生物矿物是由活生物体形成的有机矿物质复合材料。它们是这些生物中最坚硬,最坚硬的组织,通常是多晶,其介质结构(包括纳米和微观的结晶石大小,形状,布置和方向)可能会改变戏剧性。海洋生物矿物可能是碳酸钙(CACO 3)多晶型物,晶体结构不同。出乎意料的是,诸如珊瑚骨骼和Nacre等不同的Caco 3生物矿物具有相似的特征:相邻的晶体略微不良。使用依赖性的成像对比度映射(PIC映射)在微观和纳米级处进行定量记录,并且轻微的不良对比始终在1°和40°之间。纳米识别表明,多晶生物矿物质和非生物合成球状晶体都比单晶地质库属强。分子尺度上双晶的分子动力学(MD)模拟表明,当双晶分别通过10°,20°和30°不当定向后,后臂,vathite和方解石表现出韧性最大值,这表明单独的错误可能会增加分流性的较小的差异。可以利用轻微的定向训练来合成生物启发的材料,这些材料仅需要一种材料,不限于特定的自上而下的建筑,并且可以通过有机分子(例如,阿司匹林,巧克力),聚合物,金属和生物剂以外的有机分子(例如,阿司匹林,巧克力)的自我组装来实现。
摘要 燃烧化石燃料的能源基础设施产生的碳排放有增无减,造成的灾难性影响要求我们加速开发大规模二氧化碳捕获、利用和储存技术,而这些技术的基础是对分子级化学过程的基本理解。在地下,富含二价金属的岩石可以与二氧化碳发生反应,将其永久地封存为稳定的金属碳酸盐矿物,注入后孔隙流体的 CO2-H2O 组成是主要控制变量。在此,我们讨论了水介导碳化的机械反应途径,碳矿化发生在纳米级吸附水膜中。在充满以 CO2 为主的流体的孔隙中,碳化反应局限于覆盖矿物表面的 Å 到 nm 厚的水膜,这使得金属阳离子能够释放、运输、成核和金属碳酸盐矿物结晶。尽管这看似违反直觉,但实验室研究表明,在这些低水环境中碳化速度很快,近年来,人们开始更好地理解其机理细节。本综述的首要目标是描述控制这些反应性和动态准二维界面中 CO 2 矿化的独特潜在分子尺度反应机制。我们强调了解薄水膜中独特性质的重要性,例如在纳米限制下,水的介电性质以及随之而来的离子溶解/水合行为如何变化。最后,我们确定了未来工作的重要前沿和利用这些基本化学见解开发 21 世纪脱碳技术的机会。
摘要:共轭聚合物已成为从柔性光电学到神经形态计算的应用的首选材料,但是它们的多分散性和趋势构成了严重的挑战,以至于它们的精确表征。在这里,在相同的实验中,真空电喷雾沉积(ESD)与扫描隧道显微镜(STM)的组合用于获取,在相同的实验中,组装模式,完整的质量分布,精确的测序以及聚合缺陷的量化。在第一步中,对于低分子质量聚合物,ESD-STM结果成功地针对NMR进行了基准测试,在此技术仍然适用。然后,表明ESD-STM能够通过表征NMR无法访问的样品来表征其超出其极限。最后,使用ESD-STM结果作为参考,提出了针对尺寸排除色谱(SEC)质量分布的重新校准程序。通过ESD-STM获得的分子尺度信息的独特性突出了其作为表征共轭聚合物的关键技术的作用。关键字:共轭聚合物,扫描隧道显微镜,同耦合,质量分布,测序
热力学特性,键合行为和失败模式的沥青 - 聚集界面界面,该界面在分子尺度上包含SBS/CNT微纳米颗粒[J]。土木工程材料杂志,2023年。即将到来,doi:10.1061/jmcee7/mteng-15733。(三区)
反应等)发生在纳米尺度(一纳米是十亿分之一米)——原子和分子尺度。近年来,围绕分子水平的工程,科学技术领域(纳米科学和纳米技术)出现了一个重大的新领域。这一领域的潜力巨大,在电子、光子学、生物技术、医学和材料等许多领域,正在创建新学科。澳大利亚在这些领域中拥有强大的研究能力,而且很明显,纳米技术是一组不断发展的技术,可以改变澳大利亚能源活动的所有领域,包括转换、存储、传输和使用。
地球生命科学课程是一门跨理学院地球行星科学系、生命科学技术学院生命科学技术系和材料化学技术学院化学科学与工程系的跨学科课程。该课程让学生从分子尺度到地球和行星的观测等多个角度全面了解整个地球系统,并理解自然现象的复杂性,培养学生发现生命起源等自然科学基本问题的能力,以及解决现代社会长期需要的环境、气候、水和资源等全球性问题的能力。2.培养的能力
在大多数湿法蚀刻、CMP、电镀和其他晶圆清洗操作中,晶圆上暴露于湿法化学处理步骤的区域是由光刻掩模操作定义的非常特殊的区域。因此,在评估湿法化学工艺的复杂性和挑战性时,必须考虑所制造集成电路特征的尺寸和几何复杂性。虽然半导体通常由直径一般为 200 毫米或 300 毫米、厚度约为 800 微米的晶体硅晶圆制成,但单个集成电路器件结构通常具有以纳米为单位的关键尺寸,因此属于分子尺度。器件特征(而非整个晶圆)的尺寸和材料复杂性对湿法化学处理提出了挑战。
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]。
DESY、GSI、Hereon、HZB、HZDR 和 KIT 的亥姆霍兹物质研究人员设计、操作和使用尖端用户设施,以从亚原子到分子尺度,做出与物质和宇宙构成要素相关的重要发现。在亥姆霍兹物质,我们为学术界和工业界提供大型和小型用户设施,这些设施通常在欧盟合作项目中发挥关键作用。亥姆霍兹物质的三个研究项目(“物质与宇宙”、“物质与技术”和“从物质到材料和生命”)涵盖基础科学和应用科学、技术开发和前沿数据分析,并实现基础研究的最佳知识转移和创新。以下是亥姆霍兹物质在 FP10 中的关键考虑因素: