摘要,由于基于化石的材料引起的环境问题,从生物基础资源中开发了可持续材料。木质素是一种化学复杂的生物聚合物,存在于血管植物的木质组织中。木质素具有许多有用的特性,例如抗氧化活性,热稳定性,紫外线吸收性,刚度等。然而,木质素的固有挑战与其复杂的分子结构以及在水和常见溶剂中的溶解度差有关。一种利用木质素的一种策略是制造木质素纳米颗粒(LNP),以在水中产生胶体稳定的分散体。本论文旨在开发基于LNP的材料,这些材料可用于光子晶体和光热膜用于节能功能材料。论文的第一部分重点是阐明在LNP-Photonic Crystal(L-PC)的离心辅助组装过程中发生的现象。L-PC。在后续工作中,开发了一种改进的方法来提高L-PC的产量。研究了诸如初始木质素浓度以及稀释时间对粒径和稀释时间的影响,并研究了形成的LNP的PDI。经验模型以预测LNP的大小,并成功用于控制L-PC的颜色。此外,研究了L-PC的纳米结构。LNP-Chitosan膜和涂料并将其应用于室内热管理。将LNP含量从10到40 wt%调节。在论文的第二部分中开发了木质素吸收太阳能(光波长:250–2500 nm),基于LNP的复合膜和具有光热性能的涂层的能力。通过合并LNP,与纯壳聚糖膜相比,膜的机械强度和光热性能得到了改善。此外,通过使用LNP作为还原剂制备LNP-Silver-Chitosan(CC-AG@LNP)膜。用紫外线辅助在LNP的表面降低了银离子,并使用杂交纳米颗粒来通过铸造来制备膜。CC-AG@LNP膜表现出改善的湿势,并针对大肠杆菌表现出抗菌性能(灭菌作用> 99.9%)。总的来说,本文既有助于木质素聚集的基本见解,又有助于胶体颗粒的胶合颗粒,并展示了控制其组装并掺入具有附加功能的宏观材料中的方法。
van der waals异质结构中的Moiré超级晶格代表了高度可调的量子系统,在多体模型和设备应用中都引起了极大的兴趣。然而,在室温下,Moiré电位对光物质相互作用的影响在很大程度上仍然没有。在我们的研究中,我们证明了MOS 2 /WSE 2中的Moiré潜力促进了室温下层间激子(IX)的定位。通过执行反射对比光谱,我们证明了原子力显微镜实验支持的原子重建在修饰内部激子中的重要性。降低扭转角时,我们观察到IX寿命会更长,并且发光增强,表明诸如缺陷之类的非辐射衰减通道被Moiré电位抑制。此外,通过将Moiré超晶格与硅单模腔的整合,我们发现,使用Moiré捕获的IXS的设备显示出明显较低的阈值,与利用DelaCalized IXS的设备相比,较小的一个数量级。这些发现不仅鼓励在升高温度下在Moiré超晶格中探索多体物理学,而且还为利用光子和光电应用中的这些人工量子材料铺平了道路。
摘要:胶体纳米晶体 (NC) 的自组装在固态材料的多尺度工程中具有巨大前景,通过这种技术,原子工程 NC 构件被排列成具有协同物理和化学性质的长程有序结构 超晶格 (SL)。迄今为止,报告主要集中在球形 NC 的单组分和二元系统上,产生的 SL 与已知的原子晶格同构。通过组合各种形状的 NC,可以预期获得远远超出已知晶格范围的更大结构空间。本文报道了空间稳定的 CsPbBr 3 纳米立方体 (5.3 纳米) 与圆盘状 LaF 3 NC (直径 9.2 - 28.4 纳米,厚度 1.6 纳米) 共组装成二元 SL 的过程,产生了具有 AB、AB 2 、AB 4 和 AB 6 化学计量的六柱状结构,这在之前和我们的参考实验中均未观察到,参考实验中使用由球体和圆盘组成的 NC 系统。本文使用填充密度计算合理化了立方体形状的这种惊人效果。此外,在尺寸相当的纳米立方体(8.6 纳米)和纳米盘(6.5 纳米、9.0 纳米、12.5 纳米)系统中,还观察到了其他非柱状结构,例如 ReO 3 型 SL,其特征是盘和立方体的紧密混合和面对面排列,纳米立方体的面心立方或简单立方亚晶格,以及每个晶格位置有两个或三个盘。层状和 ReO 3 型 SL 采用大型 8.6 纳米 CsPbBr 3 NC,表现出集体超快光发射 超荧光 的特征,源自激发态发射偶极子的相干耦合。关键词:胶体纳米晶体、纳米晶体形状、自组装、二元超晶格、电子显微镜、卤化铅钙钛矿、超荧光 I
人工生物分子纳米管是一种有前途的方法,可以建立模仿细胞细胞骨架能力生长和自我组织动态的材料。核酸纳米技术已经证明了各种自组装纳米管具有与实际细胞骨架成分的可编程,可靠的特征和形态学相似性。他们的产量通常需要热退火,这不仅与生理条件不相容,而且还阻碍了持续生长和动态自组织的可能性。在这里,我们报告了DNA纳米管,这些纳米管从恒定的室温下的五个短DNA链的简单混合物中进行自组装,并且在延长时间内可持续生长的能力显着。The assembly, done in a monovalent salt buffer (here, 100 mM NaCl), ensures that the nanoscale features of the nanotubes are preserved under these isothermal conditions, enabling continuous growth up to 20 days and the formation of individual nanotubes with near flawless arrangement, a diameter of 22 ± 4 nm, and length of several tens of micrometers.我们证明了单价阳离子以实现此类特性的关键作用。我们最终将链封装在微型隔室中,例如油中的微粒和巨型Unilamellar囊泡,它们用作简单的细胞模型。值得注意的是,纳米管不仅在这些条件下等温管生长,而且还会自组织为动态的高阶结构,例如环和动态网络,表明可以从持续生长和限制的结合中出现类似细胞骨架的特性。我们的研究提出了一种工程生物分子支架和材料的方法,以表现出持续的动态和栩栩如生的特性。
微纳器件与技术研究是信息科学与生命科学交叉领域的重要前沿,在神经科学和医学应用领域具有重要的战略意义和良好的应用前景(Liu et al.,2020)。随着微纳加工技术的快速进步,创新的智能化、微型化、集成化器件不断涌现,在检测和调控方面具有独特的优势。值得注意的是,将微纳器件与神经科学和临床医学相结合,可以解决科学前沿问题并培育新的研究热点。癫痫是一种主要的神经系统疾病,影响着全球超过六千万人,严重影响他们的健康和生活质量(Bernhardt et al.,2019)。研究相关神经回路内神经活动的变化对阐明癫痫的发病机制和治疗方法至关重要。可植入微电极阵列能够高质量地记录信号和解码神经信息,在脑机接口方面具有巨大的应用潜力(Wang 等人,2024 年)。Han 等人设计并制造了一种可植入微电极阵列,专门用于癫痫大鼠基底神经节纹状体区域的电生理信号检测和分析。对癫痫发作期间纹状体的电生理数据的分析为了解颞叶癫痫发作初期和潜伏期期间纹状体神经活动的动态过程提供了宝贵的见解。这一理解有助于揭示癫痫的神经机制,同时促进相关治疗方法的进步。疼痛是一种情绪和不愉快的感官体验,会对生活和工作的各个方面产生重大的生理和心理影响。纳米技术的最新进展为利用各种纳米材料和靶向表面的创新止痛策略铺平了道路
摘要如今,医疗和药物领域的快速改善增加了药物的多样性和使用。然而,诸如在疾病治疗中使用多种或联合药物的问题以及对非处方药的无敏使用的问题引起了人们对药物的副作用概况和治疗范围以及由于药物浪费而引起的副作用概况和治疗范围。因此,对各种培养基(例如生物学,药物和环境样本)中药物的分析是讨论的重要主题。电化学方法对于传感器应用是有利的,因为它们的易于应用,低成本,多功能性,高灵敏度和环保性。碳纳米材料,例如钻石样碳薄膜,碳纳米管,碳纳米纤维,氧化石墨烯和纳米原子石用于增强具有催化作用的电化学传感器的性能。为了进一步改善这种效果,它旨在通过将不同的纳米材料一起或与导电聚合物和离子液体等材料一起使用不同的碳纳米材料来创建混合平台。在这篇综述中,最常用的碳纳米型将根据电化学特征和理化特性进行评估。此外,将在过去五年中对最新研究中对电化学传感器的最新研究产生的影响进行检查和评估。
摘要:羟基磷灰石纳米粒子 (HApNPs) 是一种尺寸小于 100 纳米的无机材料。它们的主要特性是生物相容性,因为它们的化学成分与人体骨骼相似,因此适合在生理环境中使用。这些特性使它们成为一种有前途的甾醇衍生药物输送替代品,与传统的药物输送方法相比,具有更好的靶向性和控制释放性。在本研究中,使用化学沉淀法合成了负载胆固醇和 β-谷甾醇的 HApNPs。通过傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱对纳米粒子 (NPs) 进行表征,以识别功能组并确认 HApNPs 上存在甾醇。使用透射电子显微镜 (TEM) 和动态光散射 (DLS) 分析了 NPs 的形态和尺寸。通过热重分析确定甾醇衍生物的负载量,并评估了纳米粒子在酸性介质中的稳定性。结果表明,成功合成了负载胆固醇和β-谷甾醇的HApNP,其呈球形,直径小于100纳米。数据证实胆固醇和β-谷甾醇已掺入HApNP表面,并且随后释放。此外,纳米生物界面中甾醇衍生物的存在增强了纳米粒子对酸性条件的抵抗力,表明它们有可能作为药物纳米载体在肠道中靶向释放,而不会在通过胃的过程中发生改变。关键词:羟基磷灰石纳米粒子、胆固醇、β-谷甾醇、界面、酸性介质。
《模拟电路与信号处理》丛书,前身为《Kluwer 国际工程与计算机科学丛书》,是一套高水准的学术专业丛书,出版有关模拟集成电路和信号处理电路与系统的设计和应用的研究成果。通常每年我们会出版 5-15 本研究专著、专业书籍、手册和编辑本段,分发给世界各地的工程师、研究人员、教育工作者和图书馆。该丛书促进并加快了模拟领域新研究成果和教程观点的传播。全球范围内,该领域开展着大量令人兴奋的研究活动。研究人员正努力通过改进模拟功能来弥合传统模拟工作与超大规模集成 (VLSI) 技术的最新进展之间的差距。模拟 VLSI 已被公认为未来信息处理的主要技术。模拟工作正在显示出巨大变化的迹象,重点是结合设备/电路/技术问题的跨学科研究工作。因此,新的设计概念、策略和设计工具正在被揭示。感兴趣的主题包括:模拟接口电路和系统;数据转换器;有源 RC、开关电容和连续时间集成滤波器;混合模拟/数字 VLSI;仿真和建模、混合模式仿真;模拟非线性和计算电路和信号处理;模拟神经网络/人工智能;电流模式信号处理;计算机辅助设计 (CAD) 工具;新兴技术中的模拟设计 (可扩展 CMOS、BiCMOS、GaAs、异质结和浮栅技术等);模拟测试设计;集成传感器和执行器;模拟设计自动化/基于知识的系统;模拟 VLSI 单元库;模拟产品开发;射频前端、无线通信和微波电路;模拟行为建模、模拟 HDL。
摘要 - 真实的硬件PLC非常昂贵,有时科学家/工程师无法建立小型测试床并进行实验或学术研究。为此,OpenPLC项目引入了合理的替代选项,并在编程代码,模拟物理过程以及使用低成本设备(例如Raspberry Pi和Arduino uno)中提供了灵感。不幸的是,OpenPLC项目的设计没有任何安全性,即缺乏保护机制,例如加密,授权,反复制算法等。这使攻击者可以完全访问OpenPLC并进行未经授权的更改,例如启动/停止PLC,设置/更新密码,删除/更改用户程序等。在本文中,我们进行了深入的调查,并披露了OpenPLC项目中存在的一些漏洞,表明攻击者既没有对用户凭据,也不对物理过程进行任何先验知识;可以访问关键信息,并有效地更改OpenPLC执行的用户程序。我们所有的实验均在最新版本的OpenPLC(即V3)上进行。我们的实验结果证明,攻击者可能会混淆受感染的OpenPLC控制的物理过程。最后,我们建议OpenPLC创始人和工程师关闭所披露的漏洞并具有更安全的基于OpenPLC的环境的安全建议。索引条款 - OpenPlc;网络攻击;网络安全;控制逻辑注射攻击;