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来自纳米纤维素的功能材料：利用结构...
为了开发具有独特性能和功能的先进/下一代材料，人们开始研究自然界中常见的分级组装。[1,2] 为了遵循模仿自然的理念，使用可再生/天然来源的构建块来开发分级结构最近成为自下而上制造领域的中心主题。纳米纤维素就是这样一种构建块，包括纤维素纳米晶体 (CNC) 和纤维素纳米原纤维 (CNF)（图 1），它由地球上最丰富的可再生聚合物纤维素组成。近年来，CNC 和 CNF 引起了人们的极大研究兴趣，广泛应用于生物医学、储能、包装、复合材料和特种化学品等多个行业。 [3–5] 这些高度结晶、高纵横比的纳米颗粒由 β (1–4) 连接的 D-葡萄糖单元的线性均聚物组成，表现出令人印象深刻的机械性能和可调的表面化学性质。鉴于 CNC 和 CNF 的高强度、尺寸各向异性和天然来源，使用纳米纤维素作为开发分级组装体的功能性构件引起了人们的极大兴趣。由于人们对纳米纤维素的广泛兴趣，之前已经发表了几篇评论，涵盖了 CNC 和 CNF 的材料特性、生产、加工、特性策略、化学改性和潜在应用，我们建议任何感兴趣的读者阅读这些评论以获取更多信息。[2–19]
可再生纳米结构材料的多层材料，具有高氧和水蒸气壁垒的食物包装
摘要：天然生物聚合物已成为准备生物降解食品包装的关键参与者。然而，生物聚合物通常是高度亲水性的，这在与水相互作用相关的屏障特性方面施加了限制。在这里，我们使用多层设计增强了生物基包装的屏障特性，其中每一层都显示一个互补的屏障函数。氧气，水蒸气和紫外线屏障。我们首先设计了几种包含CNF和Carnauba蜡的设计。在其中，我们在包含三层的组装中获得了低水蒸气的渗透率，即CNF/Wax/CNF，其中蜡作为连续层存在。然后，我们在几丁质纳米纤维（LPCHNF）上掺入了一层木质素纳米颗粒，以在维持紫外线的同时引入完全屏障，同时保持纤维透明度。包括CNF/Wax/LPCHNF的多层设计启用了高氧（OTR为3±1 cm 3/m 2·Day）和水蒸气（WVTR为6±1 g/m 2·天），以50％的相对湿度为50％。它也对石油穿透也有效。氧气渗透性受纤维素和几丁质纳米纤维的紧密网络的控制，而通过组装的水蒸气散析则由连续的蜡层调节。最后，我们展示了我们的完全可再生包装材料，以保存商业饼干（干粮）的质地。我们的材料显示出与原始包装相似的功能，该功能由合成聚合物组成。关键字：纤维素纳米纤维，蜡，木质素颗粒，分层生物聚合物，可持续纤维，生物基包装■简介
目标期间同步的闭环神经反馈
在额叶控制下，感觉皮层的振荡在细心制备过程中进行了异步。在这里，在与任何性别的人类中同时进行脑电图的选择性注意力研究中，我们首先证明，在背心注意网络的中部额叶区域与腹侧视觉感觉皮层[Fortal-Sensory同步（FSS）之间的同步性降低了，具有更大的任务性能。然后，在健康成年人的双盲，随机对照研究中，我们实施了预期的A FSS信号的闭环神经反馈（NF），超过10 d的训练。我们指的是将在认知任务中集成为认知NF（CNF）的快速NF的闭环实验方法。我们表明，CNF在训练过程中对预期的FSS度量进行了重大试验调制，刺激引起的A / H反应的可塑性以及对响应时间（RT）的福利转移（RT）的转移，以改进持续注意的标准测试。在第三项研究中，我们在注意力缺陷多动障碍（ADHD）中实施CNF培训，对预期A FSS信号进行逐审调制以及对持续注意RTS的显着改善。这些第一个发现证明了快速认知任务集成的NF的基本机制和翻译实用性。
sc tokai应用物理学会学术演讲（JSAP SCTS 2014）
