWCNT) представляет собой бесшовный рулонный лист графена, список графита толщиной в один атом. Как и другие новые углеродные аллотропы, ОСНТ демонстрируют уникальные свойства, которые можно использовать в новых электронных устройствах, которые мы используем в нашей повседневной жизни. Одним из наиболее перспективных применений являются прозрачные проводники, которые могут быть полезны в медицине, зеленой энергии и в других областях: здесь пленки SWCNT могут заменить промышленный стандарт оксида индия-олова (ITO). Они обладают высокой проводимостью, гибкостью, растяжимостью и легко легируются благодаря тому, что все атомы в нанотрубке расположены на ее поверхности.

Легирование ОСНТ позволяет значительно увеличить проводимость пленки, устраняя барьеры Шоттки между трубками различной природы и увеличивая концентрацию носителей заряда. Более того, процесс легирования приводит к увеличению коэффициента пропускания пленок из-за смены оптических переходов.

Хотя адсорбционное легирование остается одним из наиболее перспективных методов модификации ОСУНТ, этому методу не хватает однородности и обратимости. В новом исследовании исследователи предлагают новый обратимый метод для тонкой настройки уровня Ферми ОСУНТ, резко увеличивая проводимость, в то время как оптические переходы подавляются. Для этого они использовали электрохимическое легирование ионной жидкостью с большим потенциальным окном, что способствует высокому уровню легирования.

«Мы поместили тонкую пленку SWCNT в электрохимическую ячейку и использовали стандартную трехэлектродную схему для приложения потенциала к нанотрубкам. При приложении отрицательного / положительного потенциала к пленке SWCNT на границе раздела SWCNT / ионная жидкость образуется электрический двойной слой. Последний действует как конденсатор с параллельными пластинами, вызывая инжекцию положительного / отрицательного заряда на поверхность пленки SWCNT и, как следствие, сдвиг уровня Ферми »– объясняет Дарья Копылова, первый автор исследования и старший научный сотрудник Сколтех.

Ученые смогли показать, что их электрохимический метод может помочь в достижении чрезвычайно высоких уровней легирования, сравнимых с лучшими результатами для пленок с легированной ОСУНТ, недавно опубликованных в этой области.

«Процесс полностью обратим, поэтому его можно использовать для точной настройки электронной структуры одностенных углеродных нанотрубок в режиме реального времени. Работая с напряжением затвора, вы можете управлять как оптическим пропусканием, так и электропроводностью пленок. Полученные результаты открывают новые возможности для будущей электроники, электрохромных устройств и ионотроники », – говорит Альберт Насибулин, руководитель лаборатории наноматериалов в Центре фотоники и квантовых материалов Сколтех.

Источник: https://www.skoltech.ru/

Source link

Новый метод может улучшить оптические, электрические свойства прозрачных проводников из углеродных нанотрубок

Новый метод может улучшить оптические, электрические свойства прозрачных проводников из углеродных нанотрубок

Исследователи Сколтеха и их коллеги из Университета Аалто обнаружили, что электрохимическое легирование ионной жидкостью может значительно улучшить оптические и электрические свойства прозрачных проводников, изготовленных из одностенных пленок углеродных нанотрубок. Результаты были опубликованы в журнале Carbon .

Одностенная углеродная нанотрубка (SWCNT) представляет собой бесшовный рулонный лист графена, список графита толщиной в один атом. Как и другие новые углеродные аллотропы, ОСНТ демонстрируют уникальные свойства, которые можно использовать в новых электронных устройствах, которые мы используем в нашей повседневной жизни.

Одним из наиболее перспективных применений являются прозрачные проводники, которые могут быть полезны в медицине, зеленой энергии и в других областях: здесь пленки SWCNT могут заменить промышленный стандарт оксида индия-олова (ITO). Они обладают высокой проводимостью, гибкостью, растяжимостью и легко легируются благодаря тому, что все атомы в нанотрубке расположены на ее поверхности.

Легирование ОСНТ позволяет значительно увеличить проводимость пленки, устраняя барьеры Шоттки между трубками различной природы и увеличивая концентрацию носителей заряда. Более того, процесс легирования приводит к увеличению коэффициента пропускания пленок из-за наложения оптических переходов.

Хотя адсорбционное легирование остается одним из наиболее перспективных методов модификации ОСУНТ, этому методу не хватает однородности и обратимости. В новом исследовании исследователи предлагают новый обратимый метод для тонкой настройки уровня Ферми ОСУНТ, резко увеличивая проводимость, в то время как оптические переходы подавляются. Для этого они использовали электрохимическое легирование ионной жидкостью с большим потенциальным окном, что способствует высокому уровню легирования.

«Мы поместили тонкую пленку SWCNT в электрохимическую ячейку и использовали стандартную трехэлектродную схему для приложения потенциала к нанотрубкам. При приложении отрицательного / положительного потенциала к пленке SWCNT в SWCNT формируется электрический двойной слой интерфейс ионной жидкости.

