基于石墨烯的2D纳米材料具有独特的物理化学特征,可以在各种生物医学应用中使用,包括化学治疗剂的运输和表现。在多形胶质母细胞瘤(GBM)中,肿瘤内施用的薄石墨烯氧化石墨烯(GO)纳米片在整个肿瘤体积中表现出广泛的分布,而不会影响肿瘤生长,也不会扩散到正常的脑组织中。这种肿瘤内定位和分布可以为GBM微环境的治疗和调节带来多种机会。在这里,描述了原位GBM小鼠模型中GO纳米片分布的动力学,并利用薄GOETEs作为平台的一种新颖的纳米纳米化学化学治疗方法,可用于非共价复杂的蛋白酶体抑制剂bortezomib(BTZ)。通过GO的表征:BTZ复合物,在体外持续的BTZ生物学活性在GO表面上的高负载能力。在体内,与两种原位GBM小鼠模型中的游离药物相比,BTZ复合物的单个小量内给予:BTZ复合物显示出增强的细胞毒性效应。这项研究提供了证据表明,薄和小的Goets通过在本地增加生物利用药物浓度而成为GBM治疗的纳米级平台的潜力,从而提高了治疗性的影响。
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与对照组相比,在阿尔茨海默氏病等离子体样本中标记更多EV的单个标记。荧光标记针对所指定蛋白的抗体与来自对照,MCI或阿尔茨海默氏病的个体(分为轻度,中度和严重类别)的对照组,患者的血浆样品孵育。每个数据点表示三份孵育的平均值。使用prism 9(GraphPad)与Kruskal – Wallis,Dunn事后检验进行多重比较进行统计比较,并将显着性值设置为p <0.05。aβ,淀粉样β;电动汽车,细胞外囊泡; LAMP1,溶酶体相关的膜蛋白1; MCI,轻度认知障碍; Ptau,磷酸化的tau; SEM,平均值
有一个显着的理论性旨在理解制造诱导的缺陷对单层石墨烯的操作行为的影响。这些研究主要集中在原子缺陷上,而在合成过程中,纳米级针孔和厚度附着在单层石墨烯上的两个层(双层)的斑块是不可避免的。在这项工作中,通过非平衡分子动力学模拟研究了这些纳米级缺陷对石墨烯热导率的影响。单层锯齿形和面向扶手椅的热导率的导热度是建模的,以捕获空隙和双层缺陷的影响。分析具有50 nm×10 nm尺寸的单层石墨烯片,其椭圆形缺陷为6 nm(主要轴)。我们的结果显示,随着温度的升高,导热率降低了20%以上,随着空隙尺寸的增加约75%。单层石墨烯的热导率的降低为15%,双层缺陷的直径为6 nm。这项研究表明,缺陷形状对石墨烯的导热性产生了巨大影响,与圆形相比,用椭圆形的缺陷表明石墨烯的热传递更高。这项工作提供了如何量化制造诱导缺陷对石墨烯导热率的影响的指南。
折纸是变形机器人技术,可部署结构的规模不变范式(例如卫星,救灾避难所,医疗支架)和具有可调的热,机械或电磁特性的超材料。使用折纸原理以及2D材料或DNA都引起了人们的兴趣,以设计各种纳米级设备。在这项工作中,我们认识到小规模设备容易受到熵热波动的影响,因此是小规模折纸与其稳定性有关的基本问题,即折纸结构由于热波动而倾向于“展开”和随之而来的展开速度。要正确理解这些基于折纸的纳米版的行为,我们必须同时考虑折纸的几何力学以及热波动,熵排斥力,范德华的吸引力和其他分子尺度现象之间的相互作用。在这项工作中,为了阐明在纳米级折纸设备演变的富裕行为,我们开发了折叠纳米级床单的最小统计力学模型。我们使用该模型来研究(1)纳米级折纸结构的热力学多稳定性以及(2)热波动推动其展开的速率,即其时间稳定性。我们首次识别出一种熵扭矩,这是展开过程的关键驱动力。对于多层石墨烯)和温度,在该温度下不能稳定折叠。热力学多稳定性和时间稳定性都对折纸的弯曲刚度,其折痕的曲率,环境温度,其厚度和界面能量(折叠层之间)都有非平凡的依赖性。具体来说,对于石墨烯,我们表明存在一个临界侧长,在此不再以稳定性折叠;同样,存在临界直径,膜厚度(例如为了研究热驱动的展开速率,我们将Kramers的逃生速率理论扩展到了能量的最小孔出现在边界处的情况。展开的速率被发现从有效零到瞬时,并且在展开速率上温度,几何形状和机械性能之间存在明显的相互作用。
