烧结的银(Ag)是高温电子应用最有希望的互连材料之一,因为它具有承受苛刻和极端环境的潜力。本文研究了在200°C,250°C,275°C和300°C下在聚合物粘合剂粘合剂中无压烧结下Ag颗粒的微观结构演变,持续2小时。通过在不同烧结温度下对样品上的两维离子束(FIB)观察到的晶粒,颗粒和颈部生长与原子运动和降低表面能的降低有关,这是烧结的驱动力。在这项研究中,聚合物粘合剂中的无压力烧结过程成功地将散射的Ag颗粒转化为紧凑而密集的Ag,在300°C下连接。在300°C下获得的电导率值为5.2E+05 s/cm,这是评估样品中最高的。
抽象的综合研究比较了城市热相关的死亡率和发病率增加,但仍缺乏比较大都市量表对空气温度的影响的影响。因此,我们使用WRF BEP -BEM气候模型在2018年夏季大伦敦管理局区域内2 m的2 m天气对空气温度的影响进行建模。我们发现,平均凉爽的屋顶最有效地降低了温度(〜 -1.2°C),超过绿色屋顶(〜0°C),太阳能电池板(〜 -0.5°C)和街道水平植被(〜 -0.3°C)。遍布伦敦(英国)的空调的应用可将空气温度提高约+ 0.15°C。可行的太阳能电池板可以涵盖其相关的能量消耗。当前可行的绿色屋顶和太阳能电池板的部署在大规模降低温度下无效。我们提供了表面能量平衡的详细分解,以解释空气温度的变化并指导未来的决策。
简介 – 界面科学与工程的定义、概念和发展。经典理论 – 基础理论。分类。表面/界面效应。表面能。表面张力。润湿现象。超润湿表面。静态/动态润湿。滑溜。界面热力学。毛细效应。相变。自然启发的界面工程 – 自然的表面/界面。自然的表面原理。尺度匹配原理。梯度原理。异质原理。其他功能表面设计原理。先进的界面技术 – 先进的界面材料。先进的制造方法。先进的表征方法。先进的可视化方法。先进的理论模拟。机器学习。多功能应用 – 清洁能源收集(水能、太阳能、热能及其混合发电)。能量储存(氢、电池)。清洁水技术(海水淡化、水分收集)。热冷却(数据中心)。生物应用(冷冻疗法)。其他工程系统(流体输送、粘合剂、防污、防冰)。
图 2. 锂枝晶生长的机制。(a)扩散控制机制示意图和指示锂枝晶生长开始的 Sand 时间。经许可转载。[24] 版权所有 1999,Elsevier。(b)电沉积过程中锂生长的实验和理论解释。经许可转载。[29] 版权所有 2016,英国皇家化学学会。(c)迄今为止观察到的三种不同的锂沉积模式。经许可转载。[38] 版权所有 2017,Elsevier。(d)成核和生长初始阶段的锂电镀行为方式。经许可转载。[40] 版权所有 2013,IOP Publishing。(e)在带有 2 μm 宽金条图案的 Cu 基底上锂电镀的 SEM 图像。经许可转载。[42] 版权所有 2016,Springer Nature。 (f)LiF 和 Li 2 CO 3 两种常见 SEI 成分的表面能理论计算结果。经许可转载。[45] 版权所有 2021,美国化学学会。
两亲性聚合物纳米粒子作为优良的纳米载体,在药物递送系统(DDS)的研究中受到了极大的关注,特别是对于化疗药物、基因和蛋白质。例如,构成核-壳结构的两亲性聚合物已经应用于疏水性药物的溶解。POSS(多面体低聚倍半硅氧烷)是一种球形无机材料,尺寸为1 – 3纳米,具有高表面能和内部孔隙。作为纳米药物递送系统,POSS具有生物相容性、高载药量以及物理和生化稳定性,但对它的研究有限。1 – 9 最近,可以将抗癌药物递送到靶标并使其与肿瘤组织或细胞内体发生反应的pH敏感的靶向药物递送系统正在积极开发中。据报道,肿瘤部位的pH值比血液以及其内体和溶酶体的细胞内pH值酸性更强(约pH 5.0 – 6.0)。10 – 19