Последний действует как конденсатор с параллельными пластинами, вызывая инжекцию положительного / отрицательного заряда на поверхность пленки SWCNT и, как следствие, сдвиг уровня Ферми "объясняет Дарья Копылова, первый автор исследования и старший научный сотрудник в Сколтехе .

Ученые смогли показать, что их электрохимический метод может помочь в достижении чрезвычайно высоких уровней легирования, сравнимых с лучшими результатами для пленок с легированной ОСУНТ, недавно опубликованных в этой области.

«Процесс полностью обратим, поэтому его можно использовать для точной настройки электронной структуры одностенных углеродных нанотрубок в режиме реального времени. Работая с напряжением затвора, вы можете управлять как оптическим пропусканием, так и электрическим Проводимость пленок. Полученные результаты открывают новые возможности для будущей электроники, электрохромных устройств и ионотроники », – говорит Альберт Насибулин, руководитель лаборатории наноматериалов в Центре фотоники и квантовых материалов Сколтеха.

Источник: https://www.skoltech.ru/en/

Source link

Суб-эмбиентный синтез новых металлоорганических комплексов золота

Суб-эмбиентный синтез новых металлоорганических комплексов золота

1919

Асинт сообщает о синтезе новых металлоорганических комплексов золота (Au) для использования исследователями в Химической школе при Бристольском университете (Великобритания), достигнутых с использованием реактора DrySyn SnowStorm и коллекторов DrySyn Splitter.

Целью исследований, проводимых в Бристольском университете, было создание новых металлоорганических комплексов Au (I) для использования в реакциях перекрестного связывания с участием золота. Последующая трансметалляция с цинкорганическим реагентом и восстановительное элиминирование привели к образованию продуктов с новыми связями С-С. Было показано, что использование золота в этих преобразованиях дает преимущества по сравнению с традиционно используемым палладием (Pd (0) / Pd (II)), включая повышенную биосовместимость, улучшенную устойчивость к функциональным группам и лучшую ценовую стабильность.

Во время описанного исследования было обнаружено, что успех этапа трансметаллирования сильно зависел от температуры, при которой он проводился. Исследователи из Бристольского университета инвестировали в реактор DrySyn SnowStorm, снабженный вставками для флаконов DrySyn, чтобы дать им возможность проводить до 12 низкотемпературных реакций параллельно при надежной и постоянной температуре. Подключив реактор SnowStorm к коллектору DrySyn Splitter, группа также смогла использовать рециркуляционный чиллер с другим оборудованием в лаборатории, максимально используя свои ресурсы.

Синтез комплексов золота и проведение множественных опосредованных золотом реакций перекрестного связывания является сложной химией. Мы обнаружили, что определенные шаги требовали стабильных низких температур, чтобы быть успешными. Использование трех флаконов в SnowStorm Reactor означало, что мы можем проводить несколько реакций одновременно. Следовательно, мы можем экранировать различные условия для этих перекрестных связей с различными подложками. Рециркуляционный чиллер и коллектор, поставляемые с DrySyn SnowStorm, также позволили нам улучшить воздействие нашей лаборатории на окружающую среду, поскольку мы больше не зависим от использования нескольких конденсаторов, в которых используется водопроводная вода или сухие ледяные пальцы. Я бы порекомендовал реактор DrySyn SnowStorm другим исследователям, поскольку он позволяет надежно выполнять несколько реакций при стабильно низких температурах параллельно.

Г-н. Джейми Кэдж, научный сотрудник PhD, Russell Group, Школа химии, Бристольский университет

Реактор DrySyn SnowStorm от Asynt предлагает привлекательное решение для ученых, желающих проводить низкотемпературные химические реакции и исследования (от -30 до +150 ° C). В отличие от традиционных методов реакционного охлаждения, включая ледяные и соляные ванны, точное и продолжительное регулирование температуры на DrySyn SnowStorm регулируется внешним термостатическим циркулятором. Использование такой системы контроля температуры не только устраняет риск колебаний температуры из-за скоропортящихся охлаждающих жидкостей, но также может улучшить устойчивое использование ресурсов вашей лабораторией.

Для получения дополнительной информации о DrySyn SnowStorm Reactor, пожалуйста, посетите https://www.asynt.com/product/drysynsnowstormreactor/.

Source link

Исследователи сообщают о новом способе стимулирования потока жидкости в наномасштабе

Исследователи сообщают о новом способе стимулирования потока жидкости в наномасштабе

Движение жидкостей через небольшие капилляры и каналы имеет решающее значение для процессов, начиная от кровотока через мозг до выработки электроэнергии и электронных систем охлаждения, но это движение часто прекращается, когда канал меньше 10 нанометров.

Исследователи во главе с инженером Университета Хьюстона сообщили о новом понимании процесса и о том, почему некоторые жидкости застаиваются в этих крошечных каналах, а также о новом способе стимулирования потока жидкости с помощью небольшого повышения температуры или напряжения для способствуют переносу массы и ионов.