热电能量转化引起了人们日益增长的兴趣,这是一种潜在的浪费收集,发电和冷却应用的技术。微型/纳米级传热效应由于对声子和电子传输的影响而在热电能量转化的效率中起着重要作用。微/纳米级传热对于一系列新兴技术,例如微/纳米技术,信息技术,生物技术和低碳能源应用也至关重要。本期特刊旨在全面概述热电材料和微型/纳米级传热的最新进展。本期特刊欢迎原始的研究文章和评论。潜在的研究领域包括(但不限于)以下主题: - 热电发电; - 热电冷却; - 微/纳米级热电材料; - 微/纳米级的多相流和传热; - 微/纳米级的热物理特性 - 微/纳米结构中的界面热传输; - 低维材料; - 声子和电子传输; - 电子 - Phonon相互作用。
摘要本文介绍了一种使用高压电纺丝方法制备P(VDF-TRFE)/ZnO/Graphene的柔性复合压电纳米膜的方法。组成和β相含量。通过扫描电子显微镜观察了复合膜纤维的形态。最后,将P(VDF-TRFE)/ZnO/石墨烯复合膜封装在三明治结构心脏声音传感器中,并使用Labview设计了视觉心脏声音的获取和分类系统。基于最细的邻居分类算法对心脏声音分类模型进行了训练,以预测收集的心脏声音是正常还是异常。本文设计的心脏声音检测系统可以实时收集心脏声音信号,并预测心脏声音是正常还是异常,为诊断心脏病的诊断提供了新的解决方案。
此类材料可用于传感器技术[3–6]、能量存储和转换[7–12]、催化[13,14]以及光学和光电设备等各个领域。[15] 此类材料合成的主要挑战之一是化学功能单元的定制整合。石墨烯等二维碳材料在这方面引起了人们的极大兴趣。[16,17] 然而,石墨烯作为组装分级材料的平台的应用受到限制,特别是由于其化学惰性以及在功能化后物理性质的恶化。[15,18,19] 因此,分子纳米片越来越受到关注,因为它们可以由各种有机化合物灵活组装并本质上提供功能基团。 [20,21] 在这方面,碳纳米膜 (CNM)——厚度约为 1 纳米的分子纳米片,为二维材料的分级组装提供了一个通用平台。[22–25] CNM 可以通过电子辐照诱导芳香族自组装单分子层 (SAM) 交联大规模合成,[23] 具有可调的厚度 [24] 和孔隙率 [24,26],并允许化学功能化 [27,28] 以及气体和离子渗透,[29,30] 等。CNM 的应用示例包括二维片的分级组装,用于生物识别 [31] 和能量漏斗 [27] 应用,以及用于实施
在锂离子电池阴极N. Balke 1,S。Jesse 1,A。N. Morozovska 2,E。Eliseev 3,E。Eliseev 3,D。W. Chung 4,Y. Kim 5,L。Adamczyk 5,R。E. E. Garcia 4,N。Dudney 5和N.Dudney Internal Interge Nation Interge N.实验室,田纳西州橡树岭,美国37831,2,乌克兰国家科学学院半导体物理研究所,乌克兰41,PR。nauki,03028乌克兰,乌克兰3,材料科学问题研究所,乌克兰国家科学学院,乌克兰3,乌克兰3,Krjijanovskogo,Krjijanovskogo,03142基辅,乌克兰,乌克兰,4材料工程学院,Purdue University,Purdue University,Purdue University,Purdue University,West Lafayette田纳西州37831,美国。实现Li进出阴极的运动是新电池设计的关键组成部分,但由难以识别的纳米级工艺主导。