纳米级的材料显示出令人兴奋和不同的特性。在这篇综述中,对纳米材料的应用在修改微生物燃料电池(MFC)系统(即电极和膜)的主要组成部分及其对细胞性能的影响进行了审查并进行了严格讨论。碳和金属的纳米颗粒以及导电聚合物可能有助于厚的阳极和阴极微生物生物膜的生长,从而导致电极和生物膜之间的电子转移增强。扩展活性表面积,电导率增加和生物相容性是MFC修饰中使用的有希望的纳米材料的重要属性。在本文中还综述了纳米材料在制造阴极催化剂(催化氧还原反应)中的应用。在阴极侧使用的各种纳米催化剂中,金属纳米催化剂(例如金属氧化物和金属有机框架(MOF))被认为是常规使用的高尺寸PT的廉价且高性能的替代品。此外,与常规使用且昂贵的Nafion相比,用亲水性和抗菌纳米颗粒修饰的聚合物膜可能导致更高的质子电导率和缓解生物污染物。这些改进可能会导致发电,废水处理和纳米接种的细胞性能更具有希望的细胞性能。未来的研究工作也应考虑到纳米材料的生产成本以及这些化合物的环境安全方面的降低。
一种两步催化的热解技术可用于从废物塑料和水热合成途径中产生氧化石墨烯(RGO),以产生NICO 2 O 4纳米棒和NICO 2 O 4 @WPRGO纳米复合材料。废物塑料衍生的还原石墨烯(WPRGO)提供了导电网络,并刺激了其表面上NICO 2 O 4纳米棒的生长,以增加电化学电荷存储性能期间电子的收集和运输。此技术使NICO 2 O 4 @WPRGO适用于超级电容器电极材料。使用2 M KOH溶液中的两个和三电极系统评估复合材料的电化学性能。NICO 2 O 4 @WPRGO材料的出色特定电容值及其对称的CV和GCD的对称原型电池约为1566 F G 1和400 F G 1(以2 mV s 1)和1105 F G 1和334 F G 1和334 F G 1(分别为0.5 A G 1),分别为0.5 A G 1)。此外,组装的对称和非对称电池的高能密度分别为17 W H Kg 1和45.08 W H Kg 1,分别为153 W kg 1和980 W kg 1的功率密度,以及在15,000 000和3000 cycles之后,高循环稳定性分别为86%和88.5%。
纳米材料在生物医学领域起着至关重要的作用,随着数字时代的兴起,人工智能(AI)已成为纳米材料开发的各个阶段的宝贵工具,从设计到合成和表征。在这篇评论中,我们探讨了AI驱动纳米材料领域的最新进步。首先,我们深入研究如何利用AI在材料设计中,利用大量数据库开发新材料。其次,我们讨论智能合成,其中使用AI算法来优化合成过程。随后,我们探讨了如何使用基于AI的方法从纳米材料表征中有效提取深度信息。最后,我们瞥见了生物医学纳米材料的未来,强调了AI在这个快速发展的领域中的潜在影响。
PACS 87.85.qr,87.85.rs a a型石墨烯和氧化石墨烯由于其独特的物理化学特性而在各种生物医学范围内已成为有前途的材料。本综述概述了它们在基因输送,组织工程,生物传感器以及抗菌和抗菌剂中的利用。在基因递送中,基于石墨烯的材料提供了有效的递送平台,具有增强的细胞摄取和最小的细胞毒性,这在基因疗法方面有希望的进步。此外,在组织工程,石墨烯和氧化石墨烯中,具有出色的生物相容性,电导率和机械性能,促进细胞粘附,增殖和组织再生的分化。此外,基于石墨烯的生物传感器表现出较高的灵敏度,选择性和稳定性,可快速,准确地检测生物分子以实现诊断和治疗目的。这篇评论重点介绍了石墨烯和氧化石墨烯在革新生物医学技术方面的最新进步,挑战和未来的前景,为医疗保健中创新的解决方案铺平了道路。k eywords石墨烯,氧化石墨烯,复合材料,纳米结构,生物相容性,生物医学应用,作者认识圣彼得堡州立大学进行研究项目11602266。f或引用Semenov K.N.,Ageev S.V.,Shemchuk O.S.,Iurev G.O.,Abdelhalim A.O.E.,Murin I.V.,Kozhu-Khov.p.k.,Penkova A.V.,Maystrenko D.N.纳米系统:物理。化学。数学。,2024,15(6),921–935。基于石墨烯的纳米材料在基因输送,组织工程,生物传感和开发抗菌剂中的生物医学应用。
在过去的几年中,我们目睹了许多由新型纳米材料的发展驱动的许多批判性科学领域的范式转变。目前,这些纳米结构或纳米化的先进材料的应用几乎影响了现代生活的所有方面。受纳米材料影响的关键领域之一是药物。在巧妙地使用新型纳米化材料的广泛生物医学应用中,我们很重要的是要提及基于纳米材料的护理点(POC)设备,这些设备可以在临近患者旁边(包括低分辨率设置)以可怕的方式提供快速筛查或诊断测试。突出该特定应用的原因与当前的全球健康紧急情况(Sohrabi等,2020)有关,在撰写本社论时,所有眼睛都围绕SARS-COV-2病毒(Zhu等人,2020年,2020年)。在中国第一次被诊断出案件以来的不到6个月内,我们目睹了非常迅速的传播,导致数百万个确认案件和成千上万的死亡。这些数字与测试的可用性有限有关(因此测试率较低),鉴于测试代表了解决任何表演的关键,因此可以识别和隔离受感染的受试者。在本研究主题的背景下自然出现的一个问题如下:在这种情况下,纳米材料是否有帮助,以便将来他们将提供能够更有效地面对潜在的类似问题的可靠和可访问的解决方案?As the number of SARS-CoV-2 cases exploded in very short time, the demand for fast and precise testing tools skyrocketed, but this surge could not be handled by means of traditional tests, e.g., real-time reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) ( Corman et al., 2012 ), so alternative solutions had to be rapidly identified ( Sheridan, 2020 ).基于纳米材料的POC设备的最新进展肯定建议(Ge等,2014; Wang等,2016; Hu等,2017; Quesada-González和Merkoçi,2018; Xia等,2019)。在这个方向上进一步的效果肯定会很快导致非常有效的,可及的且易于访问的解决方案,以诊断感染性(但也是不可传染的)疾病。这场具有挑战性的共同199危机(例如减少运输或工业活动)的重要方面影响,在许多大陆的许多国家中建立了锁定,在我们周围的环境中都反映了(Aloi等人,2020年; Isaaifan,2020年)。我们目睹了蓝空的天空,新鲜的空气和更清洁的水,一旦这个大流行就会结束,我们当然不想损失,而且事情恢复正常。我们可以再提出相同的问题,纳米材料可以帮助吗?答案再次是“是”,为此,我们想回忆起大量进展
多功能复合材料 (MFCM) 卓越的结构和非结构性能使其工业应用日益增多。复合材料有两个方面,即开发/生产和物理/机械性能。所调查的出版物侧重于 MFCM 的机械性能;然而,研究的性质决定了其中包含一些相关主题的研究论文,例如电子学、材料科学和热力学。大多数被调查的文章涉及具有不同成分的复合材料,这些复合材料可以称为聚合物复合材料。在过去的 20 年里,对 MFCM 的开发和使用的需求显着增加。在过去的七年里,从 2010 年到 2017 年,MFCM 在多学科设备的建造、生产和开发领域得到了广泛的应用。传统做法是开发一种能够承受重载的复合结构,而其他非功能性特性常常被忽视。这
纳米技术与医学领域的结合彻底改变了众多诊断和治疗方法,预示着精准医疗新时代的到来。纳米材料的尺寸小于 100 纳米,可在分子尺度上操纵物理、化学和生物过程 [1]。在各种纳米材料中,金属基纳米粒子因其独特性质而备受关注,例如高表面体积比、出色的光学特性和磁性,可根据特定医疗应用进行精细调整。例如,金纳米粒子已广泛用于靶向药物输送和光热疗法,利用其吸收近红外光并将其转化为热量的能力,有效摧毁癌细胞,同时对周围组织的损害最小 [2]。
摘要:微光发射二极管(µ LED)具有高响应速度,寿命长,高亮度和可靠性的优势,被广泛视为下一代展示技术的核心。但是,由于诸如高生产成本和低量子效率(EQE)之类的问题,µ LED尚未真正商业化。此外,量子点(QD)的颜色转换效率(CCE) - µ LED也是其在展示行业中实际应用的主要障碍。在这篇综述中,我们系统地总结了纳米材料和纳米结构在µ LED中的最新应用,并讨论了这些方法对提高µ LED的发光效率以及QD-µLED的颜色转换效率的实际效果。最后,提出了µ LED商业化的挑战和未来前景。
作为消化系统的常见恶性肿瘤,在所有恶性肿瘤中,食管癌排名第七和第六的全球发病率和死亡率。男性患者的数量约为女性患者的2 - 3倍(Sung等,2021)。目前,食管癌的两种主要组织学亚型,包括食管鳞状细胞癌(ESCC)和食管腺癌(EAC),每种癌都有显着的地理差异和不同的风险因素。eac在西方国家高度普遍,与巴雷特的食道,胃食管反应,肥胖和吸烟有关。相比之下,在中国和其他一些东亚地区非常普遍的ESCC与吸烟,酗酒和饮食习惯差有关(Morgan等,2022)。食管癌的早期症状是非典型的,很容易被忽视,导致大多数患者在晚期被诊断出来,显着增加了治疗困难和复发的机会。尽管近年来肿瘤治疗研究的进步以及各种新药的出现,但食管癌缺乏可用于肺癌的靶向治疗选择,即较高的突变率(Melosky等,2021)。此外,与肾癌和恶性黑色素瘤不同,食管癌对免疫疗法的反应不佳(Yoneda等,2021)。因此,化学疗法仍然是临床实践中食道癌治疗的基石。但是,伴随的有毒副作用和强烈的耐药性不应被低估。纳米医学的快速发展无疑给这个问题带来了希望。多项研究证实了纳米颗粒(NP)在肿瘤成像,靶向药物递送,肿瘤免疫疗法和肿瘤光热
摘要。锂离子存储设备的开发使纳米结构化材料具有巨大的表面积,孔隙率和增强的反应性,这是一个关键的研究领域。这些特殊的特质允许新型的活动过程,缩短锂离子的传输距离,降低特定的表面电流密度,并显着增强电池恒定和特定能力。此外,通过降低具有集成电子导电通道的复合纳米结构,即使在高电荷和放电速率下也可以提高特定能力。在锂离子存储中雇用纳米材料电极可提供能量密度,功率输出,周期寿命或这些优势的任何优势的能源密度,电力输出,循环寿命或从电池单位上的任何优势组合的变化。纳米颗粒或纳米粉电极材料(例如传统微米大小的粉末的超细变体)是该区域中第一个纳米技术应用的主题。由于其导电品质,Carbon Black是锂离子电池中最早使用的纳米材料之一,自该技术创建以来就一直使用。本研究将检查纳米材料是否会影响锂离子电池的寿命和性能,并重点介绍了这些切割材料改善电池寿命和性能的方式。
