微粗糙度和低表面能防冰表面因具有超疏水和低冰亲和力而受到研究人员的极大兴趣。然而,通过模板法快速制备未开发微结构的超疏水表面 (SHS) 一直是进一步应用的瓶颈。在这项工作中,将负载石墨烯 (GP) 作为磁性纳米粒子的四氧化三铁 (Fe 3 O 4 ) 引入聚丙烯 (PP) 基质中,作为超疏水防冰/除冰表面的热载体。通过微注射成型和磁引力相结合的方法制备微结构 PP/GP/Fe 3 O 4 表面。使用多物理场耦合模型对具有磁引力的定向粒子迁移进行分析。磁引力使微柱的高度从~85 μ m 增大到~150 μ m,使表面保持较高水接触角(~153 ◦)和稳定的空气腹板,以便液滴以 1 ms-1 的初速度重复撞击。对于发育成熟的微柱,可以通过延长光路来更有效地吸收光以进行多次反射。与纯 PP 表面相比,在强度为 1 kW m-2 的一次太阳辐照下,复合材料表面的光热性能表明,温度在 67 秒内从环境温度升高到 94 ◦ C,而冰粘附强度在同期从~30 降低到~9 kPa。磁性粒子的光热功效可延长 SHS 结冰时间。由于 SHS 对室外注塑件具有出色的被动防冰和主动除冰性能,预计其将有望在制造中实际应用。
摘要:重金属污染是一个主要的环境问题,对土壤质量和粮食安全产生负面影响。因此,从危险地点的重金属去除或修复已成为强制性。基于微生物的生物修复是一种有前途的方法,可以补充重金属污染区域,因为它的环境友好,成本效益且高效的特征。这项研究旨在隔离,鉴定和表征能够抵抗,减少和排毒重金属[铬(CR),镍(Ni)和铝(Al)]的根际细菌。由于其高水平的重金属电阻而选择了两个分离株,并且可以作为隔离部位的原位补救剂。根据形态学,文化,生化和分子表征,这两个分离株被鉴定为铜绿假单胞菌(S1)和蜡状芽孢杆菌(S2)。结果表明,研究的三种重金属的最小抑制浓度(MIC),两种细菌分离株的范围从1000至1400 µg/ml不等。原子吸收光谱分析用于评估降解潜力。B.蜡状菌能够降低Cr,而Al比铜绿假单胞菌降低了(分别为42%和67.78%和38.44%和58.85)。另一方面,铜绿假单胞菌的降解能力高于B. cereus(分别为62.33%和50.76%)。分析的发现揭示了有关使用这些重金属细菌分离株作为污染环境中潜在生物修复剂的信息。微生物生物修复为农业土地的传统物理或化学补救技术提供可持续的替代方案。
固体对低温的光冷却是一个重要的开放挑战。当前的方法[1-3]是稀土掺杂玻璃中的抗荧光[4]。在此过程中,稀土离子会吸收光,从而产生激发的电子状态,然后在以较高频率重新调用光之前吸收声子。尽管非辐射衰减和背景吸收的竞争加热,但仍达到了低至91 K的温度[3]。这已达到可以有效吸收的声子设置的50 - 100 K [4]的基本极限。相同的特征声子能量也限制了在室温半导体中报道的光学声子的吸收可能的冷却[5,6](另见参考文献[7]),尽管已经考虑使用各种技术来提高性能以及不同的冷却方案[2,3,6,8 - 10],但它们并未解决这个问题。达到较低温度的一条途径可利用半导体中的连续电子分散体[11-15],但尚未达到[7]。在这封信中,我们提出了一种机制,使用合适的缺陷状态的Quasiresonant激发可以克服固态激光冷却的温度底。我们专注于钻石的IV组颜色中心,尤其是带负电荷的硅空缺缺陷(SIV)。该缺陷的状态包括一个地面状态和激发状态歧管,并在两者之间进行偶极运动光学转变[16-19]。对于较弱的驾驶,此过程非常敏感。在足够低的温度下,光谱显示了四条线,其中两条可以互环驱动以产生一种抗孔的形式。但是,为了更强的驱动动力学,动力学会受到激光态的状态而不是原始的电子本征态的控制。通过自动镇效应[20]形成这些状态,导致更复杂的冷却过程,许多