В работе, опубликованной в ACS Applied Nano Materials исследуется движение жидкостей с более низким поверхностным натяжением, которое позволяет разрывать связи между молекулами при их выталкивании в узкие каналы, останавливая процесс переноса жидкости. , известный как капиллярное впитывание. Исследование было также показано на обложке журнала.

Хади Гасеми, доцент кафедры машиностроения Каллен в UH и соответствующий автор статьи, сказал, что эта капиллярная сила управляет потоком жидкости в небольших каналах и является критическим механизмом для массового транспорта в природе и технике, то есть в ситуациях от кровотока в мозге человека до движения воды и питательных веществ из почвы в корни и листья растений, а также в промышленных процессах.

Но различия в поверхностном натяжении некоторых жидкостей заставляют процесс затекания – и, следовательно, движение жидкости – останавливаться, когда эти каналы меньше 10 нанометров, сказал он. Исследователи сообщили, что можно стимулировать непрерывное течение, манипулируя поверхностным натяжением с помощью небольших раздражителей, таких как повышение температуры или использование небольшого количества напряжения.

Гасеми сказал, что даже небольшое повышение температуры может активировать движение, изменяя поверхностное натяжение, которое они назвали «наногейтс». В зависимости от жидкости достаточно поднять температуру между 2 градусами Цельсия и 3 градусами Цельсия.

«Поверхностное натяжение может быть изменено с помощью различных переменных», сказал он. «Самым простым из них является температура. Если вы измените температуру жидкости, вы сможете снова активировать этот поток жидкости». Процесс может быть тонко настроен для перемещения жидкости или только определенных ионов внутри нее, предлагая обещание большего сложная работа в наномасштабе.

«Наногинты поверхностного натяжения обещают платформы для управления наноразмерными функциональными возможностями широкого спектра систем, и могут быть предусмотрены приложения для доставки лекарств, преобразования энергии, выработки энергии, опреснения морской воды и разделения ионов», исследователи написали.

В дополнение к Гасеми и первому автору Масумеху Назари, исследователями, участвующими в проекте, являются Сина Назифи, Циксу Хуан, Тянь Тонг и Цзимин Бао, все с Университетом Хьюстона, и Каусик Дас и Хабилу Уро-Кура, оба с Университет Мэриленда на восточном побережье.

Финансирование проекта осуществлялось Управлением научных исследований ВВС, Национальным научным фондом и Министерством образования США.

Источник: https://www.uh.edu/

Source link

Крошечный титан обладает большой способностью формировать кристаллы

Крошечный титан обладает большой способностью формировать кристаллы

Исследователи из МФТИ и их коллеги из Уральского федерального университета объединили оптические и акустические подходы и обнаружили, что включение атомов титана в гексаферрит бария приводит к неожиданному образованию субструктуры в кристаллической решетке. Полученный материал перспективен для применения в сверхбыстрой компьютерной памяти. Результаты были опубликованы в научных докладах .

Фото. Соавтор исследования Людмила Алябьева охлаждает болометр жидким азотом в рамках подготовки к криогенному эксперименту. Предоставлено: Людмила Алябьева

Мультиферроик представляет собой материал, характеризующийся более чем одним типом внутреннего упорядочения. Например, он может проявлять как сегнетоэлектрические, так и ферромагнитные свойства, в зависимости от температуры. Это означает, что материал подвергается спонтанной поляризации в определенном температурном диапазоне, и ниже другой критической температуры он намагничивается даже в отсутствие внешнего магнитного поля.

Исследователи изучают фундаментальные свойства мультиферроиков для создания материалов с желаемыми характеристиками, которые можно изменять контролируемым образом. Мультиферроики применимы в устройствах со сверхбыстрой магнитной памятью, антибликовыми покрытиями и быстрой передачей данных на терагерцовых частотах, то есть с точностью до триллионных долей секунды.

Исследователи объединили оптический и акустический подходы в эксперименте, чтобы исследовать свойства легированного титаном гексаферрита бария. Исследование объединило терагерцовую спектроскопию с анализом затухания ультразвуковой волны и скорости, выявив необычное поведение материала.

«Оптика и акустика подобны зрению и слуху в том смысле, что они дополняют, а не повторяют друг друга. Два канала вместе обеспечивают более полное понимание объекта », – сказала Людмила Алябьева, курирующая исследования мультиферроиков в лаборатории терагерцевой спектроскопии МФТИ. «Всякий раз, когда два совершенно разных экспериментальных метода демонстрируют, что определенные явления происходят при определенной температуре, это является сильным свидетельством того, что что-то происходит в образце на микроскопическом уровне. Поэтому нам нужно определить механизм, стоящий за этими эффектами ».

Ученые нашли способ объяснить как необычные оптические свойства материала, так и акустические. Оказалось, что включение титана в гексаферрит бария влияет на подрешетку железа в материале. Присутствие посторонних атомов приводит к тому, что некоторые атомы железа изменяют свое состояние окисления и образуют так называемую подрешетку Яна-Теллера – вторичную структуру в кристаллической решетке материала.

