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UNIT-III 3. 应用：纳米粒子，量子点，纳米线和薄膜在光子器件（LED，太阳能电池）中的应用。
单电子控制的基本概念：添加单个电子之前和之后的导电岛（a）。添加单个未补偿的电子电荷会产生电场 E，这可能会阻止添加以下电子。基于单电子转移的设备：a) 单电子盒：这是一种基于单电子转移的电子设备。图 (a) 显示了概念上最简单的设备，即“单电子盒”。该设备仅由一个小岛组成，小岛与较大的电极（“电子源”）之间通过隧道屏障隔开。可以使用另一个电极（“栅极”）将外部电场施加到岛上，该电极与岛之间通过较厚的绝缘体隔开，这不允许明显的隧穿。该场改变了岛的电化学电位，从而决定了电子隧穿的条件。图 (b) 显示了特定的几何结构，其中“外部电荷” Q e = C 0 U 可以很容易地可视化，(c) 显示了“库仑阶梯”，即平均电荷 Q = -ne 对栅极电压的阶梯式依赖性，适用于几个温度值。栅极电压 U 的增加会吸引越来越多的电子进入岛。电子通过低透明度屏障的传输的离散性必然使这种增加呈阶梯状。
用石墨烯纳米片（GNP）加强PE的机械性能：成分的影响
熔融混合的抽象处理参数（聚合物加工中最常规的技术之一）在所得材料的质量和特性中起着重要作用，尤其是在涉及纳米孔孔的情况下。当前的研究研究了螺丝挤出机的变化处理温度，旋转速度和元素，旨在通过改善PE的两个级别的商用大师的纳米粒子来增强聚乙烯（PE）纳米复合材料的机械性能。该研究投资于聚乙烯中常见兼容剂（MAPE）和剪切力的影响。对机械性能，形态和微观结构的变化进行了比较。结果表明，增加的GNP量导致机械性能的预期连续增加，指的是基础聚合物。MAPE的添加并没有显着改善研究系统的性能。 使用更强的剪切力会对性质产生负面影响。MAPE的添加并没有显着改善研究系统的性能。使用更强的剪切力会对性质产生负面影响。
关于神经科学和医学应用的微/纳米设备和技术研究主题的社论
微纳器件与技术研究是信息科学与生命科学交叉领域的重要前沿，在神经科学和医学应用领域具有重要的战略意义和良好的应用前景（Liu et al.，2020）。随着微纳加工技术的快速进步，创新的智能化、微型化、集成化器件不断涌现，在检测和调控方面具有独特的优势。值得注意的是，将微纳器件与神经科学和临床医学相结合，可以解决科学前沿问题并培育新的研究热点。癫痫是一种主要的神经系统疾病，影响着全球超过六千万人，严重影响他们的健康和生活质量（Bernhardt et al.，2019）。研究相关神经回路内神经活动的变化对阐明癫痫的发病机制和治疗方法至关重要。可植入微电极阵列能够高质量地记录信号和解码神经信息，在脑机接口方面具有巨大的应用潜力（Wang 等人，2024 年）。Han 等人设计并制造了一种可植入微电极阵列，专门用于癫痫大鼠基底神经节纹状体区域的电生理信号检测和分析。对癫痫发作期间纹状体的电生理数据的分析为了解颞叶癫痫发作初期和潜伏期期间纹状体神经活动的动态过程提供了宝贵的见解。这一理解有助于揭示癫痫的神经机制，同时促进相关治疗方法的进步。疼痛是一种情绪和不愉快的感官体验，会对生活和工作的各个方面产生重大的生理和心理影响。纳米技术的最新进展为利用各种纳米材料和靶向表面的创新止痛策略铺平了道路
纳米技术基础设施研讨会
