对于疾病和癌症的早期发现,生物大分子的诊断测试至关重要。然而,由于其表面积有限和明显的空间阻滞,基于接口的感应方法对大分子的敏感检测仍然具有挑战性。是一种“双相替代”电化学适体(BRE-AB)感应技术,该技术代替了生物乳清分子捕获反应,用单链DNA的小直径与界面相连。通过BRE -AB传感器证明了检测极限为10×10 -12 m的超敏感性激素(LH)。使用分子动力学模拟研究了适体目标LH结合机制。此外,已经确定BRE-AB传感器在未稀释的血浆和全血中都表现出卓越的传感能力。BRE-AB传感器成功地量化了40个临床样本中的LH浓度,表明乳腺癌患者的LH表达更高。此外,传感器的简单性,低成本和易于再生和再利用表明其在护理时期的生物大分子诊断中的潜在用途。描述了BRE-AB系统的信号传导机制。BRE-AB系统中有一个溶液反应和界面反应。预杂交适体/信号双链体处于溶液阶段,没有目标,只有少数带有氧化还原指示剂亚甲基蓝色(MB)的自由信号探针才能进入界面。在
1. Yunus, M. 等,空洞对 BGA/CSP 焊点可靠性的影响。微电子可靠性,2003 年。43 (12):第 2077-2086 页。2. Kang, SK 和 AK Sarkhel,电子封装的无铅 (Pb) 焊料。电子材料杂志,1994 年。23 (8):第 701-707 页。3. Menon, S. 等,电子行业中的高铅焊料(超过 85%):RoHS 豁免和替代品。材料科学杂志:电子材料,2015 年。26 (6):第 4021-4030 页。4. Ringgaard, E. 和 T. Wurlitzer,基于碱金属铌酸盐的无铅压电陶瓷。欧洲陶瓷学会杂志,2005 年。25(12):第 2701-2706 页。5. Su, L.-H. 等人,熔融 Sn/Cu 和熔融 In/Cu 对中的界面反应。冶金与材料学报 B,1997 年。28(5):第 927-934 页。6. Choi, S. 等人,铅污染对共晶 Sn-Ag 焊点的影响。焊接与表面贴装技术,2001 年。7. Wood, E. 和 K. Nimmo,寻找新的无铅电子焊料。电子材料杂志,1994 年。23(8):第 709-713 页。8. Mei, Z. 和 J. Morris,共晶 Sn-Bi 焊点的特性。电子材料杂志,1992 年。21 (6):第 599-607 页。9. Yang, C.、L. Wang 和 J. Wang,倒装芯片工艺过程中芯片中超低 k 材料的断裂。材料科学杂志:电子材料,2022 年。33 (2):第 789-799 页。10. Kang, SK 等人,微电子应用中使用的无铅焊料和焊点的微观结构和机械性能。IBM 研究与开发杂志,2005 年。49 (4/5):第 607 页。
电弧增材制造零件性能的提升依赖于结构创新和定制打印,自然优化的结构可以为设计制造提供灵感。本文以Crysomalon squamiferum壳的生物结构为灵感,采用多丝电弧增材制造(MWAAM)技术设计并制备了层状TC4/Nb多材料合金零件。利用EDS、SEM、EBSD和力学性能试验机研究了MWAAM加工仿生异质TC4/Nb多材料合金零件的界面反应、相组成、微观组织演变、晶体生长、力学性能和裂纹扩展。结果表明,MWAAM TC4/Nb多材料合金试样不同层间形成了良好的冶金结合;Ti/Nb多材料合金零件主要由α-Ti、β-Ti和(Nb,Ti)固溶体相组成。随着Nb含量的增加,从TC4层到G1层,相形貌经历了一个连续的转变过程:片层状α+β→细片层状α+短棒状α+β→针状α+β→细针状α+β。此外,随着Nb含量的增加,TC4/Nb多材料合金组分从TC4层到G2层的晶粒尺寸由3.534μm逐渐减小到2.904μm。TC4/Nb多材料合金从TC4层到G2层的显微硬度范围为404.04~245.23HV。TC4/Nb多材料合金试样具有较高的压缩强度和极限拉伸强度分别为2162.64±26MPa和663.39MPa,对应的应变量分别为31.99%和17.77%。优异的力学行为主要归因于层间晶粒尺寸的梯度转变和组织演变的良好结合;拉伸试验过程中裂纹扩展主要以裂纹偏转和多级开裂为主;TC4/Nb多材料合金构件中TC4层的强度高于G1层和G2层。