Когда инородные атомы вставляются в решетку кристалла, они заменяют некоторые атомы-хозяева. В случае гексаферрита бария титан замещает часть железа. Однако то, что отличает два элемента, состоит в том, что железо имеет валентность три в гексаферрите, а титан – четырехвалентный. Это означает, что ионы этих двух металлов в кристалле различаются по размеру и электрическому заряду.

«Когда ион трехвалентного железа заменяется меньшим ионом четырехвалентного титана, это искажает решетку и нарушает электрическую нейтральность. Но электрическая нейтральность должна как-то сохраняться, это фундаментальное правило », – объяснил Борис Горшунов, который возглавляет терагерцовую спектроскопическую лабораторию в МФТИ. «В результате некоторые из соседних атомов железа становятся двухвалентными, чтобы компенсировать заряд ионов титана». Эти структурные изменения являются причиной необычных оптических и акустических свойств материала, наблюдаемых командой.

«Наше исследование является первым, чтобы осветить новый механизм, порождающий подрешетку ян-теллеровских центров. Вместо того, чтобы образовываться из примесных атомов, как это обычно бывает, подрешетка состоит из некоторых атомов кристалла-хозяина », – прокомментировал профессор Уральского федерального университета Владимир Гудков

.

Появление подрешетки Яна-Теллера в кристалле приводит к необычным и потенциально ценным свойствам. Например, магнитные подсистемы, которые возникают в материале, могут использоваться в сверхбыстрой памяти компьютера, перемагниченной терагерцовым излучением, также известным как T-волны.

Наряду с командой терагерцовой спектроскопической лаборатории МФТИ, в исследовании сообщалось, что в этой истории участвовали исследователи из Уральского федерального университета, Южно-Уральского государственного университета, Гельмгольца-Центра Дрездена-Россендорфа, Института физики металлов им. Михеева УрО РАН, Иоффе Физико-технический Институт РАН, Штутгартский университет и Техасский университет в Остине.

Источник: https://mipt.ru/english/

Source link

Исследователи разрабатывают новую методику точного улавливания наночастиц

Исследователи разрабатывают новую методику точного улавливания наночастиц

[1945

Наночастицы кажутся крошечными. Они измеряют только 1/1000 й миллиметра, и, следовательно, не могут быть видны невооруженным глазом. Хотя они маленькие, они очень важны в нескольких отношениях.

Асимметричные расщепленные кольца успешно захватили частицы полистирола 20 нм в определенных областях. Изображение предоставлено: Университет Окинавы, Институт Науки и Технологии.

Способность изолировать и отслеживать наночастицы имеет важное значение для тщательного изучения вирусов, белков или ДНК.

Чтобы захватить такие частицы, лазерный луч должен быть жестко сфокусирован в точку, которая генерирует мощное электромагнитное поле. Этот луч будет иметь способность удерживать частицы, похожие на пинцет. Однако этому методу мешают некоторые естественные ограничения.

Наиболее заметными среди них являются ограничения по размеру – метод неприменим, если частица слишком мала. До настоящего времени оптические пинцеты не могли удерживать частицы, такие как отдельные белки, диаметр которых составляет всего несколько нанометров.

Последние достижения в области нанотехнологий позволили ученым из Отдела взаимодействий света и вещества для квантовых технологий в Окинавском университете науки и технологии (OIST) разработать метод точного улавливания наночастиц.

В этом исследовании команда рассмотрела естественные ограничения, разработав пинцет на основе оптических метаматериалов. Метаматериалы – это синтетические материалы с особыми свойствами, которые не встречаются в природе. Впервые исследователи использовали этот тип метаматериала для захвата одной наночастицы.

Возможность манипулировать этими малыми частицами или управлять ими имеет решающее значение для достижений биомедицинской науки . Потенциальные приложения для общества являются далеко идущими .

Доктор Домна Коцифаки, штатный сотрудник Окинавского института науки и технологий

Коцифаки является первым автором исследования, опубликованным в Nano Letters . Доктор Коцифаки объяснил, что, улавливая такие наночастицы, ученые могли наблюдать прогрессирование рака, разрабатывать эффективные лекарства и оптимизировать биомедицинскую визуализацию.

Этот новый метод обладает двумя желательными возможностями – он может стабильно удерживать наночастицы, используя низкоинтенсивную лазерную энергию, и может использоваться в течение длительного периода, предотвращая повреждение образца светом.

Это был результат метаматериала, отобранного исследователями. Этот метаматериал очень чувствителен к изменениям в окружающей среде и, следовательно, позволяет использовать лазерную энергию низкой интенсивности.

Метаматериалы обладают необычными свойствами благодаря своему уникальному дизайну и структуре. Но это делает их очень полезными. За последние несколько лет из них была создана целая новая эра устройств с новыми концепциями и потенциальными приложениями . Из метаматериала мы изготовили массив асимметричных расщепленных колец, используя пучок ионов – крошечные заряженные частицы – на золотой пленке размером 50 нм.

Доктор Домна Коцифаки, штатный сотрудник Окинавского института науки и технологий

Чтобы проверить, был ли метод успешным, исследователи облучили устройство, используя ближний инфракрасный свет и захваченные частицы полистирола размером 20 нм в определенных областях на нем.

