脂质双层对包括铜阳离子在内的离子不渗透。铜是生命的必不可少的痕量元素,存在于各种酶的活性位点中,而游离铜的内部细胞有害。铜的稳态受到了精心控制,涉及Cu(i)转运膜蛋白Ctr1和ATP7A/b的Cu。铜稳态的破坏已被报道为潜在的抗癌策略。有了这个目标,我们开发了一系列的亲脂化合物,具有两个铜协调(苯甲)咪唑基团,它们能够充当离子载体,并在跨膜上运输铜阳离子。这首先在脂质体中证明了cu(i)敏感的荧光探针。其次,这些化合物中的五种被证明可以恢复已删除CTR1的酵母细胞的生长,这表明这些离子载体能够将铜转运到酵母细胞中。第三,肝癌细胞中的细胞毒性研究强调了Cu离子载体在细胞中的活性的关键作用。进一步研究了最活跃的化合物之一的影响,称为Cuphoralix,没有显示细胞内Cu水平的肝细胞水平增加,但明确的金属胁迫指示。同步X射线荧光研究来研究Cuphoralix对亚细胞铜分布的影响,揭示了铜从囊泡从囊泡重新分布到细胞质。这解释了这种新型铜离子载体的有效细胞毒性,需要进一步研究其抗癌作用。
抽象的碳化硅(SIC)的目标是由于其出色的热性能,是功率微电子的第一材料。SIC技术的最新进展最终使Crystalline SIC纳米结构的制造。然而,纳米级SIC的热性能仍然忽略了。在这里,我们系统地研究了SIC纳米结构的热传导,包括纳米膜,纳米线和语音晶体。我们的测量结果表明,纳米结构的热导率比批量低几倍,并且值与结构的最狭小维度成比例。在最小的纳米结构中,导热率达到了批量的10%。为了更好地了解SIC中的纳米级热传输,我们还探测了声子在纳米结构中的平均自由路径和连贯的热传导。我们的理论模型将观察到的热传导的抑制与表面声子散射联系起来,这限制了声子的含义自由路径,从而降低了导热率。这项工作揭示了SIC纳米结构的热特性并解释了它们的起源,从而实现了SIC微电子的逼真的热工程。
强烈的电鱼连续将代谢能量转化为离子选择性膜的电势差。1,2具有此能力的可植入人造电器器官的制造将需要宏观,稳定,自我修复,流体和能量转化的膜。这里提出的工作引入了一种自组装策略,以准备满足所有这些标准的人造膜。该策略使用水性两相系统的界面来模板并稳定具有可扩展区域的分子薄(〜35 nm)平面块聚合物双层双层分子的形成,这些双层均可能超过10平方米,而没有缺陷。这些膜具有自我修复的能力及其屏障功能,以与离子(〜1mcm2)相匹配磷脂膜的能力。这些膜的流动性可以通过分子载体来直接功能化,该分子载体将钾离子沿浓度梯度沿钠离子降低了浓度梯度。与技术膜的电荷选择性相反,这种生物启发的离子 - 选择性使得在膜上建立电势差,以将等效浓度的NaCl和KCl分离溶液。我们通过与互连的流体储层构造台式原型人造器官来证明适用性,其电压增加了60 mV,每增加一个离子选择性膜串联。
抽象的全稳态电池(ASSB)被认为是提高电池安全性和能量密度的最有希望的候选者。硫化物电解质具有狭窄的电化学窗口,该窗口阻碍了其应用与高压阴极。具有高压耐力的卤化物电解质可以帮助解决此问题。在此,采用喷涂和污染方法的组合用作处理自由的LI 6 PS 5 Cl(LPSCL)不对称的电解质膜(19.23Ωcm2,75μm),用10μmLi3包含6(Licl)层装饰。LICL-LPSCL不对称的电解质膜增强了高压稳定性,使LINI 0.83 CO 0.83 CO 0.11 Mn 0.06 O 2(NCM811)和LI 1.2 Ni 0.13 CO 0.13 CO 0.13 CO 0.13 Mn 0.54 0.54 O 2(LRMO)Cathodes。NCM811 | LICL-LPSCL | NSI ASSB的初始库仑效率(ICE)为85.13%,在200个周期后的容量保留率为77.16%。Compared with the LPSCl membrane, the LICl-LPSCl membrane displayed high stability with the LRMO cathode as the charging cut-off voltage increased to 4.7 V, which improved the initial charge capacity from 143 to 270 mAh g −1 and achieved stable cycling of 160 mAh g −1 at 0.5 C. Additionally, we attempted continuous LICl-LPSCl membrane production and utilized the product to fabricate a基于LRMO的小袋型ASSB。LICL-LPSCL电解质膜的制造证明了其在Assbs中的可控和行业适应应用的潜力。
纳米过滤(NF)提供了一种可扩展且节能的方法,用于从盐湖中提取锂。然而,由于其水合离子半径的紧密相似性,锂与镁的选择性分离,尤其是在镁浓度高的盐水中,仍然是一个重大挑战。有限的LI + / mg 2 +当前NF膜的选择性主要归因于对孔径和表面电荷的控制不足。在这项研究中,我们报告了结合功能化的磺化carge胶以调节界面聚合过程的层间薄膜复合材料(ITFC)膜的发展。该集成的层间在控制胺基单体的扩散和空间分布中起着至关重要的作用,从而导致形成致密的纳米条纹聚酰胺网络。与常规的TFC膜相比,这些结构改进,包括精致的孔径和减少负电荷可显着提高LI + /Mg 2 +选择性(133.5)和渗透率增加2.5倍。此外,纳米条纹结构优化了膜过滤区域,同时最大程度地降低了离子传输抗性,从而有效克服了离子选择性和渗透性之间的传统权衡。这项研究强调了ITFC膜在达到高锂纯度和恢复的潜力,为大规模从盐水中提取大规模锂的途径有前途的途径。