特邀演讲嘉宾/小组成员：Debbie G. Senesky（斯坦福大学）、David Gottfried（佐治亚理工学院）、Mihail Roco（NSf）、Mary Tang（斯坦福大学）、Branden Brough（NNCO）、James Moore（NSF EHR 理事会）、Melissa Cowan（英特尔）、Jeffrey Miller（Kavli 基金会）、Victor Zhirnov（半导体研究公司）、Cherie Kagan（宾夕法尼亚大学）、Nadia Carlsten（SandboxAQ）、Jared Ashcroft（微纳米技术教育中心）、Rae Ostman（国家非正式 STEM 教育网络）、Tavarez Holston（佐治亚皮埃蒙特技术学院）、Holly Leddy（杜克大学）、Landon Loeber（美光科技）、Lora Weiss（芯片研发计划办公室）、Barry Johnson（NSF-TIP）、Richard Schneider（谷歌）、Ira Bennett（亚利桑那州立大学）、Vijay Narasimhan（EMD 电子）， Raymond Samuel（北卡罗来纳州立农业技术大学）、Philip Hockberger（Waymaker Group）、Christopher Gourlay（澳大利亚国家制造工厂）、Michael Spencer（摩根州立大学）。
利用纳米载体药物输送系统对肿瘤靶向性的详细了解
摘要 人类与致命疾病的斗争自古以来就一直在持续。科学技术在对抗这些疾病方面的贡献不容忽视，这完全归功于新方法和产品的发明，它们的尺寸范围从微米扩展到纳米。最近，纳米技术因其诊断和治疗不同癌症的能力而受到越来越多的关注。不同的纳米粒子已被用于规避与保守的抗癌输送系统相关的问题，包括其非特异性、副作用和突发释放。这些纳米载体包括固体脂质纳米粒子 (SLN)、脂质体、纳米脂质载体 (NLC)、纳米胶束、纳米复合材料、聚合物和磁性纳米载体，它们带来了抗肿瘤药物输送的革命。纳米载体提高了抗癌药物的治疗效果，在特定部位更好地积累并持续释放，提高了生物利用度，并绕过正常细胞导致癌细胞凋亡。在这篇综述中，简要讨论了癌症靶向技术和纳米粒子的表面改性，以及可能面临的挑战和机遇。可以得出结论，了解纳米医学在肿瘤治疗中的作用具有重要意义，因此，该领域的现代进展对于肿瘤患者的繁荣今天和富裕未来至关重要。
作为甾醇衍生药物的纳米载体的替代品
摘要：羟基磷灰石纳米粒子 (HApNPs) 是一种尺寸小于 100 纳米的无机材料。它们的主要特性是生物相容性，因为它们的化学成分与人体骨骼相似，因此适合在生理环境中使用。这些特性使它们成为一种有前途的甾醇衍生药物输送替代品，与传统的药物输送方法相比，具有更好的靶向性和控制释放性。在本研究中，使用化学沉淀法合成了负载胆固醇和 β-谷甾醇的 HApNPs。通过傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱对纳米粒子 (NPs) 进行表征，以识别功能组并确认 HApNPs 上存在甾醇。使用透射电子显微镜 (TEM) 和动态光散射 (DLS) 分析了 NPs 的形态和尺寸。通过热重分析确定甾醇衍生物的负载量，并评估了纳米粒子在酸性介质中的稳定性。结果表明，成功合成了负载胆固醇和β-谷甾醇的HApNP，其呈球形，直径小于100纳米。数据证实胆固醇和β-谷甾醇已掺入HApNP表面，并且随后释放。此外，纳米生物界面中甾醇衍生物的存在增强了纳米粒子对酸性条件的抵抗力，表明它们有可能作为药物纳米载体在肠道中靶向释放，而不会在通过胃的过程中发生改变。关键词：羟基磷灰石纳米粒子、胆固醇、β-谷甾醇、界面、酸性介质。
纳米管的持续增长 - 逐个组装-DNA- ...