Вместе со своими сотрудниками доктор Коцифаки искала жесткость ловушки, которая связана с эффективностью захвата.

Достигнутая эффективность захвата была в несколько раз выше, чем у обычных оптических пинцетов, и самая высокая из известных на сегодняшний день, насколько нам известно. Как первая группа, которая использовала это устройство для точного улавливания наночастиц, было полезно внести свой вклад в такой прогресс в этой области исследований .

Д-р. Домна Коцифаки, штатный сотрудник Окинавского научно-технического института

В настоящее время команда планирует настроить устройство, чтобы проверить, можно ли использовать эти пинцеты в реальных приложениях. В частности, в ближайшие дни это устройство может быть использовано для создания лабораторных технологий, которые представляют собой ручные диагностические инструменты, которые могут предложить результаты недорогим и эффективным способом.

Помимо его применений в области биомедицинской науки, это исследование предложило новое и базовое понимание нанотехнологий и поведения света на наноуровне.

Помимо доктора Домны Коцифаки, в исследовательскую группу входили профессор Сил Ник Ник Шормайк, который возглавляет отдел OIST, и научный сотрудник, доктор Вьет Гианг Труонг.

Журнал Ссылка

Kotsifaki, D.G., и др. . (2020) Фанорезонансный, асимметричный, с помощью метаматериала пинцет для захвата одной наночастицы. Nano Letters . doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00300.

Источник: https://www.oist.jp/

Source link

Вытяжки Labconco Protector® Echo ™ и Airo ™ с зеленой фильтрацией повышают безопасность, эффективность

Вытяжки Labconco Protector® Echo ™ и Airo ™ с зеленой фильтрацией повышают безопасность, эффективность

Labconco рада объявить о значительном повышении эффективности и безопасности своей линейки экологически чистых отфильтрованных вытяжек Protector Echo и Airo. Опираясь на наше постоянное стремление к устойчивому развитию, Labconco в 2014 году заключила партнерское соглашение с Erlab®, чтобы представить первое поколение Echo. С тех пор он стал популярным выбором для инновационных лабораторных конструкций и гибких помещений благодаря своей энергоэффективности и универсальности. Теперь Echo и Airo были переработаны с улучшенной технологией фильтрации и упрощенным интерфейсом, посвященным безопасности. Он сокращает время установки и настройки до нескольких минут и позволяет осуществлять удаленный мониторинг через приложение, подключенное к Wi-Fi, с настраиваемыми обновлениями состояния.

В отличие от традиционных вытяжных шкафов без воздуховодов, Protector Echo и его меньший аналог, Protector Airo, оснащены всеми функциями защитной оболочки и опциями утилизации традиционного воздуховода с вытяжкой. Эта платформа позволяет им поддерживать клапаны и фитинги, необходимые для широкого спектра применений, обычно предназначенных для воздуховодов. Волнующая разница? Никаких воздуховодов не требуется. Исключение воздуховодов дает большие преимущества для энергоэффективности и эксплуатационных расходов. И это хорошо для окружающей среды, бюджета проекта и счета за коммунальные услуги.

Вытяжки Labconco Protector® Echo ™ и Airo ™ с зеленой фильтрацией повышают безопасность, эффективность

Echo также упрощает установку и снижает стоимость проекта. Установка воздуховода занимает много времени и стоит дорого. Экспертное планирование, строительство и сбои, связанные со строительством, увеличивают стоимость установки нового капота. Системы HV / AC, необходимые для компенсации закаленного воздуха, который традиционные вытяжные вытяжные шкафы выпускают из лаборатории, не только дороги, но и каждый месяц имеют высокую цену на электроэнергию. Эти затраты часто составляют самые большие коммунальные расходы для организации, которая поддерживает лабораторию. Echo и Airo работают за небольшую часть стоимости и часто могут быть установлены без какой-либо конструкции вообще. Результатом является снижение эксплуатационных расходов на ВН / АС на 99% по сравнению с вытяжными вытяжными шкафами.

Запатентованные фильтры Neutrodine Unisorb® позволяют использовать эти колпаки с широким спектром химических веществ, делая их гораздо более универсальными, чем другие колпаки без воздуховодов, и гораздо более энергоэффективными, чем канальные. Чтобы выяснить, являются ли Echo и Airo подходящим решением для вашей лаборатории, свяжитесь с Labconco или запросите оценку химического вещества, чтобы получить рекомендацию по использованию химического вещества в вашей лаборатории.

Source link

Исследование физических свойств различных полиакрилатных составов

Исследование физических свойств различных полиакрилатных составов

Новый отчет по применению от Postnova Analytics демонстрирует, как тепловое фракционирование потока поля в сочетании с многоугловым рассеянием света (TF3-MALS-RI) может использоваться для характеристики различных полиакрилатных составов.