电弧增材制造零件性能的提升依赖于结构创新和定制打印,自然优化的结构可以为设计制造提供灵感。本文以Crysomalon squamiferum壳的生物结构为灵感,采用多丝电弧增材制造(MWAAM)技术设计并制备了层状TC4/Nb多材料合金零件。利用EDS、SEM、EBSD和力学性能试验机研究了MWAAM加工仿生异质TC4/Nb多材料合金零件的界面反应、相组成、微观组织演变、晶体生长、力学性能和裂纹扩展。结果表明,MWAAM TC4/Nb多材料合金试样不同层间形成了良好的冶金结合;Ti/Nb多材料合金零件主要由α-Ti、β-Ti和(Nb,Ti)固溶体相组成。随着Nb含量的增加,从TC4层到G1层,相形貌经历了一个连续的转变过程:片层状α+β→细片层状α+短棒状α+β→针状α+β→细针状α+β。此外,随着Nb含量的增加,TC4/Nb多材料合金组分从TC4层到G2层的晶粒尺寸由3.534μm逐渐减小到2.904μm。TC4/Nb多材料合金从TC4层到G2层的显微硬度范围为404.04~245.23HV。TC4/Nb多材料合金试样具有较高的压缩强度和极限拉伸强度分别为2162.64±26MPa和663.39MPa,对应的应变量分别为31.99%和17.77%。优异的力学行为主要归因于层间晶粒尺寸的梯度转变和组织演变的良好结合;拉伸试验过程中裂纹扩展主要以裂纹偏转和多级开裂为主;TC4/Nb多材料合金构件中TC4层的强度高于G1层和G2层。
在锂离子电池阴极N. Balke 1,S。Jesse 1,A。N. Morozovska 2,E。Eliseev 3,E。Eliseev 3,D。W. Chung 4,Y. Kim 5,L。Adamczyk 5,R。E. E. Garcia 4,N。Dudney 5和N.Dudney Internal Interge Nation Interge N.实验室,田纳西州橡树岭,美国37831,2,乌克兰国家科学学院半导体物理研究所,乌克兰41,PR。nauki,03028乌克兰,乌克兰3,材料科学问题研究所,乌克兰国家科学学院,乌克兰3,乌克兰3,Krjijanovskogo,Krjijanovskogo,03142基辅,乌克兰,乌克兰,4材料工程学院,Purdue University,Purdue University,Purdue University,Purdue University,West Lafayette田纳西州37831,美国。实现Li进出阴极的运动是新电池设计的关键组成部分,但由难以识别的纳米级工艺主导。我们开发了一种基于扫描探针显微镜的方法,电化学应变显微镜(ESM),以研究薄膜licoo 2电极材料中的电偏置诱导的锂离子传输。ESM利用了偏置控制的锂离子浓度和电极材料摩尔体积之间的固有联系,从而为具有纳米计精度的新型研究提供了能力。使用ESM,可以在相关的长度尺度上研究局部电化学过程,以揭示结构,功能和液压电池性能之间的复杂相互作用。这项工作表明了如何使用ESM来研究分层阴极材料(例如Licoo 2)中的锂离子运输。N.B.N.B.通过其分层结构,锂离子传输和相应的体积变化很大程度上取决于Licoo 2晶粒的晶体学方向。使用ESM,可以鉴定具有增强锂离子动力学的晶粒和晶界。显着性的可再生能源需求日益增长与对当前未按照许多应用所需的性能执行的高级储能技术的需求密切相关。储能系统的功能(例如锂离子电池)基于并最终受到离子流的速率和定位,以不同的长度尺度从原子上的原子到晶粒到接口。在这些长度尺度上理解离子运输过程的根本差距极大地阻碍了当前和未来电池技术的发展。ESM的开发已经打开了以前从未达到的水平来了解锂离子电池的途径。有关用ESM获得的本地锂离子流的独特信息将不可避免地导致电池应用材料开发的突破。了解离子流,材料属性,微结构和缺陷之间的相互作用是电池操作的关键,可用于优化设备属性并了解电池褪色过程中发生的情况。信用研究是作为流体界面反应,结构和运输(第一)中心的一部分,这是一个能源边界研究中心,由美国能源部基本能源科学办公室资助,基础能源科学办公室,奖励编号ERKCC61(N.B.,L.A.,L.A.R.E.G.R.E.G.以及美国能源部基础能源科学办公室的一部分,美国能源部CNMS2010-098和CNMS2010-099(N.B.,S.J。)。还承认亚历山大·冯·洪堡基金会。和D.W.C.感谢NSF Grant CMMI 0856491的支持。“纳米尺度的电化学插入和锂离子电池材料的扩散映射” N。Balke,S。Jesse,A。N. Morozovska,E。E. Eliseev,D。W. Chung,Y。Kim,Y。Kim,L。Adamczyk,R。E. E.García,N。Dudney和S.V.kalinin,nat。纳米技术。5,749-754(2010)。5,749-754(2010)。