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使用 TiOx 作为电阻层的电阻存储器的制造
图 3 ReRAM 特性的电极依赖性：(a) 50×50 μm 2 ，(b) 200×200 μm 2 。 5.结论我们利用 TiO x 作为电阻变化层制作了 ReRAM，并评估了其特性。在本次创建的条件下，没有观察到复位操作。这被认为是因为在复位操作过程中，由于氧气的释放，灯丝没有断裂。比较电极尺寸，50×50 μm2 的较小元件与 200×200 μm2 的元件相比，可获得更优异的特性。这被认为表明了氧化退火过程中的尺寸依赖性。 6.参考文献 [1] A. Hardtdegen 等，IEEE Transactions on Electron Devices，第 65 卷，第 8 期，第 3229-3236 页 (2018) [2] Takeo Ninomiya，基于氧化物材料设计和可靠性建模的电阻式存储器量产，名古屋大学研究生院博士论文 (2016) [3] D.Carta 等，ACS Appl. Mater. Interfaces，第 19605-19611 页 (2016) [4] D. Acharyya 等，微电子可靠性。54，第 541-560 页 (2014)。
正交光激活的DNA用于合成细胞内的图案化生物计算
摘要：无细胞基因表达是研究定义最小环境中生物系统的重要研究工具，并且在生物技术中具有有希望的应用。开发控制无细胞表达的DNA模板的方法对于精确调节复杂的生物学途径并与合成细胞一起使用至关重要，尤其是使用远程，非损害刺激（例如可见光）。在这里，我们已经合成了蓝色的光活化DNA部分，这些DNA部分严格调节无细胞的RNA和蛋白质合成。我们发现，这种蓝色光激活的DNA可以与我们先前产生的紫外线（UV）光激活的DNA正交表达，我们用来生成双波长的无光控制的无细胞和栅极。通过将这些正交的光激活DNA封装到合成细胞中，我们使用了两个重叠的蓝色和紫外线模式，以对逻辑门提供精确的时空控制。我们的蓝色和紫外线正交光激活的DNA将为精确控制生物学和医学中的无细胞系统打开大门。■简介基因表达的精确控制具有广泛的应用，包括生物学研究，生物技术和医学。1缺乏控制工具的基因表达的一个区域是无细胞表达（CFE），它从DNA模板中产生功能RNA/蛋白质。cfe被广泛用于生物学，生物技术和合成生物学2，3作为研究基本生物学过程的研究工具，以最小的细胞样环境。304，5使用CFE系统阐明了几种重要的生物学机制，例如DNA复制，6，7遗传密码，8和mRNA Poly-A Tails的作用，9已被阐明。已经开发了大量不同的CFE系统10-12，现代系统提供高表达产量，多功能性，可伸缩性和可访问性。基于CFE逻辑门的生物传感器已被用来生成病原体13-15和小摩尔菌的便携式检测系统。16-18 CFE还允许对SARS-COV-2进行大规模疫苗接种工作所需的快速和高产量产生mRNA疫苗。19，20在脂质双层中的CFE系统的封装也已用于形成合成细胞，21-24允许对研究生物学过程的自下而上方法，例如细胞通信25-27-27和细胞周期28，29 Interro，并在体外并通过与活细胞相互作用在药物中使用未来的应用。
致密碳化硼基陶瓷的强韧化机理研究进展
Liu 等 [36] 在 1950 ℃ 和 50 MPa 压力的 SPS 过 程中，发现随着 TiB 2 的添加量由 5 mol% 增至 30 mol% ，复合陶瓷的硬度降低，断裂韧性增加。 除裂纹偏转和 TiB 2 的钉扎效应使 B 4 C 晶粒细化 ( 从 1.91 μm 减至 1.67 μm) 外，两相间位错的产生， 是 B 4 C 陶瓷增强、增韧的次要原因，其在陶瓷断 裂前吸收能量，造成局部强化 [37–38] 。研究发现， 添加 20 mol% TiB 2 时，复合陶瓷的相对密度为 97.91% ，维氏硬度为 (29.82±0.14) GPa ，断裂韧性 为 (3.70±0.08) MPa·m 1/2 。 3.1.2 Ti 单质引入 与直接添加 TiB 2 相比，在烧结过程中原位反 应生成 TiB 2 可以在较低的烧结温度下获得更高 的密度和更好的机械性能。 Gorle 等 [39] 将 Ti-B( 原 子比 1:2) 混合粉体以 5 wt.% 、 10 wt.% 和 20 wt.% 的比例加入到 B 4 C 粉末中，研磨 4 h 后通过 SPS 在 1400 ℃ 下获得致密的 B 4 C 复合陶瓷。由于 WC 污染，获得了由被 (Ti 0.9 W 0.1 )B 2 和 W 2 B 5 的细颗粒 包裹的 B 4 C 颗粒组成的无孔微结构。当 Ti-B 混合 物的量从 5 wt.% 增至 20 wt.% 时，烧结活化能从 234 kJ·mol −1 降至 155 kJ·mol −1 。含 5 wt.% Ti-B 混 合物的 B 4 C 复合材料的最大硬度为 (3225±218) HV 。由于 TiB 2 的原位形成反应是高 度放热并释放大量能量的自蔓延反应，因此，原 料颗粒界面间的实际温度预计高于 SPS 烧结温 度，同时，液相 W 2 B 5 的形成润湿了 B 4 C 表面， 有助于降低 B 4 C 晶粒的界面能，并加速了沿晶界
用于微生物生物电子学的溶液沉积和可图案化导电聚合物薄膜电极
图 3. 微生物全细胞生物电子装置的电化学分析。使用 (a) 裸 ITO 玻璃和 (b) PEDOT:PSS/PHEA 涂层工作电极对生物和非生物电化学反应器进行计时电流测量。插图显示非生物电流密度。反应器接种了 S. oneidensis 以进行生物测量，虚线标记。非生物测量包含培养基。电化学反应器的工作电极平衡在 +0.2 V vs Ag/AgCl，并使用 20 mM 乳酸作为 S. oneidensis 的碳源。在 43 小时的计时电流实验后，在 (c) 裸 ITO 玻璃和 (d) PEDOT:PSS/PHEA 涂层电极上对生物和非生物样品的循环伏安图（扫描速率：10 mV s -1）。
复合ESCRT-III聚合物的图案化组件和逐步的VPS4介导的拆卸驱动细胞分裂
ESCRT-III家族蛋白形成复合聚合物，在整个生命之树的广泛细胞生物过程的背景下变形并切割膜管。在重建的系统中，AAA - 腺苷三磷酸酶VPS4诱导的ESCRT-III聚合物组成的顺序变化已被证明可以重塑膜。然而，尚不清楚如何在细胞环境中在空间和时间内组织和重塑复合材料ESCRT-III聚合物。Taking advantage of the relative simplicity of the ESCRT-III – dependent division system in Sulfolobus acidocaldarius , one of the closest experimentally tractable prokaryotic relatives of eukaryotes, we use super-resolution microscopy, electron microscopy, and computational modeling to show how CdvB/CdvB1/CdvB2 proteins form a precisely patterned composite ESCRT-III division环（RING）逐步进行VPS4依赖性拆卸，并收缩将细胞切成两部分。这些观察结果使我们提出了模式的复合聚合物中的顺序变化，作为ESCRT-III - 脱发膜重塑的一般机制。
数值化与智能化技术在材料科学中的应用与发展综述
设计，优化和制造。数值技术，例如有限元分析，验收动力学，第一原理计算和多尺度建模，可以有效地预测机构属性并优化设计。与此同时，人工智能和大数据分析可以通过机器学习发现新材料和反向设计。智能手段与自适应控制系统相结合，实现了生产过程的自动化和实时优化，从而提高了制造效率和精度。尽管数据和计算成本不足，但随着技术的进步，材料科学却朝着更高的精度和自动化方向发展。
利用双极电化学技术控制导电聚合物中复杂电阻梯度的图案化
由于其电导率的微调，这些聚合物已成为设计微电子局部电活性模式的一种替代方案。 [12,13] 在这种情况下，通常使用不同的制造技术，例如注射打印、光热图案化、3D 打印和压印，以及电子束或紫外光刻，[14–21] 例如，在聚吡咯和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）/聚苯乙烯磺酸盐基底上产生明确的导电图案。 [16,20] 然而，人们非常需要用于导电基底局部图案化的低成本和直接的方法。 在这种情况下，双极电化学 (BE) 被认为是一种有趣的替代方法，用于局部改性导电物体。 [22–27] 该概念基于由于外部电场 (ε) 的存在而导致的导电基底的不对称极化。在这种条件下，在暴露于电解质溶液中的ε 的物体双极电极 (BPE) 的每个末端都会产生极化电位差 (ΔV)。在存在电活性物质的情况下，仅当ΔV 超过热力学阈值电位 (ΔVmin) 时，BPE 的两端才会发生氧化还原反应。这一概念已用于不对称生成图案化梯度，范围从材料的化学组成到润湿性。[28–33] 近年来，该方法还被用于通过双极电解胶束破坏或电接枝来产生有机薄膜梯度。[34–36] 一种有前途的替代方法是利用导电聚合物有效的绝缘体/导体转变来产生不对称的充电/放电梯度。[37] 例如，Inagi 等人。已经利用这一概念，使用 U 型双极电化学电池在不同的 π 共轭聚合物（如聚苯胺、聚-3,4-二氧噻吩、聚-3-甲基噻吩和共聚（9-芴醇）-（9,9-二辛基芴））中诱导导电模式。[38–41] 此外，已经证明，通过使用复杂的双极电化学装置，可以产生陡峭的局部掺杂梯度。[42] 在此，我们利用双极电化学方法，在掺杂有十二烷基苯磺酸根阴离子（DBS）的柔性独立聚吡咯条（Ppy）上产生局部电阻梯度。之前已有报道通过双极电化学对导电聚合物进行不对称改性，但主要集中在光学跃迁（颜色变化）上。由于对于导电聚合物，电导率
利用双极电化学技术控制导电聚合物中复杂电阻梯度的图案化
导电聚合物因其可用于设计微电子局部电活性图案而备受关注。在这项工作中，我们利用聚吡咯的特性，结合双极电化学引发的无线极化，产生局部电阻梯度图案。物理化学改性是由聚吡咯的还原和过氧化引起的，这会在预定位置的导电基板的不同位置产生高电阻区域。由于聚吡咯具有出色的柔韧性，可以形成 U 形、S 形和 E 形双极电极用于概念验证实验，并进行电化学改性以产生明确的电阻梯度。样品的 EDX 分析证实了局部物理化学改性。与更传统的图案化方法相比，这种方法的主要优势是双极电化学的无线特性以及可能对电化学改性的空间分布进行微调。
SU-8 激光图案化光子晶体异质结构中确定性耦合量子点的 Purcell 增强
通过腔量子电动力学增强单光子源发射是实现许多量子光学技术中适用发射器的关键。在这项工作中，我们提出了一种灵活方便的腔体制造工艺，该工艺将 SU-8 微带确定性地写入光子晶体波导，其中 InGaAs/GaAs 量子点作为发射器。条带腔在具有选定发射波长的量子点位置处进行激光图案化。进行了微光致发光研究，结果表明，在与单个量子点弱耦合的情况下，发射强度增强了 2.1 倍，时间分辨光致发光进一步显示 Purcell 增强因子为 2.16。因此，该制造工艺被证实是一种将确定性腔耦合引入选定量子点的可靠方法。