Акриловые полимеры (полиакрилаты) широко используются во многих промышленных и бытовых применениях, включая краски и покрытия. Эти полимеры часто представляют собой сложные комбинации мономерных звеньев, и степень сшивки или разветвления определяет физические свойства полимеров и, следовательно, определяет, для какого применения (-ий) данный состав будет наиболее подходящим.

При фракционировании потока теплового поля (TF3) – поле разделения устанавливается путем применения градиента температуры, перпендикулярного каналу. Верхняя стенка канала нагревается, а нижняя стенка охлаждается, что приводит к перемещению полимеров к холодной стенке за счет термодиффузии. Полимеры меньшего размера диффундируют в более быстрые профили потока ламинарного канала и элюируются в детекторы раньше, чем более крупные полимеры.

Характеристика трех различных полиакрилатных составов была проведена с использованием системы Postnova Analytics TF3-MALS-RI, обеспечивающей доступ к их распределениям молекулярной массы, а также их радиусам вращения. Кроме того, построение графика log молекулярной массы (log M) в зависимости от log радиуса вращения (log Rg) дает график конформации, который можно использовать для оценки степени поперечного сшивания полимера.

Из данных, представленных в этом отчете, авторы показывают, как TF3-MALS-RI уникально способен отделять большие молекулы полиакрилата и обеспечивать точную молекулярную массу и значения Rg. Для сравнения, большинство методов разделения на хроматографической колонке отфильтровывают некоторые или все полимерные молекулы такого размера, что приводит к неправильному определению их размера и молекулярно-массовых распределений. Также приведены данные, которые демонстрируют, как TF3-MALS можно использовать для выяснения структуры полимера, что может дать представление о том, почему разные составы имеют разные физические свойства.

Для получения копии этого нового отчета приложения, пожалуйста, посетите https://bit.ly/3h0Pm7U.

Source link

Атомно-силовая микроскопия позволяет наноразмерный анализ эрозии зубной эмали

Атомно-силовая микроскопия позволяет наноразмерный анализ эрозии зубной эмали

Исследователи KAIST использовали атомно-силовую микроскопию для количественной оценки того, как кислые и сладкие напитки влияют на эмаль зубов человека на наноразмерном уровне.

Этот новый подход полезен для измерения механических и морфологических изменений, которые происходят с течением времени во время эрозии эмали, вызванной напитками.

Эмаль – это твердое вещество белого цвета, которое образует наружную часть зуба. Это самое твердое вещество в организме человека, даже сильнее, чем кость. Его упругая поверхность на 96 процентов состоит из минералов, что является самым высоким процентом среди всех тканей тела, что делает его долговечным и устойчивым к повреждениям. Эмаль действует как барьер для защиты мягких внутренних слоев зуба, но может стать подверженной деградации кислотами и сахарами.

Эрозия эмали происходит, когда зубная эмаль чрезмерно подвержена чрезмерному потреблению кислой и сладкой пищи и напитков. Потеря эмали, если ее не лечить, может привести к различным состояниям зубов, включая пятна, переломы, чувствительность и просвечивание.

Как только зубная эмаль повреждена, ее нельзя вернуть. Поэтому тщательные исследования того, как эрозия эмали начинается и развивается, особенно на начальных этапах, имеют высокую научную и клиническую значимость для поддержания здоровья зубов.

Исследовательская группа во главе с профессором Сунгбумом Хонгом из Департамента материаловедения и инженерии в KAIST сообщила о новом методе применения методов атомно-силовой микроскопии (АСМ) для изучения наноразмерных характеристик этой ранней стадии эрозии эмали. Это исследование было введено в Журнал механического поведения биомедицинских материалов (JMBBM) 29 июня.

AFM – это сканирующая зондовая микроскопия (SPM) с очень высоким разрешением, с продемонстрированным разрешением порядка долей нанометра (нм), равного одной миллиардной части метра. АСМ генерирует изображения путем сканирования небольшого кантилевера по поверхности образца, и это может точно измерить структуру и механические свойства образца, такие как шероховатость поверхности и модуль упругости.

Соавторы исследования, д-р Панпан Ли и доктор Чунгик О, выбрали три коммерчески доступных напитка: Coca-Cola ® Sprite ® и Minute Maid ® апельсиновый сок и зубная эмаль со временем погружают в эти напитки для анализа их воздействия на зубы человека и контроля процесса травления на зубной эмали.

Пять здоровых моляров человека были получены от добровольцев в возрасте от 20 до 35 лет, которые посетили клинику KAIST. После удаления зубы были сохранены в дистиллированной воде перед экспериментом. Напитки были куплены и открыты непосредственно перед экспериментом с погружением, и команда использовала AFM для измерения топографии поверхности и карты модуля упругости.

Исследователи наблюдали, что шероховатость поверхности зубной эмали значительно увеличивалась с увеличением времени погружения, в то время как модуль упругости поверхности эмали резко уменьшался.

Было продемонстрировано, что поверхность эмали шероховата в пять раз больше, когда она была погружена в напитки на 10 минут, и что модуль упругости зубной эмали был в пять раз ниже после пяти минут в напитках.

Кроме того, исследовательская группа обнаружила преимущественное травление в поцарапанной зубной эмали. Чистка зубов слишком сильно, и зубные пасты с полирующими частицами, которые рекламируются для удаления зубных биопленок, могут вызвать царапины на поверхности эмали, которые могут быть предпочтительными местами для травления, показало исследование.

Профессор Хонг сказал: « Наше исследование показывает, что АСМ является подходящим методом для количественного определения вариаций морфологии и механических свойств эрозии зубов на наноразмерном уровне ».

Эта работа была поддержана Национальным исследовательским фондом (NRF), Министерством науки и ИКТ (MSIT) и Корейским институтом KUSTAR-KAIST.

Стоматолог в клинике KAIST, доктор Суэйн Чо, доктор Сангмин Шин из Smile Well Dental и профессор Кац-Кюн Ким из Сеульской национальной университетской школы стоматологии также сотрудничали в этом проекте.

Источник: https://www.kaist.ac.kr/en/

Source link

Недавно разработанный материал на основе графена для более долговечных топливных элементов

Недавно разработанный материал на основе графена для более долговечных топливных элементов

Изображение предоставлено: Shutterstock.com / Егоров Артем

Чтобы сделать водородные топливные элементы жизнеспособным источником энергии для будущего, материаловеды должны найти способ интегрировать эту технологию с графеном. До сих пор несколько препятствий мешали этому союзу, но новое исследование могло бы изменить это.

Мир в настоящее время сталкивается с огромной энергетической дилеммой; в то время как спрос на источники энергии и топливо растет, наше осознание того ущерба, который эти требования наносят окружающей среде, растет, и наше время действовать в обратном направлении сокращается. Это создает огромную потребность в источнике топлива, который является одновременно эффективным и чистым.

Одним из устройств, предложенных для такой роли, является водородный топливный элемент с графеном в качестве ключевого компонента. Исследования, опубликованные в журнале Nanoscale обещают устранить некоторые контрольно-пропускные пункты, которые до сих пор препятствовали развитию этой чистой, нетоксичной, возобновляемой технологии, открывая, таким образом, водородные топливные элементы в качестве потенциальной экологически чистой энергии. прорыв, достижение, открытие.

В настоящий момент, по оценкам Министерства энергетики США, стоимость энергии, вырабатываемой водородными топливными элементами, составляет около 61 доллара США за киловатт. Конечная цель – снизить это до 30 долларов за киловатт. Расширение производства наночастиц с графеновым покрытием, предложенное в статье, может существенно помочь в этом поиске.

Выводы команды могут также распространиться за пределы области топливных элементов, что позволяет использовать их в некоторых захватывающих технологических приложениях.

Решение проблем, сдерживающих использование водородных топливных элементов на основе графена

Водородные топливные элементы представляют собой метод преобразования химической энергии в электрическую энергию только с одним побочным продуктом – водой. Как таковые они не только чистые и возобновляемые, но и нетоксичные. Такие топливные элементы полагаются на функционирующую мембрану из полимерного электролита (PEM) – барьер, который может одновременно пропускать протоны, отдельные газы и электрически изолировать электроды топливного элемента.

Из материалов, предложенных для создания такой мембраны, называемых материалом подложки электрода, графен лидирует. Этот удивительный материал – листы углеродистых аллотропов толщиной в атом, тщательно вырезанные из графита, – устойчив к коррозии, обладает высокой проводимостью и большой площадью поверхности. Фактор в этом, высокая устойчивость к кислотным условиям и его невероятно легкий вес и комбинация графен / топливный элемент кажутся подобными сделанным на небесах.

Но все еще существуют серьезные проблемы, стоящие на пути широкого распространения технологии водородных топливных элементов на основе графена. Электроды на основе графена могут страдать от высоких концентраций дефектов, возникающих из-за неоднородного покрытия наночастиц, которые могут отрицательно влиять на рабочие характеристики. Эта проблема только усугубляется в течение жизненного цикла клетки, и наночастицы снимаются с графена.

Есть и другая, довольно значительная проблема; Производство графена трудно «увеличить» до уровня промышленного уровня, необходимого для того, чтобы сделать такие топливные элементы главной силой на энергетическом рынке. Это означает, что, несмотря на то, что графен относительно распространен и его легко получить из графита, топливные элементы, которые его используют, не дешевы в производстве.

Исследование, созданное Гьеном Мин Ангелом, сотрудником Лаборатории электрохимических инноваций, Департамент химической инженерии, Университетский колледж Лондона, и его коллегами, решает эти проблемы.

Масштабируемость и стабильность

Решение, которое выдвинула команда, заключается в создании наночастиц платины, покрытых слоями графена. Предполагается, что такие частицы имеют оптимальные размеры для равномерного распределения по поверхности. Таким образом, они могут быть использованы для покрытия электрода таким образом, что снижение эффективности практически исключено.

Это приводит к высокой каталитической активности, поскольку долговечность графена обеспечивает замечательную стабильность в течение всего срока службы 30 000 циклов зарядки / перезарядки.

