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我 - 博士学位论文辩护
磁性生物传感和肌肉骨骼修复。jeet Kumar Gaur，机械工程系，IISC班加罗尔，2024年11月21日，上午11:00，会议室：我@IISC摘要的开发用于肌肉骨骼修复的高级纳米复合材料代表了生物医学工程的重大飞跃。这些纳米复合材料利用水凝胶和羟基磷灰石（HAP）的特性来应对组织修复和再生的关键挑战。水凝胶具有高生物相容性和水含量，可为各种应用（包括软骨修复）提供灵活性和适应性。同样，HAP复合材料由于与天然骨矿物质的相似性而获得了骨骼替代的牵引力。将纳米颗粒整合到这些材料中可以显着增强其机械性能，生物活性和整体肌肉骨骼修复的有效性。水凝胶是由于其三维网络而以其生物相容性和高水位容量而闻名的柔性聚合物。这些水凝胶可以通过使用各种单体和交联器来增强其性能来修饰。研究探索了将水凝胶与纳米颗粒（例如磁性颗粒）融合在一起，以创建磁性生物传感和药物输送中的二凝胶。将碳纳米管（CNT）掺入带有镍纳米颗粒的聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶中，可显着提高磁敏感性，强度和耐磨性。cnts将磁矩提高了85％，磁性增强，并且由于其与镍纳米颗粒的润滑性和协同作用，使磨损降低了40％。但是，传统的PAM水凝胶在机械强度和抗穿刺性方面面临挑战。为了解决这个问题，使用氧化钛（TiO2）和CNT分别和组合来提高PAM水凝胶的强度。PAM-TIO2-CNT复合材料表现出增强的抗压强度，弹性模量和刺激性。它还表现出自我修复的特性，生物活性和高细胞相容性，细胞活力约为99％。此外，为骨科应用开发了羟基磷灰石（HAP）复合涂料。制造了三个HAP复合材料（HAP + CNT，HAP + GRO和HAP + HBN），并以耐磨性，机械强度，亲水性和细胞毒性为特征。在其中，HAP + HBN复合材料表现出骨植入物的最佳特性，由于HBN的协同作用，具有提高的耐磨性，机械强度和亲水性。总体而言，将CNT和TIO2等纳米颗粒掺入水凝胶和HAP复合材料中代表了生物医学应用的材料特性的显着进步，包括软骨修复和骨骼植入物。这些肌肉骨骼修复纳米复合材料提供了增强的性能和耐用性，为改善组织再生和骨科修复的临床结果铺平了道路。关于扬声器Jeet Kumar Gaur是一名综合博士生，在IISC机械工程部的M S BOBJI（FM）实验室工作。用于表征的各种技术从从VSM获得的磁性磁滞图（振动样品磁力测定法）上磨损速率计算。在他的博士学位工作中，他与碱基合成并研究了纳米复合材料，作为有机聚合物（聚丙烯酰胺）和陶瓷（羟基磷灰石），用于磁性生物传感和肌肉骨骼修复应用。虽然聚丙烯酰胺纳米复合材料可用于软组织（例如软骨）替代品，但基于羟基磷灰石的纳米复合材料对于诸如骨置换涂料材料之类的硬组织可行。
用于物联网传感器的碳纳米管电子元件 - 富兰克林集团
摘要 物联网 (IoT) 是一种无处不在的计算生态系统的概念，其中定制形式的电子设备可以无缝嵌入到日常物品中。物联网的核心是电子传感器，它能够检测物理 / 环境现象、将这些测量值转换为电信号并通过无线方式传输数据以进行远程计算。物联网传感器和系统的开发至关重要的是低成本材料，这些材料要足够坚固以在中到长时间内维持稳定的电气性能，同时又要足够灵敏以检测到周围环境中的细微变化。此类材料应具有机械灵活性并适合基于溶液的加工，以促进大规模生产方法，例如卷对卷印刷。