聚合物复合材料在我们的日常生活中无处不在,因为它们的功能/机械性能[1],这种材料的机械性能是由构成结构[2]的纳米级/显微镜特征所支持的,并且在此主题上有一些出色的评论[3-7]。传统的机械测试方法获取有关聚合物及其复合材料的宏观物理特性的信息,重要的是要注意,可能会错过有关这些材料中存在的纳米级/微观结构的贡献的信息[8],并且在分析生物学样本(尤其是用于评估细胞机械的方法)方面存在重大兴趣。多尺度结构和宏观特性的相关性是当前分析研究的一个领域[10,11];可以采用各种不同的实验室和计算技术来理解
1 ,奥尔登堡大学-26129德国奥尔登堡2纳米德2纳米德和隆德大学物理系 - 伦敦大学22100年,瑞典3号超快动力学系,麦克斯·普朗克多学科科学研究所 - 37077 GOTTINGER -37077 GOTTINGEN -4 4THENTHITY -SOSTUTTIR -NINAN -SOSTINTING- 37077 G¨ottingen, Germany 5 Max Planck Institute for Solid State Research - 70569 Stuttgart, Germany 6 Institut de Physique, Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne - 1015 Lausanne, Switzerland 7 Department of Physics & Astronomy and California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles Los Angeles, CA, USA 8 Institute格拉兹技术大学实验物理学-8010格拉兹,奥地利9 John A. Paulson工程与应用科学学院,哈佛大学 - 马萨诸塞州剑桥,美国,美国,奥尔登堡大学-26129德国奥尔登堡2纳米德2纳米德和隆德大学物理系 - 伦敦大学22100年,瑞典3号超快动力学系,麦克斯·普朗克多学科科学研究所 - 37077 GOTTINGER -37077 GOTTINGEN -4 4THENTHITY -SOSTUTTIR -NINAN -SOSTINTING- 37077 G¨ottingen, Germany 5 Max Planck Institute for Solid State Research - 70569 Stuttgart, Germany 6 Institut de Physique, Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne - 1015 Lausanne, Switzerland 7 Department of Physics & Astronomy and California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles Los Angeles, CA, USA 8 Institute格拉兹技术大学实验物理学-8010格拉兹,奥地利9 John A. Paulson工程与应用科学学院,哈佛大学 - 马萨诸塞州剑桥,美国,美国,奥尔登堡大学-26129德国奥尔登堡2纳米德2纳米德和隆德大学物理系 - 伦敦大学22100年,瑞典3号超快动力学系,麦克斯·普朗克多学科科学研究所 - 37077 GOTTINGER -37077 GOTTINGEN -4 4THENTHITY -SOSTUTTIR -NINAN -SOSTINTING- 37077 G¨ottingen, Germany 5 Max Planck Institute for Solid State Research - 70569 Stuttgart, Germany 6 Institut de Physique, Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne - 1015 Lausanne, Switzerland 7 Department of Physics & Astronomy and California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles Los Angeles, CA, USA 8 Institute格拉兹技术大学实验物理学-8010格拉兹,奥地利9 John A. Paulson工程与应用科学学院,哈佛大学 - 马萨诸塞州剑桥,美国,美国,奥尔登堡大学-26129德国奥尔登堡2纳米德2纳米德和隆德大学物理系 - 伦敦大学22100年,瑞典3号超快动力学系,麦克斯·普朗克多学科科学研究所 - 37077 GOTTINGER -37077 GOTTINGEN -4 4THENTHITY -SOSTUTTIR -NINAN -SOSTINTING- 37077 G¨ottingen, Germany 5 Max Planck Institute for Solid State Research - 70569 Stuttgart, Germany 6 Institut de Physique, Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne - 1015 Lausanne, Switzerland 7 Department of Physics & Astronomy and California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles Los Angeles, CA, USA 8 Institute格拉兹技术大学实验物理学-8010格拉兹,奥地利9 John A. Paulson工程与应用科学学院,哈佛大学 - 马萨诸塞州剑桥,美国,美国,奥尔登堡大学-26129德国奥尔登堡2纳米德2纳米德和隆德大学物理系 - 伦敦大学22100年,瑞典3号超快动力学系,麦克斯·普朗克多学科科学研究所 - 37077 GOTTINGER -37077 GOTTINGEN -4 4THENTHITY -SOSTUTTIR -NINAN -SOSTINTING- 37077 G¨ottingen, Germany 5 Max Planck Institute for Solid State Research - 70569 Stuttgart, Germany 6 Institut de Physique, Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne - 1015 Lausanne, Switzerland 7 Department of Physics & Astronomy and California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles Los Angeles, CA, USA 8 Institute格拉兹技术大学实验物理学-8010格拉兹,奥地利9 John A. Paulson工程与应用科学学院,哈佛大学 - 马萨诸塞州剑桥,美国,美国
