辐射分解驱动的金纳米结构演变——通过尺度桥接原位液相透射电子显微镜和 X 射线衍射进行模型验证 Birk Fritsch*、Tobias Zech、Mark Bruns、Andreas Körner、Saba Khadivianazar、Mingjian Wu、Neda Zargar Talebi、Sannakaisa Virtanen、Tobias Unruh、Michael PM Jank、Erdmann Spiecker、Andreas Hutzler* B. Fritsch、S. Khadivianazar、N. Zargar Talebi、Dr. MPM Jank,Andreas Hutzler 埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希亚历山大大学 电气、电子和通信工程系 电子设备 (LEB) Cauerstraße 6, 91058 Erlangen,德国 电子邮件:birk.fritsch@fau.de B. Fritsch,博士M. Wu,E。Spiecker教授弗里德里希 - 艾克萨德·纳克斯蒂特·恩兰根 - 尼尔伯格材料科学与工程研究所微型和纳米结构研究所(IMN)和纳米分析和电子显微镜和电子显微镜(cenem)Cauerstraße3,cauerstraße3,91058 Erlangen,zech T ERLANGEN-Nürnberg物理学部凝结物理学与结构性物理学研究所(ICSP),微观和纳米结构研究所(IMN),纳米分析和电子显微镜(Cenem)3,91058 Erlangernany,caunany,staudtstraßeBrun,纳米分析和电子显微镜(CENEM) ,S。Virtanen Friedrich-Alexander-Universität教授Erlangen-Nürnberg材料科学与工程学系科学与腐蚀(LKO) Martensstraße 7, 91058 埃尔朗根,德国 A. Körner,博士A. Hutzler,Forschungszentrum Jülich GmbH,亥姆霍兹埃尔朗根-纽伦堡可再生能源研究所(IEK-11),Cauerstraße 1,91058 Erlangen,德国电子邮件:a.hutzler@fz-juelich.de 博士MPM Jank 弗劳恩霍夫集成系统与设备技术研究所 IISB Schottkystraße 10, 91058 Erlangen, 德国 关键词:动力学建模、辐解、金纳米粒子、粒子生长、氧化蚀刻、临界半径、液体细胞透射电子显微镜
摘要:具有纳米结构特征的二维化合物正引起世界各地研究人员的关注。它们在各个领域的广泛应用和未来技术进步的巨大潜力使研究进展不断加快。随着人们环保意识的增强,废水处理和防止危险物质进入环境已成为重要方面,而消费者需求的增加导致了新的、通常不可生物降解的化合物的出现。在这篇综述中,我们重点介绍使用最有前景的二维材料,如 MXenes、Bi 2 WO 6 和 MOFs,作为催化剂来改进 Fenton 工艺以降解不可生物降解的化合物。我们分析了该工艺的效率、毒性、先前的环境应用以及催化剂的稳定性和可重复使用性。我们还讨论了催化剂的作用机理。总之,这项工作为在工业和城市废水处理中使用基于二维材料的催化剂的可能性提供了深刻的见解。
由于其电子特性、易于制造和化学稳定性,金 (Au) 是等离子体应用中最广泛使用的造币金属。它的介电函数 ε (λ)(其中 λ 是光的波长)在可见光谱的长波长范围内产生等离子体共振。其他金属,如铝 (Al) 和银 (Ag),在较短波长范围内具有等离子体共振,但对于纳米技术来说更难。[12] 虽然 ε (λ) 的实部决定发生等离子体共振的波长,但其虚部控制等离子体共振强度。[13] 十年来,对金、银和铝替代材料的研究激增,以利用整个可见光和近红外光谱的等离子体共振。[14–16]
摘要:制造密集包装的高位(HAR)垂直半导体纳米结构的强大过程非常重要,可用于微电子,储能和转换。制造这些纳米结构的主要挑战之一是模式崩溃,这是毛细管在制造过程中使用的许多基于溶液的过程造成的损害。在这里,使用一系列垂直硅(SI)纳米圆柱作为测试结构,我们证明,通过溶液相沉积方法可以大大降低图案崩溃,以用自组装的单层(SAM)涂上纳米柱。作为模式崩溃的主要原因是纳米圆柱之间的牢固粘附,我们系统地评估了具有不同表面能量成分不同的SAM,并且表面之间识别的H键构成的H键对粘附具有最大的贡献。解决方案相沉积方法的优点是可以在任何干燥步骤之前实现,这会导致模式塌陷。此外,在干燥后,可以在下一个制造步骤之前使用温和的空气治疗轻松去除这些SAM,从而将干净的纳米表面留在后面。因此,我们的方法提供了一种可轻松和有效的方法,以防止微型和纳米制动过程中干燥引起的模式塌陷。关键字:高敏感纳米结构,图案崩溃,毛细管力,硅烷,自组装单层