1.1光声成像,有一些密切相关但不同的成像方式在光声成像的标题下。所有人都利用光声效应,这是当充分短的光脉冲被弹性材料吸收并随后被热化时,吸收位点将充当声脉冲的来源。1 - 3中,在所有变体中,光脉冲都针对正在研究的软生物组织,并在组织表面测量所得的声脉冲。从声脉冲的测量值中,可以形成吸收光的图像。这是光声图像。光声显微镜与光声断层扫描的不同之类的方式不同,以收集数据并形成图像。在光学显微镜中,光束或声学探测器都被牢固地聚焦并横跨组织表面扫描。1,4由于焦点引起的定位,可以直接从测量的声学时间序列中形成图像。确实,正是聚焦的紧密性决定了图像的分辨率。(源或检测器通常是栅格扫描的事实不是使显微镜的原因;一系列集中的来源或检测器也可以使用。)是释放的 - 实际上,照明的布置使整个利益区域充满光 - 并且一系列未加注(或至少不是紧密的集中)探测器可用于记录产生的声学时间序列。1,2因为光声源可以分布在整个组织中,并且每个时间序列都可以包含来自任何地方的信号(因为检测器没有重点),因此与显微镜相比,数据和源之间的连接更为复杂,并且必须使用图像重建算法来形成图像。光声断层扫描,而不是显微镜,是本综述的主要关注点,尽管所述的组织光学功能将适用于浊度介质中的所有光声成像方法。
1.1光声成像,有一些密切相关但不同的成像方式在光声成像的标题下。所有人都利用光声效应,这是当充分短的光脉冲被弹性材料吸收并随后被热化时,吸收位点将充当声脉冲的来源。1 - 3中,在所有变体中,光脉冲都针对正在研究的软生物组织,并在组织表面测量所得的声脉冲。从声脉冲的测量值中,可以形成吸收光的图像。这是光声图像。光声显微镜与光声断层扫描的不同之类的方式不同,以收集数据并形成图像。在光学显微镜中,光束或声学探测器都被牢固地聚焦并横跨组织表面扫描。1,4由于焦点引起的定位,可以直接从测量的声学时间序列中形成图像。确实,正是聚焦的紧密性决定了图像的分辨率。(源或检测器通常是栅格扫描的事实不是使显微镜的原因;一系列集中的来源或检测器也可以使用。)是释放的 - 实际上,照明的布置使整个利益区域充满光 - 并且一系列未加注(或至少不是紧密的集中)探测器可用于记录产生的声学时间序列。1,2因为光声源可以分布在整个组织中,并且每个时间序列都可以包含来自任何地方的信号(因为检测器没有重点),因此与显微镜相比,数据和源之间的连接更为复杂,并且必须使用图像重建算法来形成图像。光声断层扫描,而不是显微镜,是本综述的主要关注点,尽管所述的组织光学功能将适用于浊度介质中的所有光声成像方法。
透明样品的荧光量子产率C.Würth#,M。Grabolle#,J。Pauli,M。Spieles和U. Resch-Genger BamBundesanstaltfür物质FORSCHUNG UND - PRüfung,Richard-Willstaetter-Str。11,D-12489德国柏林#:两位作者同样贡献了MS通讯作者Ute Resch-Genger博士Ute Resch-Genger博士,联邦材料研究与测试研究所(BAM),第1.10级生物探测器,Richard-Willstaetter-STR。11,D-12489柏林,德国,电话:0049-(0)30-8104 1134,传真:0049-30-30-8104 1157,电子邮件:ute.resch@bam.de摘要 - 发光技术是生活和材料史上最广泛使用的检测方法。