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01-00510-en使用甲苯胺蓝O吸附方法
纤维素是多糖之一，是植物细胞壁的主要成分。在各种类型的纤维素中，纤维直径为4至100 nm，长度为几μM，长宽比为100或更多的纤维素的纤维素称为纤维素纳米纤维（CNF），并吸引了作为领先的生物量材料的注意力。除了CNF的轻重量和高强度外，它们还具有其他出色的功能，包括高气势屏障特性，吸附和透明度以及作为植物来源的材料，生产和处置的环境影响很小。将来，预计将使用汽车组件，电子材料，包装材料和其他应用。纳米纤维素材料的表面可以用硫酸盐基团和羧基等表面官能团修饰，以添加各种功能。在水中，这些表面官能团的离子部分充当带电组，从而提高了水分性。通常，电导滴定方法已用于对这些表面充电组的定量分析。尽管这是一种通用技术，但它存在许多问题，包括需要大量的样品材料（几百毫克）样品材料，但测量时间很长，需要视觉确认，并且结果是根据分析师而差异的。因此，不取决于单个分析师的技能来解决这些问题的简单方法。该实验是在新月大学的Jun Araki教授的合作中进行的。本文使用Shimadzu Ultraviolet-Visible Light（UV-VIS）分光光度计介绍了甲苯胺蓝O（TBO）吸附方法对表面官能团进行定量分析的示例。
二维材料中的相变 - 李巨课题组
大量核素和电子的自组织导致物质出现不同相。相代表一种可以在空间上无限复制的组织方式，其特性会随着外场的变化而不断变化，与其他相不同。因此，当材料经历相变时，某些系统特性会发生变化。相变的一般特征是，它要么涉及根据相变的朗道范式 1 – 3 的序参量的不连续性，要么涉及拓扑不变量的变化 4、5。发现、表征和控制物质的不同相是凝聚态物理学和材料科学的核心任务。特别是，对二维系统中相变的研究在促进我们对相变的理解方面发挥了至关重要的作用（图 1）。 2D 材料 6 – 10 是可以在两个方向上无限复制，但在第三个方向上具有原子级厚度的物质。例如，单层 MoS 2 的厚度为 6.7 Å，在通过机械剥离 6 制备的实验室样品中，平面内厚度通常为微米，因此，其长宽比为 ~10 3 或更大。为了进行比较，一张典型的 A4 大小的纸（~100 μm × 29.7 cm × 21 cm）的长宽比也相似，为 ~10 3 。虽然 2D ↔ 3D/1D 相变无疑是有趣的讨论主题，但在这里，我们重点关注 2D → 2D 转变。最早对 2D 相变的研究大多是理论上的；例如二维 Ising 自旋模型的精确解 11 、 Hohenberg–Mermin–Wagner 定理的提出 12 , 13 以及 Kosterlitz–Thouless 转变的发现 14 , 15 (图 1 )。20 世纪 80 年代初，半导体技术的进步使得人们能够实验研究半导体界面和强磁场下的二维电子系统，从而带来了突破性的
研究镍添加剂对激光辅助增材制造 Ti-6Al-4V 晶粒细化和强度增强的内在机制
摘要 众所周知，晶粒细化剂可以调整微观结构并提高增材制造 (AM) 钛合金的机械性能。然而，Ni 添加对 AM 制造的 Ti-6Al-4V 合金的内在机制尚不十分清楚。这限制了它的工业应用。本研究系统地研究了 Ni 添加剂对激光辅助增材制造 (LAAM) 制造的 Ti-6Al-4V 合金的影响。结果表明，Ni 添加对 LAAM 制造的 Ti-6Al-4V 合金的微观结构演变产生三个关键影响。(a) Ni 添加剂显着细化了前 β 晶粒，这是由于凝固范围扩大所致。