除静态纳米结构外,DNA纳米技术还能构建动态和自主开关。[18] 这些动态开关的操作可分为两大类:第一,通过分子相互作用操作;第二,通过外部刺激操作。用于控制纳米尺度运动的主要分子相互作用是DNA杂交(主要是立足点介导的链置换)和碱基堆积。由分子相互作用控制的此类运动的例子包括可重构等离子体装置、[19] 铰链、[20,21] 镊子、[18,22] 旋转装置、[23–26] 助行器、[27] 药物载体 [28,29] 和对分子或纳米颗粒进行分选的机器人。[30,31] 作为驱动机制的其他分子相互作用包括靶分子结合 [32,33] 和适体 [28,29] 以及核小体相互作用。 [34] 通过任何分子相互作用进行的操作(包括上述所有机制)具有可控分子识别和特异性的优点。 然而,操作速度受到分子扩散和相互作用动力学的限制,因此通常非常慢。 值得注意的是,已经开发出多种方法来提高动态 DNA 装置的响应速度。 另一方面,外部刺激如光、[35,36] 温度、[37] 离子、[11,23] pH、[38–40] 和电场 [21,41] 通常能够使操作速度提高很多个数量级。[41] 例如,Karna 等人利用相邻纳米结构域之间可逆的、pH 依赖性的 i-基序形成来促进卷曲 DNA 纳米弹簧的驱动,进而通过整合素偶联影响培养细胞的运动性。 [40] 然而,我们在此称之为外部刺激的任何一种,都存在着整体作用的局限性,而且缺乏分子识别所能提供的特异性。
摘要——纳米技术专家的需求量很大,而且由于纳米材料在各个行业得到广泛认可,这种需求每年都变得越来越迫切。纳米技术的特殊性取决于现有的各种纳米材料及其合成技术。这项研究提出了一种有效的技术来培训未来的纳米工程师在纳米结构合成中做出管理决策。此外,本文表明,使用 T. Saati 的层次分析方法为获得纳米结构提供了最佳解决方案。该分析基于最常用的合成技术,例如化学蚀刻、光电化学蚀刻和压印光刻。应用 T. Saati 的方法可以让未来的纳米工程师优化高质量纳米结构的合成,并确保经济和竞争优势并减少错误数量。
摘要:DNA折纸结构为具有纳米精度的单个生物分子的组织提供了灵活的Sca效果。当他们发现对多种生物应用的增加使用时,在定义的化学计量,高产量和保护蛋白质功能下的蛋白质的功能化仍然具有挑战性。在这项研究中,我们将单分子荧光显微镜与细胞生物学功能测定结合使用,以系统地评估DNA折纸结构特异性装饰的不同策略,重点介绍了效率,稳定量表,稳定量表和蛋白质功能。使用T细胞受体(TCR)的激活配体作为感兴趣的蛋白质,我们发现两种常用方法在化学计量和蛋白质功能方面表现不佳。While strategies employing tetravalent wildtype streptavidin for coupling of a biotinylated TCR-ligand yielded mixed populations of DNA origami structures featuring up to three proteins, the use of divalent (dSAv) or DNA-conjugated monovalent streptavidin (mSAv) allowed for site-speci fi c attachment of a single biotinylated TCR-ligand.通过共价DNA结合,最直接的装饰策略导致配体效力降低了3倍,这可能是由于电荷介导的蛋白质功能受损所致。在配体共轭物中,用电荷中性肽核酸(PNA)代替DNA作为耦合策略,在我们的研究中具有最佳的整体性能,因为它产生了最高的产率,没有多价DNA折纸结构和完全保留的蛋白质功能。在我们的研究中,我们旨在为静态定义的,定义的,特定于位置的DNA折纸结构的蛋白质,具有可供选择的蛋白质,可用于广泛的生物学应用。关键字:DNA折纸,DNA纳米结构,蛋白质结合,功能化,单分子荧光显微镜,T细胞活化D
摘要:本文回顾了纳米颗粒技术在铝基合金增材制造 (AM) 方面的现状。对常见的 AM 工艺进行了概述。增材制造是制造业进步的一个有前途的领域,因为它能够生产出近净成型的部件,并且在最终使用之前只需进行最少的后处理。AM 还允许制造原型以及经济的小批量生产。通过 AM 加工的铝合金由于其高强度重量比,将对制造业非常有益;然而,许多传统的合金成分已被证明与 AM 加工方法不兼容。因此,许多研究都着眼于改善这些合金的加工性的方法。本文探讨了使用纳米结构来增强铝合金的加工性。结论是,添加纳米结构是改进现有合金的一种有前途的途径,并且可能对其他基于粉末的工艺有益。
§ 这些作者对本研究的贡献是相同的。 *通讯作者。电子邮件:govorov@phy.ohiou.edu、qbwang2008@sinano.ac.cn、m.hentschel@pi4.uni-stuttgart.de、na.liu@kip.uni-heidelberg.de
近年来,超级电容器 (SC) 是用于清洁能源前景的新兴技术之一。更高的功率密度、更低的比能、更长的循环寿命和环境友好性使超级电容器比传统电池更胜一筹。然而,科学界正致力于通过寻找合适的电极材料来提高超级电容器的比能。据报道,碳材料、导电聚合物和金属氧化物或氢氧化物是适合超级电容器电极的候选材料 [1-3]。活性炭、碳纳米管和石墨烯等碳材料具有出色的电导率和化学稳定性 [4],然而,它们的电荷存储容量窄,能量密度相对较低 [1]。另一方面,导电聚合物是伪电容器的不错选择 [3]。然而,导电聚合物的电化学稳定性较差。为此,过渡金属氧化物 (TMO) 因其多种氧化态和快速的氧化还原动力学而成为替代候选材料 [2,5-7]。在其他 TMO [8-10] 中,氧化钒因其成本低、价态多样、来源丰富而受到广泛关注[11-