人工生物分子纳米管是一种有前途的方法，可以建立模仿细胞细胞骨架能力生长和自我组织动态的材料。核酸纳米技术已经证明了各种自组装纳米管具有与实际细胞骨架成分的可编程，可靠的特征和形态学相似性。他们的产量通常需要热退火，这不仅与生理条件不相容，而且还阻碍了持续生长和动态自组织的可能性。在这里，我们报告了DNA纳米管，这些纳米管从恒定的室温下的五个短DNA链的简单混合物中进行自组装，并且在延长时间内可持续生长的能力显着。The assembly, done in a monovalent salt buffer (here, 100 mM NaCl), ensures that the nanoscale features of the nanotubes are preserved under these isothermal conditions, enabling continuous growth up to 20 days and the formation of individual nanotubes with near flawless arrangement, a diameter of 22 ± 4 nm, and length of several tens of micrometers.我们证明了单价阳离子以实现此类特性的关键作用。我们最终将链封装在微型隔室中，例如油中的微粒和巨型Unilamellar囊泡，它们用作简单的细胞模型。值得注意的是，纳米管不仅在这些条件下等温管生长，而且还会自组织为动态的高阶结构，例如环和动态网络，表明可以从持续生长和限制的结合中出现类似细胞骨架的特性。我们的研究提出了一种工程生物分子支架和材料的方法，以表现出持续的动态和栩栩如生的特性。
木质素纳米颗粒用于光子晶体和光热膜Jinrong liu
摘要，由于基于化石的材料引起的环境问题，从生物基础资源中开发了可持续材料。木质素是一种化学复杂的生物聚合物，存在于血管植物的木质组织中。木质素具有许多有用的特性，例如抗氧化活性，热稳定性，紫外线吸收性，刚度等。然而，木质素的固有挑战与其复杂的分子结构以及在水和常见溶剂中的溶解度差有关。一种利用木质素的一种策略是制造木质素纳米颗粒（LNP），以在水中产生胶体稳定的分散体。本论文旨在开发基于LNP的材料，这些材料可用于光子晶体和光热膜用于节能功能材料。论文的第一部分重点是阐明在LNP-Photonic Crystal（L-PC）的离心辅助组装过程中发生的现象。L-PC。在后续工作中，开发了一种改进的方法来提高L-PC的产量。研究了诸如初始木质素浓度以及稀释时间对粒径和稀释时间的影响，并研究了形成的LNP的PDI。经验模型以预测LNP的大小，并成功用于控制L-PC的颜色。此外，研究了L-PC的纳米结构。LNP-Chitosan膜和涂料并将其应用于室内热管理。将LNP含量从10到40 wt％调节。在论文的第二部分中开发了木质素吸收太阳能（光波长：250–2500 nm），基于LNP的复合膜和具有光热性能的涂层的能力。通过合并LNP，与纯壳聚糖膜相比，膜的机械强度和光热性能得到了改善。此外，通过使用LNP作为还原剂制备LNP-Silver-Chitosan（CC-AG@LNP）膜。用紫外线辅助在LNP的表面降低了银离子，并使用杂交纳米颗粒来通过铸造来制备膜。CC-AG@LNP膜表现出改善的湿势，并针对大肠杆菌表现出抗菌性能（灭菌作用> 99.9％）。总的来说，本文既有助于木质素聚集的基本见解，又有助于胶体颗粒的胶合颗粒，并展示了控制其组装并掺入具有附加功能的宏观材料中的方法。
从光学内存和纳米光子学到光子纳米>
摘要输入物联网（IoT）和第五代（5G）移动网络的时代，对紧凑，成本效益和高音传感器和执行器的需求飙升。光学技术作为对常规电气技术的补充，为构造广泛应用的传感器和执行器提供了一种多功能平台，显示了高数据速率，强大的多重能力，快速响应，低串扰，低串扰以及对电磁干扰的免疫力的优势。在本文中，我们对光学传感和驱动技术的开发过程进行了全面综述。在光学检测器，光传感器（进一步分为物理和化学/生物传感器）中的应用以及光学通信/计算/成像。对于每个应用程序的每个类别，都遵循从光学微电体式系统（MEMS）和纳米光子学到光子纳米系统的技术演变趋势引入进度。还提出了光学传感/致动技术的未来开发方向。
纳米结构石墨烯上非aacenes的有效光生成
通过低温扫描隧道显微镜和光谱学的低温扫描隧道显微镜和光谱研究，已经研究了在RU（0001）上生长的纳米结构上的外延地石墨烯（纳米结构上的外延石墨烯）上的非成激素的表面光学。存在空间位于前体被吸附的区域中的空间位置，并在电磁频谱区域进行努力访问的区域，在那里进行N-π *跃迁，允许将前体转化为100％。在最新的理论计算的帮助下，我们表明，这种高收率是由于传入的光以及随之而来的电子转移到前体的无弹性散射机制的有效人数。我们的发现是实验证实，表面状态可以在复杂的表面光化学中发挥重要作用