经过近三十年的国际深入研究,碳纳米管 (CNT),尤其是单壁纳米管 (SWNT),仍然是纳米科学和量子科学研究的强大动力。这种典型的一维纳米科学物体具有各种电学、光学和机械特性,催生了大量的应用。这些应用面临的主要障碍是将高质量、合适的 CNT 定位和组织到特定的架构中,同时保留其优异的性能,这些性能通常与其晶体质量和高纵横比有关。因此,一条通往具体科学问题和应用的突出研究方向是寻找对齐、选择、定位和完善 SWNT 的策略 [1, 2, 3]。应用包括柔性高温电子器件、光电子器件和热电器件 [4]、纳米流体 [5]、终极纳米级晶体管 [6, 7]、纳米力学 [8]、扫描探针尖端 [9]、量子力学系统 [10] 和场发射 (FE) 源 [11]。为了通过更好地控制生长来克服主要障碍,显然首先希望在原子尺度上观察单个 CNT 的时间分辨生长,其次希望找到控制这种生长的有用工具,如果可能的话,最好是动态控制。对于这种控制,需要不同的外力,如电场 [12]、气流 [13]、与原子台阶的相互作用
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
半导体压电纳米线 (NW) 是开发由生物相容性和非关键材料制成的高效机械能传感器的有希望的候选材料。人们对机械能收集的兴趣日益浓厚,因此研究半导体 NW 中的压电性、自由载流子屏蔽和耗尽之间的竞争至关重要。到目前为止,由于表征这些纳米结构中的直接压电效应所带来的实验挑战,这一主题很少得到研究。在这里,我们使用 DataCube 模式下的 PFM 技术并通过逆压电效应测量有效压电系数来摆脱这些限制。我们证明了垂直排列的 ZnO NW 的有效压电系数随着半径的减小而急剧增加。我们还提出了一个数值模型,通过考虑掺杂剂和表面陷阱来定量解释这种行为。这些结果对基于垂直排列的半导体 NW 的机械能传感器的表征和优化有很大影响。
大脑的复杂组织从神经元内的分子级过程到大型网络,因此必须了解这种多尺度结构以发现大脑功能并解决神经系统疾病至关重要。多尺寸的大脑建模已成为一种变革性方法,将计算模型,高级成像和大数据集成以弥合这些组织水平。本评论探讨了将微观现象与宏观大脑功能联系起来的挑战和机遇,并强调了推动领域进步的方法。它还强调了多尺度模型的临床潜力,包括它们在推进人工智能(AI)应用程序和改进医疗保健技术中的作用。通过检查当前的研究并提出了跨学科合作的未来方向,这项工作展示了多尺度大脑建模如何彻底改变科学的理解和临床实践。
J. Alvarez* a,b,c,C.Marchaet A,B,C,A。Morisset A,B,D,L。Dai A,B,E,F,J.-P。 Kleider A,B,C,RaphaëlCabald,P.R。 B Sorbonne University,CNRS,巴黎电力和电子工程实验室,法国75252; C ile -de -France(IPVF)的C光伏研究所,30 Rd 128,91120 Palaiseau,法国; D同型太阳能电池实验室,新能源技术研究所(CEA -LITEN),50 Avenue du LacLéman,73375,Le Bourget -Du -Du -Du -Du -lac,法国; E界面和薄层物理实验室(LPICM),CNRS,Ecole Polytechnique,91128 Palaiseau,法国; f冷凝物质物理学实验室(LPMC),ÉcolePolytechnique,91128 Palaiseau,France
在合金的增材制造过程中,在局部热与物质相互作用后,熔融材料会迅速凝固。然后,在剩余的构建时间内,它会在固态下经历冷却/加热循环,即固态热循环。固态热循环期间产生的热机械力可以触发大量微观机制,从而带来显著的微观结构变化,决定最终成品部件的机械性能。在这项工作中,我们的目标是利用透射电子显微镜深入了解固态热循环驱动的奥氏体不锈钢中亚微米级沉淀物的演变。为此,从预制样品中提取薄膜薄片,并在透射电子显微镜内进行不同的原位固态热循环。固态热循环旨在了解温度幅度和速率、热循环次数和类型以及后处理退火对沉淀物演变的影响。每次热循环前后的高角度环形暗场成像和能量色散 X 射线光谱可深入了解不同热循环因素对沉淀物成分、尺寸和形态演变的贡献。常见趋势包括 Mn 和 Si 从富含 Mn-Si 的氧化物扩散到周围基质中,Cr 环在氧化物沉淀物周围形成,S 在非氧化物沉淀物中重新分布。在 (Upadhyay et al., Sci. Rep. 11 (2021) 10393) 中研究的原样样品中也发现了类似的 Cr 环和 S 分布,这有力地支持了这些结果相对于增材制造过程中发生的情况的代表性。
预印本(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此版本的版权持有人于2025年2月14日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.13.635171 doi:Biorxiv Preprint
近来,生物组织电子显微镜的成像吞吐量空前提高,使对整个大脑等大型组织块的超微结构分析成为可能。然而,对大型生物样本进行均匀、高质量的电子显微镜染色仍然是一项重大挑战。到目前为止,评估电子显微镜的染色质量需要对样本进行端到端的整个染色方案,对于大型样本来说,这可能需要数周甚至数月的时间,这使得此类样本的方案优化效率低下。在这里,我们提出了一种原位延时 X 射线辅助染色程序,它打开了电子显微镜染色的“黑匣子”,可以实时观察单个染色步骤。使用这种新方法,我们测量了浸入不同染色溶液中的大型组织样本中重金属的积累。我们表明,固定组织中测得的锇积累量在经验上服从孵育时间和样本大小之间的二次依赖关系。我们发现,亚铁氰化钾(四氧化锇的经典还原剂)在锇染色后可使组织变得透明,并且组织在四氧化锇溶液中会膨胀,但在还原锇溶液中会收缩。X 射线辅助染色让我们能够了解原位染色动力学,并使我们能够开发出一种扩散-反应-平流模型,该模型可以准确模拟组织中锇的测量积累。这些是朝着计算机染色实验和模拟引导优化大样本染色方案迈出的第一步。因此,X 射线辅助染色将成为开发可靠染色程序的有用工具,用于大样本(例如小鼠、猴子或人类的整个大脑)。