Giada Delfino,Jean Baptiste Briand,Thibauld Oullier,LéaNienkemper,Jenny Greig等。AJP-胃肠道和肝生理学,2024年,在线印刷。10.1152/ajpgi.00224.2023。INSERM-04446267
抽象分子模拟扩展了我们学习生物分子相互作用的能力。由具有不同理化特性的不同脂质组成的生物膜是参与细胞功能的高度动态环境。蛋白质,核酸,聚糖和生物兼容的聚合物是细胞质和脂质膜界面中细胞过程的机械。脂质物种直接调节膜特性,并影响其他生物分子的相互作用和功能。天然分子扩散会导致局部脂质分布的变化,从而影响膜特性。将生物物理和结构膜和生物聚合物的特性投射到二维平面可能是有益的,可以在降低的尺寸空间中量化分子特征,以识别感兴趣界面的相关相互作用,即膜表面或生物聚合物表面接口。在这里,我们提出了一个工具箱,旨在将膜和生物聚合物特性投射到二维平面上,以表征脂质 - 脂质与脂质聚合物接口之间的相互作用模式和空间相关模式。该工具箱包含两个使用MDakits体系结构实施的枢纽,一个用于膜,一个用于生物聚合物,可以独立或一起使用。三个案例研究证明了工具箱在GitHub中具有详细教程的多功能性。该工具箱和教程将定期更新其他功能和决议,以扩展我们对生物分子在二维中的结构 - 功能关系的理解。
摘要 设计和实施用于选择性传输离子和分子种类的先进膜配方对于创造下一代燃料电池和分离装置至关重要。有必要了解与设备操作相关的时间和长度尺度上的详细传输机制,无论是在实验室模型中还是在实际操作条件下的工作系统中。中子散射技术包括准弹性中子散射、反射率和成像,在世界各地的反应堆和散裂源设施的光束线站实施。随着新的和改进的仪器设计、探测器方法、源特性和数据分析协议的出现,这些中子散射技术正在成为设计、评估和实施燃料电池和分离装置先进膜技术的主要研究工具。在这里,我们以 ILL 反应堆源(法国格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所)和 ISIS 中子和介子散裂源(英国哈威尔科技园区)为例,描述了这些技术及其开发和实施。我们还提到了世界各地其他设施正在进行的类似开发,并描述了一些方法,例如将光学和中子拉曼散射、X 射线吸收与中子成像和断层扫描相结合,并在专门设计的燃料电池中进行此类实验,以尽可能接近实际操作条件。这些实验和研究项目将在实现和测试新的膜配方以实现高效和可持续的能源生产/转换和分离技术方面发挥关键作用。
微藻对生物燃料和生物产生产生的强大潜力;但是,有效的收获方法仍然是增强微藻产品的经济竞争力的关键挑战。这项研究引入了一种简单的方法,用于制造适合场景的自我清洁微滤膜。微藻溶液通过用ZnO涂层氧化铝底物。使用反应性磁控溅射沉积ZnO层,并通过受控涂层厚度调整膜的功能性能。表面表征证实了均匀的晶体ZnO层的形成。发现Zno涂层膜的太阳光吸收随涂层厚度而变化。膜的水接触角从ZnO涂层后的80°降低至42°,表明亲水性大幅增加。最初均未涂层和ZnO涂层的氧化铝膜显示出约55 l m⁻2H⁻1(LMH)的渗透通量,但ZnO涂层的膜表现出优质的结变耐药性,与32%滤过32%的embrane incembrane incebrans相比,在32%的滤膜后仅5%通量下降。 在最佳条件下,ZnO涂层的膜在太阳能模拟器暴露的30分钟内实现了完全的通量恢复,突出了它们出色的光催化自我清洁能力。 在三个重复的过滤周期和膜恢复的情况下,Zno涂层的MEM麸皮的性能保持稳定,标准DEVI <5%,证实了Zno涂层的耐用性。最初均未涂层和ZnO涂层的氧化铝膜显示出约55 l m⁻2H⁻1(LMH)的渗透通量,但ZnO涂层的膜表现出优质的结变耐药性,与32%滤过32%的embrane incembrane incebrans相比,在32%的滤膜后仅5%通量下降。在最佳条件下,ZnO涂层的膜在太阳能模拟器暴露的30分钟内实现了完全的通量恢复,突出了它们出色的光催化自我清洁能力。在三个重复的过滤周期和膜恢复的情况下,Zno涂层的MEM麸皮的性能保持稳定,标准DEVI <5%,证实了Zno涂层的耐用性。这些发现突出了Zno涂层的陶瓷膜的潜力,作为可持续微藻收集的具有成本效益的解决方案。
1.引言水是所有生物生存和发展的最重要资源。与人口的增加同时,对清洁水的需求增加会引起水的稀缺性,并关注世界人口的50%以上。基于最近的发展和变化,人们强调,大约有八分之一的人缺乏安全饮用水的可用性[1]。由于工业快速发展和人类活动的增加,例如使用肥料,农药和杀虫剂,采矿,造纸,金属加工,各种危险的无机污染物和有机污染物被释放到环境中,污染了水并使生态环境危及危险。这些有机污染物降低了水中溶解的氧气的量,危害水生动物和生态系统。因此,必须立即采取行动毫不犹豫地解决环境污染,这威胁了我们的世界和我们的未来[2]。