碳纳米管 (CNT) 是满足这些要求的主要候选材料之一，因为它们具有独特的电气和机械性能，可以实现坚固耐用且用途广泛的设备，再加上它们的化学性能，可以从溶液中加工 CNT。这些优势使得各种印刷 CNT 电子产品和传感器能够在各种基板上展示，这些产品具有广泛的功能，从基于无源设备的简单传感器到复杂的多级电路和显示电子产品。在这篇评论中，我们全面总结了基于 CNT 的电子产品和传感器领域，重点介绍了与物联网相关的应用。主要内容是介绍由随机取向的 CNT 网络组成的设备；但是，我们也会讨论单纳米管设备的优势和功能。我们将回顾各种传感器的关键工作，并总结基于 CNT 的传感器技术面临的剩余挑战。
用于互连的超高密度垂直排列碳纳米管森林的生长
碳纳米管 (CNT) 具有一组独特的性能，例如高电流承载能力、高热导率、机械强度和极大的表面积，18 这些特性使其可用于众多应用。现在可以高效地生长高纯度的块状和表面单壁纳米管 (SWNT) 9 13，因此许多应用的生产限制似乎已经得到克服。然而，仔细观察就会发现，对于纳米管森林的许多关键应用而言，现有的生长方法所生成的森林的面积密度和性能仍然低 1 2 个数量级。以用 CNT 取代集成电路中的铜互连线为例，这是半导体路线图的一个重要里程碑。14 16 只有当 CNT 互连线的电阻低于铜时，才会使用 CNT 互连线，而这需要 CNT 面积密度至少为 2 10 13 cm 2 才能降低由量子电阻引起的串联电阻。然而，迄今为止实现的 SWNT 最高密度仅为 7·10·11 cm2，7,17 21 低了 30 倍（图 1）。散热器也存在类似的问题。虽然单个纳米管的导热系数可能与金刚石实心棒相当，3 但是，如果纳米管森林只填充了可用横截面积的 3%，实际导热系数就会低 30 倍，用处不大。22,23 为了克服这些限制，我们需要完全茂密的森林。我们在此介绍了一种催化剂设计，用于生长超高密度纳米管森林，接近所需的 2·10·13 cm2 密度，甚至可以达到更高的密度。
材料进展 - RSC 出版
治疗和诊断药剂。1,2在这种情况下，各种自然资源和（生物）可再生材料（如植物生物质或动物生物产品）可用于制造像碳纳米管这样的纳米结构。3然而，仍然需要更多地探索基于绿色化学的解决方案，以减少或停止使用对环境和人类危害的有毒有害物质。基于碳纳米管的纳米结构的绿色合成和功能化尚处于起步阶段，需要系统地研究一些挑战，例如优化条件、生物相容性改进、（生物）可再生性、生物降解、药代动力学、分离/纯化、毒性/生物安全性以及体内/体外分析，以获得具有更高纯度标准和可扩展潜力的碳纳米管；4–7
湿度稳定的热电混合材料朝向自有权力的三重传感系统
对最常见的物理刺激的高度敏感和抗湿度的检测对于实时监测中的实际应用至关重要。在这里，据报道，一种简单而有效的策略可以达到高度湿度稳定的杂种复合材料，该复合材料能够同时且准确的压力和温度传感在单个传感器中。改善的电子性能是由于POLE（3，-4-甲基二氧二苯乙烯）（PEDOT）的平面性提高以及Pe-dot之间的电荷转移：聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT：PSS）和多壁碳纳米管（CNT）（CNTS）通过强效应强度的相互作用。杂交复合材料中强大的形态引起的首选电子途径是高湿度稳定性的原因。这项研究还表明，该传感器对智能对象识别具有巨大的作用，高度为97.78％。以及摩尔电纳米生成剂（TENG）的位置检测能力，在智能分类方面，在不看到三重传感系统的潜在工业应用方面具有优势。
关于聚苯乙烯/MWCNT的简短沟通研究...
摘要这项研究的目的是为任何量热法制造一种新型的温度传感器。引入了一种新的混合溶液方法，以制备聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米管纳米复合样品，其重量百分比为0.05、0.1、0.1、0.28、1和2的MWCNT。为了证明包含在聚合物基质中的分散状态，应用了SEM分析。另外，进行了XRD和拉曼光谱分析。在包含的约0.28重量％的情况下，研究并实现了电渗透阈值。最后，从室温到〜100ºC的样品测量样品的电阻。因此，对于大多数纳米复合材料样品，在T g之前和之后观察到正温系数和负温度系数效应。在20-50ºC下实现了电阻 - 温度曲线的最佳线性响应，该曲线使用二阶拟合曲线可以用来将T0〜70ºC用光。结果表明，在渗透阈值附近的聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料可以用作量热法的温度传感器。关键字：温度传感器，量热法，电渗透阈值，聚苯乙烯/MWCNT纳米复合材料，电阻。1。在过去的二十年中，由于纳米填充剂（例如碳纳米管（CNT））增强的聚合物材料（CNTS）吸引了科学和工业社区的广泛关注。CNT是聚合物基质的理想增强填充剂，因为它们的纳米尺寸，高纵横比，更重要的是它们出色的机械强度，电气和导热率[1]。聚合物-CNT纳米复合材料在柔性电池，太阳能电池，抗固定器件，电磁干扰屏蔽，辐射屏蔽和电池，超电容器，超电容器，压电电气传感器，温度传感器和辐射传感器[2-11]中具有巨大的潜在应用[2-11]。
...科学技术的进步
理论和实验研究均已认识到，优化聚合物-碳纳米管界面对于将碳纳米管的优异性能转化为先进复合材料至关重要。在纳米管和聚合物基质之间构建化学键是形成强界面最有效的解决方案 [5]。这可以通过对碳纳米管进行化学改性来实现，使得附着在纳米管上的功能基团可以有效地与聚合物基质交联。对碳纳米管中的功能基团进行系统工程设计可显著改善复合材料的性能。例子包括合成杨氏模量、拉伸强度和热稳定性大大提高的 SWCNT-尼龙复合材料 [4-6]，PAMAM 功能化的 SWCNT/环氧树脂复合材料 [7]。功能化的 CNT 在溶剂和/或聚合物中具有良好的分散性非常重要，因为只有使用解束的纳米管才能实现有效的界面。
碳纳米管与化学动态分子复合的随机网络中的材料计算：综述
摘要 对高能效信息处理的需求引发了基于材料的计算设备的新时代。其中，碳纳米管 (CNT) 与其他材料复合的随机网络 (RNW) 因其非凡的特性而受到广泛研究。然而，CNT 研究的异质性使得理解 CNT RNW 中材料内计算的必要特性变得颇具挑战性。在此，我们通过回顾 CNT 应用的进展来系统地处理该主题，从发现单个 CNT 传导到它们在神经形态和非常规 (储层) 计算中的最新应用。本综述概述了随机 CNT 网络及其复合物的非凡能力，用于执行非线性材料内计算任务以及可能取代当前能源效率低下的系统的分类任务。
请引用原始版本：Liu，F.，Gillan，L.，Leppäniemi，J。，＆Alastalo，A。（2023）。对
平行于金属氧化物TFT，有机材料，碳纳米管（CNT）和2D材料的实现。有关最近的评论，请参见参考。[22,23]。材料方法在其特性上有所不同，例如电荷载体类型（电子或孔），电荷载体迁移率，环境和电气稳定性，机械柔韧性，操作电压，处理的热预算，用于高通量制造的技术阅读水平以及可持续性（环境脚步）（材料和流程的环境脚印）。也有一些方法结合了不同的材料类别，例如，通过将主要的N型氧化物TFT与P型有机TFT结合在一起来构成互补的逻辑。[24]在本文中，我们专注于柔性薄膜设备的表现最高的金属氧化物TFT，这些设备可以通过打印来进行图案，并且已经达到了产品织物的成熟度（例如，平面式显示器）。[2]