简介：在过去的几十年中，碳纳米材料（例如碳纳米纤维（CNF）和石墨烯）由于其宏伟的特性而引起了强烈的科学兴趣[1，2]。关于石墨烯的大部分研究都是针对合成高质量和大面积石墨烯方法的探索。有希望的方法是脉搏激光沉积和化学蒸气沉积。虽然在理解石墨烯合成方面已经取得了重要成就，但它们的形成机制尚不清楚。现场技术的最新进展现在为研究原子水平研究固相相互作用的新可能性提供了新的可能性。在这里，我们报告了通过原位透射电子显微镜（TEM）直接观察到铜含有铜纳米纤维（CU-CNFS）的结构转化。实验：使用kaufmann型离子枪制造Cu-CNF（iontech。Inc. Ltd.，模型3-1500-100FC）。所使用的样品是尺寸为5x10x100 µm的市售石墨箔。通过在CNFS生长过程中连续供应Cu，在室温下用1 keV ar +离子辐射石墨箔的边缘。在其他地方详细描述了离子诱导的CNF生长机理的细节[3]。然后将Cu-CNF安装在200 kV的TEM（JEM2010，JEOL CO.，JEOL CO.）的阴极微探针上，并研究了Cu-CNFS向石墨烯的结构转化，在电流 - 电压（I-V）测量过程中进行了研究。结果和讨论：在I-V测量过程中，高温是通过Cu-CNF结构中的Joule加热获得的。焦耳CNF的加热导致其表面石墨化，最后在转化为严重扭曲的石墨烯中。tem图像表明，最初，CNF在本质上是无定形的，而I-V过程中的电流流动引起了CNF的晶体结构的急剧变化，形成了石墨烯的薄层（1-3层）。作为结果，在产生的电流大大增加的情况下，改进了结构的电性能，比初始值高1000倍（从10 -8到10 -5 a）。该过程采用三个步骤进行：Cu纳米颗粒的聚集，无定形碳扩散到Cu中，以及在进一步加热下的Cu纳米颗粒的电迁移。
利用碳纳米纤维提高碳纳米墙作为阳极材料的性能
摘要：本文利用碳纳米纤维 (CNF)/碳纳米墙 (CNW) 的优点，进行了一项新的合成方法，以改善锂离子电池负极材料的特性。在碳基纳米材料中，CNW 具有低电阻和高比表面积的特点。CNF 具有可拉伸和耐用的优势。使用微波等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 系统以甲烷 (CH 4 ) 和氢气 (H 2 ) 混合气体生长 CNW。将聚丙烯腈 (PAN) 和 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 搅拌以制备溶液，然后使用静电纺丝法制备纳米纤维。然后使用热板在空气中进行热处理以稳定化。此外，使用快速热退火 (RTA) 在 800 ◦C 下进行 2 小时的热处理以生产 CNF。使用场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 确认 CNFs/CNWs 负极材料的表面和横截面图像。使用拉曼光谱检查结构特征和缺陷。进行循环伏安法 (CV)、电化学阻抗谱 (EIS) 和恒流充电/放电测试以分析电气特性。合成的 CNFs/CNWs 负极材料具有易于进行氧化和还原反应的 CV 值，并确认了 93 Ω 的低 Rct 值。
Felix Maximilian Ringer – 简历
美国能源部 (DOE) 美国国家科学基金会 (NSF) 瑞士国家科学基金会 (SNSF) 杰斐逊实验室项目咨询委员会 (PAC) 杰斐逊实验室核飞秒扫描中心 (CNF) 杰斐逊实验室实验室指导研究与开发 (LDRD)
有条件的探测器响应建模的生成机器学习
摘要：在本文中，我们探讨了生成机器学习模型作为计算昂贵的Monte Carlo（MC）模拟的替代品的潜力，该模拟（MC）模拟了大型强子撞机（LHC）实验通常使用的。我们的目标是开发一个能够有效地模拟特定粒子可观察物的检测器响应的生成模型，重点关注同一事件中不同颗粒的检测器响应之间的相关性并适应不对称的检测器响应。我们基于掩盖自回归流链的条件归一化流量模型（CNF），有效地结合了条件变量和高维密度分布。我们使用在LHC上对偶发事件的Higgs玻色子腐烂样品进行了模拟样本评估CNF模型的性能。我们使用涂抹技术创建重建级别的可观察力。我们表明，有条件地归一化的流可以准确地对复杂的检测器响应及其相关性进行建模。此方法可以潜在地减少与生成大量模拟事件相关的计算负担，同时确保生成的事件满足数据分析的要求。我们在https://github.com/allixu/normalizing_flow_flow_for_detector_response
采用 MXene/纤维素纳米纤维互连网络修饰的自粘性聚二甲基硅氧烷泡沫材料，具有多种功能
聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 泡沫作为下一代聚合物泡沫材料之一，表面粘附性差且功能有限，极大地限制了其潜在应用。制备具有多种功能的先进 PDMS 泡沫材料仍然是一项关键挑战。在这项研究中，报道了前所未有的自粘性 PDMS 泡沫材料，该材料具有蠕虫状粗糙结构和反应性基团，用于通过简便的硅胶发泡和浸涂策略以及随后的硅烷表面改性来制造用 MXene/纤维素纳米纤维 (MXene/CNF) 互连网络装饰的多功能 PDMS 泡沫纳米复合材料。有趣的是，这种自粘性 PDMS 泡沫与混合 MXene/CNF 纳米涂层产生强的界面粘附力。因此，优化的PDMS泡沫纳米复合材料具有优异的表面超疏水性（水接触角≈159o）、可调的电导率（10-8至10Sm-1）、在宽温度范围（-20至200oC）和复杂环境（酸、钠和碱条件）中稳定的压缩循环可靠性、出色的阻燃性（LOI值> 27％且产烟率低）、良好的隔热性能和在各种应力模式和复杂环境条件下可靠的应变感应。它为合理设计和开发具有多功能性的先进PDMS泡沫纳米复合材料提供了新途径，可用于智能医疗监控和防火隔热等各种有前景的应用。
01-00510-en使用甲苯胺蓝O吸附方法
纤维素是多糖之一，是植物细胞壁的主要成分。在各种类型的纤维素中，纤维直径为4至100 nm，长度为几μM，长宽比为100或更多的纤维素的纤维素称为纤维素纳米纤维（CNF），并吸引了作为领先的生物量材料的注意力。除了CNF的轻重量和高强度外，它们还具有其他出色的功能，包括高气势屏障特性，吸附和透明度以及作为植物来源的材料，生产和处置的环境影响很小。将来，预计将使用汽车组件，电子材料，包装材料和其他应用。纳米纤维素材料的表面可以用硫酸盐基团和羧基等表面官能团修饰，以添加各种功能。在水中，这些表面官能团的离子部分充当带电组，从而提高了水分性。通常，电导滴定方法已用于对这些表面充电组的定量分析。尽管这是一种通用技术，但它存在许多问题，包括需要大量的样品材料（几百毫克）样品材料，但测量时间很长，需要视觉确认，并且结果是根据分析师而差异的。因此，不取决于单个分析师的技能来解决这些问题的简单方法。该实验是在新月大学的Jun Araki教授的合作中进行的。本文使用Shimadzu Ultraviolet-Visible Light（UV-VIS）分光光度计介绍了甲苯胺蓝O（TBO）吸附方法对表面官能团进行定量分析的示例。
柔软探针上的纳米纤维PEDOT碳复合材料
在这项研究中，我们报告了一种可柔性的4通道微电极探针，该探针涂有高度多孔和可靠的纳米复合材料的聚（3,4-乙基二氧噻吩）（PEDOT）（PEDOT）和碳纳米纤维（CNF），作为固体掺杂模板，用于固体掺杂模板，以实现高强度录制效果。通过原位电化学聚合技术开发了一种简单而良好的控制策略，该技术在灵活的4通道金微电极探针上创建PEDOT和CNF的多孔网络。不同的形态和电化学特征表明，它们具有显着且优异的电化学特性，产生了相结合高表面积，低阻抗（16.8±2mΩ.mmghz时2 kHz）和升高的电荷入口功能（超过那些pure and Pure dup pul of Pude）的微电化学特性。此外，PEDOT-CNF复合电极表现出延长的双相电荷周期耐力，导致长期电刺激的物理分层或降解可忽略不计。在小鼠脑切片上进行体外测试表明，它们可以记录自发的振荡场电位以及单单元的动作电位，并允许安全地提供电刺激以唤起磁场电位。 PEDOT-CNF复合电极的组合上级电性能，耐用性和3D微结构拓扑表现出开发未来神经表面接口应用的杰出潜力。在小鼠脑切片上进行体外测试表明，它们可以记录自发的振荡场电位以及单单元的动作电位，并允许安全地提供电刺激以唤起磁场电位。PEDOT-CNF复合电极的组合上级电性能，耐用性和3D微结构拓扑表现出开发未来神经表面接口应用的杰出潜力。