这些方法的核心是多种荧光报道,即简单染料,荧光标签,探针,传感器以及来自不同荧光团类别的开关,范围从小有机染料和金属离子复合物,量子点和量子点和上的纳米晶体,到不同尺寸的荧光量或实验室的液体 - 型号或实验室。荧光团比较的关键参数是荧光量子产率(φF):直接度量吸收光转化为发射光的效率。在此协议中,我们描述了使用光学方法对透明溶液中荧光团相对和绝对确定的相对和绝对确定的程序,并解决了不确定性和荧光团类别特定挑战的典型来源。对于φF的相对确定,使用常规荧光光谱仪分析样品。为了绝对确定φF,使用了校准的独立集成球体设置。为了减少针对相对测量的标准相关不确定性,我们引入了CA波长区域的八个候选量子产量标准标准。350 nm至950 nm由我们评估的商业和定制设计的仪器。使用这些方案和标准,可以在2小时内实现5%至10%的不确定性。简介
调节膜电位的工具 光遗传学最常见的用途之一是改变可兴奋细胞的膜电位。在神经元中,膜去极化会导致瞬态电信号(脉冲)的激活,这是神经元通讯的基础。相反,膜超极化会导致这些信号的抑制。控制操作这些电流的“开关”使神经科学家能够研究神经元在功能上如何相互关联以及神经元回路如何控制行为。通过外源表达改变神经元膜电位的光激活蛋白,光可以用作开关。一种方法是使用化学修饰的所谓“笼状配体”,这些配体在光刺激下变得活跃并与通过基因引入特定神经元的外源性受体结合。配体也可以通过充当光开关的光敏化合物与受体本身相连。在这两种情况下,都必须将光敏的可溶性或束缚配体注入细胞或组织,使它们对光敏感。或者,可以使用编码光敏蛋白(如视蛋白)的天然基因。这些光敏跨膜蛋白与发色团视网膜共价结合,视网膜吸收光后发生异构化(例如,从反式变为顺式构型),从而激活蛋白质。值得注意的是,视网膜化合物在大多数脊椎动物细胞中含量充足,因此无需注入外源分子。第一个利用视蛋白进行哺乳动物神经元光学控制的遗传编码系统是通过外源表达果蝇的三基因系统建立的。表达这些蛋白质的神经元对光的反应是数秒内的去极化和尖峰波。最近发现,微生物中的视蛋白(将光敏域与同一蛋白质中的离子通道或泵相结合)也可以调节神经元信号,通过在单个易于表达的蛋白质中提供更快的控制,彻底改变了该方法。这些神经元开关中的第一个使用了通道视紫红质-2 (ChR2)。当在神经元中表达并暴露于蓝光时,这种非选择性阳离子通道会立即使神经元去极化
摘要 在混合溶剂(水-丁醇和水-环己醇)存在下,利用醋酸铜和硫脲研究了硫化铜(CuS)的结构、成分、电气和发光特性。硫化铜样品的 X 射线衍射 (XRD) 图案显示其六方结构,这是各种混合溶剂的结果。通过使用能量色散 X 射线 (EDX) 和傅里叶变换红外 (FT-IR) 检查,确定了键和原子量百分比。使用扫描电子显微镜 (SEM) 发现水-丁醇和水-环己醇中的硫化铜颗粒形态分别为棒状和片状。使用光带能量曲线和紫外-可见光吸收光谱确定了硫化铜纳米结构的带隙能量。硫空位缺陷是 PL 光谱中出现的紫外和可见光发射带的原因。根据 CV 研究,水-环己醇辅助的硫化铜样品的电化学特性优于水-丁醇辅助的硫化铜样品。根据催化剂的效率,计算了混合溶剂辅助的硫化铜样品中坎戈红 (CR) 染料降解的比例。引言与环境问题、危险废物和有毒水污染物相关的硫化铜受到了广泛关注。有机染料对纺织和其他行业的重要性也非常重要。与传统方法相比,催化方法具有多种优势,包括氧化速度更快和不产生多环产物。由于半导体材料吸收光,带隙能量等于或大于,这可能导致自由基氧化系统表面。但如今,硫化铜因其与能量存储和生物应用(包括抗菌和抗癌治疗)的联系而成为主要研究对象。硫族化合物纳米结构半导体,包括 ZnS、CdS、NiS、CoS 和 CuS,可用于气体传感器、LED、光伏电池、光催化和其他应用。CuS 纳米结构是硫族化合物之一,是 p 型半导体材料,由于其在环境温度下的带隙低至 2.2 eV,因此非常有利于光热、光电应用。这是由于光吸收过程中光子原子分子与光吸收之间的相互作用。具有各种形态的过渡金属氧化物作为光电材料的开发引起了人们的新兴趣,最近发现的一类具有有趣光物理特性的纳米材料的报道正在促进
背景和目标:本研究旨在评估和验证六个重金属的浓度,特别是铅,镉,铜,铬,锌和铁,在来自亚aceh省Gayo Lues Regency的Kembar山地区的地热水中发现。这项研究主要试图调查这些重金属可能出现的健康风险,并提供重要的信息,以帮助进步当地的水管理实践和缓解策略。了解这些金属的水平对于防止对当地人口的长期健康影响和确保地热水资源的可持续使用至关重要。方法:从该地区的五个地热位点采集水样,并用火焰原子吸收光谱分析,这是一种检测痕量金属的高效技术。以精确,线性和准确性验证了火焰原子吸收光谱技术,达到了大于0.99的R平方值,证实了分析结果的可靠性。这证实已确定的金属浓度是可靠的,可以评估居民和水源用户所面临的健康风险。发现:分析表明,铜,铬,锌和铁浓度在国家和国际健康指南确定的安全饮用水的允许范围内。但是,在多个采样位置检测到铅和镉的浓度升高,超过了建议的安全阈值。这意味着对那些喝酒或暴露于这种水的人的健康构成了重大危险,因为铅和镉都与严重的健康并发症有关,包括对神经系统和肾脏的损害。调查结果强调了对目标水处理和持续监测的迫切需求,提供关键数据以支持地热区域的可持续水管理和缓解策略。结论:这项研究的结果强调了对水处理计划的迫切需求,并不断监测凯姆巴山地区的地热水源。尽管分析表明大多数金属都在安全的范围内,但较高的铅和镉水平高,需要采取紧急措施以最大程度地降低健康风险。应采取预防措施,例如水过滤和公共卫生咨询,以保护当地群体免受这些有毒金属的长期暴露。
自量子光学诞生之初,人们就知道光学状态的非经典特性(如压缩、反聚束和纠缠)易受衰减影响 [1]。通过衰减器(有损通道)传播时,光学状态的量子特征与环境共享,并在追踪环境时丢失。因此,人们长期以来一直努力减少制备和操纵这些状态时的损失,以增强其在量子信息处理 [2]、量子计量 [3] 和其他应用中的实用性。在本文中,我们挑战了这一范式,展示了一类非经典纠缠光态,它们不仅可以在衰减介质中传播而不受损失的影响,而且是由于这些损失而产生的。也就是说,任何其他状态进入并传播通过该介质后,都会转换为该家族中的状态。我们将这些状态称为光学暗态( OD ),类似于原子的暗态,原子的暗态虽然与原子跃迁共振,但不吸收光。与原子暗态类似, OD 态出现在 Λ 形原子系统中。两个基态通过两对场以类似拉曼的方式相互耦合。在每对场中,一个场是量子,另一个场是强激光(图 1 ( a ))。通过这种方式,量子场直接与原子基态相互作用:模式 ˆ a 下光子的吸收会将光子从能级 ∣ ñ 1 转移到能级 ∣ ñ 2 ,而模式 ˆ b 具有相反的效果。当两种模式都充满光子时,这些过程会叠加发生。此外,如果这些模式的状态是具有特定压缩参数(由光学模式和物质之间的有效耦合常数之比决定)的双模压缩真空(TMSV),则这两个过程会发生干涉相消,从而有效地阻止原子态和光学态的相互作用。然后,即使基态相干性衰减,该 OD 态也会在这种原子的气体中传播而不会发生任何损失或演变。这里研究的现象的物理与 [ 4 , 5 ] 的物理密切相关,其中两个宏观原子集合的纠缠是由耗散现象驱动的。事实上,正如我们在下面展示的,它们是产生光和原子纠缠态的相同的过程。