在高温下表现出结构稳定性的难治性金属纳米结构引起了人们对新兴应用的巨大兴趣,例如热质量,热伏耐托(TPV),太阳能热,热电,热电,,太阳能电气,太阳能型生成应用。[1-19]然而,尽管散装金属的熔点熔点高得多,但这些金属制成的纳米结构在高温下比其散装柜台更容易受到形态变化的影响。这主要是由于较大的表面量比导致纳米结构的表面能增加[20],从而驱动了与环境气体和质量扩散的氧化还原反应,从而导致结构衰减。这些纳米结构的固有的热实例阻碍了其在高于1200°C的温度下的靶向应用[21–25]此外,高温等离子/光子应用所需的材料是高度挑战性的。在高温下,光谱选择性和结构稳定性的结合仅在一小部分可用的材料选择中。
研究兴趣(1)采用基于光催化相关过程的高级氧化法进行废水和空气净化;可持续净化技术;低污染可再生能源。(2)纳米材料对环境的影响;生物技术与无机纳米材料的兼容性;(3)材料工程:基于陶瓷/半导体的纳米和中子材料的混合和串联结构,使用掺杂剂调整材料特性,沉积具有适当能级位置的复杂半导体结构薄膜。(4)物理化学:光电特性和表面科学:形态/形貌表征(AFM、SEM)、表面能、晶体结构和晶粒尺寸(XRD)、元素表征(EDX)、光谱(UV-VIS-NIR-IR)、光电表征(IV、光电流、IPCE)、高级电表征(阻抗、莫特-肖特基),用于具有复杂结构(混合、串联)的薄膜和各种应用 - 光伏、氢技术废水处理。 (5)太阳能转换:光电解制氢(新型光电化学电池专利)、光伏转换(新型光电特性测量装置专利)。
氮化铝(Algan)是紫外发光光子设备开发的一种材料。基于钒的金属堆栈是与N型Algan形成欧姆接触的流行方法。但是,这些金属堆栈必须退火至600°C以上的温度[6],以形成VN,在此期间,欧姆接触堆栈中的金属可以横向散布和短图案设备。这项研究的目的是确定将V/al/ni/au堆栈的横向扩散最小化的退火条件,并研究退火下的这些堆栈的行为。金属堆栈在8×8毫米硅(SI)块上图案化,并在不同的温度和时间上退火。退火条件的“安全区域”并未确定设备。通过C-TLM结构的扫描电子显微镜(SEM)图像确定扩散量。我们还观察到退火下的Ni的“弹力”可能是由于其高表面能。在以后的研究中,这种观察结果激发了将Ni切换为具有较低表面能量的金属。
夏季温度极端可能会对人类和生物圈产生很大的影响,极端热量是气候变化最明显的症状之一。多种机制,可以预测极端热量的速度比典型的夏季更快,但目前尚不清楚这是否发生。在这里,我们表明,在观察和历史气候模型模拟中,最热的夏日在每个半球和1959年至2023年的热带地区都以与全球中位数相同的速度变暖。相比之下,最冷的夏日比全球平均平均水平中的中位数更慢,在28个CMIP6模型中,该信号在262个模拟中均未模拟。观察到的冷尾伸展表明,尽管缺乏炎热的日期扩增,观察到的夏季温度却变得更加可变。与中位数相比,可以根据表面辐射净辐射和蒸发分数的变化从表面能量平衡的角度来解释热和冷极端变暖的年际变化和趋势。热带炎热的日期放大预计将来会出现(2024- 2099,SSP3-7.0场景),而北半球的热热预计将继续跟随中位数。
自组装单分子膜 (SAM) 广泛应用于有机场效应晶体管,以改变栅极氧化物的表面能、表面粗糙度、薄膜生长动力学和电表面电位,从而控制器件的工作电压。本研究使用 n 型多晶小分子半导体材料 N,N′-二辛基-3,4,9,10-苝二甲酰亚胺 (PTCDI-C8),比较了氨基官能化的 SAM 分子与纯烷基硅烷 SAMS 对有机场效应晶体管电性能的影响。为了了解氨基对电子的影响,系统地研究了含氨基官能团的数量和 SAM 分子长度的影响。虽然之前已经研究过氨基官能化的 SAM 材料,但这项研究首次能够揭示用极性氨基硅烷材料处理栅极氧化物时发生的掺杂效应的性质。通过对分子水平上的界面进行全面的理论研究,我们发现观察到的阈值电压偏移是由自由电荷引起的,这些自由电荷被 PTCDI-C8 吸引,并在那里被质子化的氨基硅烷稳定下来。这种吸引力和电压偏移可以通过改变氨基硅烷中性端链的长度来系统地调整。