Исследование группы представляет собой первый случай, когда наночастицы платины с однородным масштабом были выращены на подложке из графена с низким уровнем дефектов. Команда считает, что метод, который они использовали, в сочетании с синтезом дисперсии заряженного графена с использованием так называемого метода «металл-аммиак» делает их технологию масштабируемой.

Многообещающе, что в проведенных до сих пор испытаниях их продвижение, похоже, соответствует как производительности, так и механизму высокооптимизированных коммерческих платиновых / углеродных катализаторов, хотя фактически превосходит их по стабильности.

Что делает этот метод синтеза более интересным, так это тот факт, что команда верит, что его можно использовать для распределения различных металлов по структуре графена. С этими разными металлами появляется возможность адаптации к различным применениям. Это может распространяться не только на топливные элементы и каталитические системы, но и на такие устройства, как датчики и суперконденсаторы.

Источники и дополнительные материалы

Gyen Ming A. Angel, Normalina Mansor, Rhodri Jervis и др., [2020]«Реализация электрохимической стабильности графена: масштабируемый синтез сверхпрочного платинового катализатора для реакции восстановления кислорода», Nanoscale , [ https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/NR/D0NR03326J#!divAbstract ]

«Топливные элементы», Институт физики, https://www.iop.org/resources/topic/archive/fuel/index.html#gref

Source link

Персональный настольный испаритель для образцов ДМСО и ДМФ

Персональный настольный испаритель для образцов ДМСО и ДМФ

BioChromato Inc. сообщает об установке более 1200 единиц своего интеллектуального испарителя C1 – компактной системы, которая обеспечивает быструю концентрацию или полное высушивание образцов даже в высококипящих растворителях, таких как ДМСО, ДМФА или вода.

Простое в использовании устройство Smart Evaporator C1 – это недорогая система, оптимизированная для концентрации или сушки отдельных образцов непосредственно из любой пробирки или флакона (диаметр шейки до 32 мм).

Компактный настольный Smart Evaporator C1, использующий запатентованную технологию испарения спиральной пробки BioChromato, обеспечивает быстрое и эффективное испарение в пробирках или флаконах без ударов растворителя, тем самым устраняя риск потери образца, перекрестное загрязнение и экономя время исследователей.

Испытанный как идеальный лабораторный инструмент для простого удаления растворителей с высокой температурой кипения, C1 также превосходен при безопасной сушке чувствительных к температуре соединений и эффективном испарении образцов небольшого объема.

Интеллектуальный испаритель C1 оптимизирован для работы с объемами растворителя до 40 мл, что может быть чрезвычайно полезно для концентрирования соединений после органического синтеза или сушки аналитических образцов с относительно высокими скоростями. Универсальный C1 также может принимать небольшие пробирки и флаконы (например, 1,5 мл), где объемы растворителя могут быть всего 0,1 мл (или меньше).

Для получения дополнительной информации о Smart Evaporator C1, пожалуйста, посетите https://biochromato.com/smart-evaporator/.

Source link

«Измерение шероховатости поверхности тонких пленок и подложек с помощью атомно-силовой микроскопии»

«Измерение шероховатости поверхности тонких пленок и подложек с помощью атомно-силовой микроскопии»

Oxford Instruments Asylum Research объявляет о предстоящем вебинаре под названием «Измерение шероховатости поверхности тонких пленок и подложек с помощью атомно-силовой микроскопии». Шероховатость поверхности является полезным показателем как для мониторинга этапов осаждения, травления и полировки во время обработки, так и для общего контроля качества в готовых материалах. Новые материалы и процессы приводят к поверхностям со сверхнизкой шероховатостью, которые трудно или невозможно охарактеризовать с помощью традиционных стилусов и оптических профилометров. Атомно-силовая микроскопия (АСМ) обеспечивает решение, которое позволяет быстро, легко и точно измерять даже шероховатость поверхности под углом ангстрема.

Д-р. Джейсон Ли, руководитель группы приложений в Asylum Research, начнет вебинар с обзора типов измерения шероховатости поверхности и преимуществ, предлагаемых AFM по сравнению с другими распространенными методами. Он также изложит некоторые практические вопросы, которые следует учитывать при проведении этих измерений. Затем д-р Марта Кокун, менеджер по продуктам в Asylum Research, поделится несколькими примерами измерений шероховатости, проведенных на различных тонких пленках и подложках. Попутно она укажет, как последние инновации в Asylum сделали это намного проще и быстрее, а результаты стали более точными и повторяемыми.

Вебинар будет транслироваться в среду, 29 июля 2020 года, в 10-11 утра по восточному поясному времени / 2-3 часа по Гринвичу. У участников будет возможность задать вопросы спикерам во время периода вопросов и ответов в конце. Тем, кто не сможет присутствовать в назначенное время, рекомендуется зарегистрироваться, поскольку они смогут просматривать записанный вебинар «по запросу» после живого мероприятия.

Для получения дополнительной информации см. Https://afm.oxinst.com/roughness-webinar.

.

Source link