我们开发了一种基于扫描探针显微镜的方法,电化学应变显微镜(ESM),以研究薄膜licoo 2电极材料中的电偏置诱导的锂离子传输。ESM利用了偏置控制的锂离子浓度和电极材料摩尔体积之间的固有联系,从而为具有纳米计精度的新型研究提供了能力。使用ESM,可以在相关的长度尺度上研究局部电化学过程,以揭示结构,功能和液压电池性能之间的复杂相互作用。这项工作表明了如何使用ESM来研究分层阴极材料(例如Licoo 2)中的锂离子运输。N.B.N.B.通过其分层结构,锂离子传输和相应的体积变化很大程度上取决于Licoo 2晶粒的晶体学方向。使用ESM,可以鉴定具有增强锂离子动力学的晶粒和晶界。显着性的可再生能源需求日益增长与对当前未按照许多应用所需的性能执行的高级储能技术的需求密切相关。储能系统的功能(例如锂离子电池)基于并最终受到离子流的速率和定位,以不同的长度尺度从原子上的原子到晶粒到接口。在这些长度尺度上理解离子运输过程的根本差距极大地阻碍了当前和未来电池技术的发展。ESM的开发已经打开了以前从未达到的水平来了解锂离子电池的途径。有关用ESM获得的本地锂离子流的独特信息将不可避免地导致电池应用材料开发的突破。了解离子流,材料属性,微结构和缺陷之间的相互作用是电池操作的关键,可用于优化设备属性并了解电池褪色过程中发生的情况。信用研究是作为流体界面反应,结构和运输(第一)中心的一部分,这是一个能源边界研究中心,由美国能源部基本能源科学办公室资助,基础能源科学办公室,奖励编号ERKCC61(N.B.,L.A.,L.A.R.E.G.R.E.G.以及美国能源部基础能源科学办公室的一部分,美国能源部CNMS2010-098和CNMS2010-099(N.B.,S.J。)。还承认亚历山大·冯·洪堡基金会。和D.W.C.感谢NSF Grant CMMI 0856491的支持。“纳米尺度的电化学插入和锂离子电池材料的扩散映射” N。Balke,S。Jesse,A。N. Morozovska,E。E. Eliseev,D。W. Chung,Y。Kim,Y。Kim,L。Adamczyk,R。E. E.García,N。Dudney和S.V.kalinin,nat。纳米技术。5,749-754(2010)。5,749-754(2010)。
在本文中,我们为基于空腔光学原理的原子力显微镜提供了力传感器。我们解释了力传感器的功能,设计,工具和表征。力传感器的机械部分由一个非常细的尖端组成。在悬臂底座附近是一个LC电路,其共振频率在4 - 5 GHz范围内。电感器由超导蜿蜒的纳米线组成,该纳米线在紧张时会改变其电感。因此,可以通过测量LC电路的谐振频率如何变化来检测到可以检测到的瓷砖的机械运动。机械运动产生了微波频谱中的边带。一种检测方法是基于由两个微波色调驱动的电路,而悬臂则由安装在传感器附近的压电振荡器附近靠近其质量共振。测量信号的幅度取决于悬臂运动和微波色调的相位差。制造中的关键步骤包括释放悬臂的释放,通过将基板从前侧和后侧蚀刻出来,以及在悬臂的自由端上沉积尖端。制造是在整个半导体晶圆上进行的,并具有高产量。在几毫升的温度下,以几个赫兹的顺序测量了光力耦合强度G 0。然而,由于存在非热波动力,因此无法对悬臂与LC电路的共振频率移动的耦合恒定机械运动进行准确的校准。我们还介绍了LC电路中的微波损耗在范围1中的变化。7 - 6 K.我们的电路表现出比热平衡准粒子预期的更高的损失,我们将其归因于电路介电。准粒子损失设定了我们电路可以达到的质量因素的上限,而不管拓扑是什么。此外,LC电路在电流和动力学之间表现出非线性关系,从而实现了机械边带的参数扩增。因此,提出的力传感器将力传感器(悬臂),检测器(LC电路)和参数信号放大器(通过LC电路的非线性)集成在一个和同一组件中。