随着 Ni 添加量从 0 增加到 2.5 wt。%，原β晶粒的长轴长度和长宽比分别从1500 µ m和7减小到97.7 µ m和1.46。(b) Ni添加剂可以明显诱导球状α相的形成，这归因于β相和α相之间增强的浓度梯度。根据终止传质理论，这是球化驱动力。随着Ni添加量从0增加到2.5 wt，α板条的长宽比从4.14降低到2.79。%(c) Ni是一种众所周知的β稳定剂，它可以显著增加β相的体积分数。室温拉伸结果表明，随着 Ni 含量的增加，机械强度增加，伸长率几乎呈线性下降。使用改进的数学模型定量分析了强化机制。从结果可以看出，α 板条相和固溶体对本研究中 LAAM 构建的 Ti-6Al-4V-x Ni 合金的总屈服强度贡献最大。此外，随着 Ni 含量的增加，伸长率降低是由于大量固溶体 Ni 原子导致 β 相的变形能力下降。这些发现可以加速增材制造钛合金的开发。
高度对齐的组织工程构造的丝状光 (FLight) 生物制造
基于光的投影技术越来越多地用于制造仿生组织。[1–3] 最近，通过激光光束的断层投影，已经可以快速生物制造复杂的细胞结构。[4–6] 然而，在制造肌肉和肌腱等各向异性组织时，大多数光导组织制造策略在有效细胞排列方面的潜力有限[7,8]，因为大多数方法都侧重于宏观特征（> 100 μ m），而这些特征缺乏这些组织中高度排列的细胞和细胞外组织所必需的地形线索。对于可以实现细胞级（< 30 μ m）分辨率的双光子聚合和超高分辨率数字光处理等技术，非相干光源将光聚合限制在小范围（< mm）内发生，而这需要逐层策略才能实现大型组织工程结构的制造。 [1,9,10] 速度和可扩展性的折衷限制了这些方法的转化潜力。指导性线索（如纤维成分以及纤维和挤压式生物打印的组合）已被广泛研究，因为它们具有促进细胞排列和排列组织工程结构成熟的潜力，如肌肉、肌腱、神经和软骨组织。[7,11–14] 研究表明，长宽比增大的拓扑线索会影响基底内/上细胞的生物活性。例如，通过微流体或软光刻制备的棒状微凝胶（长宽比为 10）能够增加细胞取向，与微球相比，高长宽比微棒之间的空隙可以更好地实现细胞取向。[15,16] 通过微图案化技术创建的具有超高长宽比（> 20:1）的拓扑特征可以有效诱导细胞粘附和排列。 [17,18] 尤其是当限制的尺寸接近细胞核的尺度（<10μm）时，这些纵向限制导致的核变形变得明显。细胞核的细长形状可以影响细胞分化、基因表达和再生，后者通过染色体重组和激活 DNA 修复机制来实现；[19,20]
断口分析方法适用于了解固体
从十八世纪开始，断口学就被广泛应用于研究金属材料断裂表面的宏观外观 [1]，而从十九世纪末开始，断口学又广泛应用于研究脆性材料，例如陶瓷和玻璃 [2]。然而，模拟技术只适用于固态材料 [3,4]。裂纹发生后的断口形貌信息可用于确定裂纹起始区。本文介绍了在对不合格芯片进行故障分析时获得的一些结果。图 1 所示的结果包括微尺度断口学特征，例如扭曲纹 (th)、速度纹 (vh)、瓦尔纳线 (w)、条纹 (s) 和停止线 (a) [5]。施加在芯片上的驱动力可以是直接的，也可以是间接的。当驱动力直接接触芯片时，它通常与裂纹起始区有关，例如从芯片侧壁分支的裂纹、机械分离晶圆的效应、超声波引线键合的键合焊盘上的凹坑效应或由于芯片放置不当导致的芯片边缘脱落。当驱动力与芯片间接接触时，在树脂去封装之前对封装进行宏观分析对于观察封装上的划痕或压痕等机械特征至关重要。这对于防止对断裂机制的误解至关重要。本文的目的是展示去封装的方法和断口分析的应用，作为理解发光二极管 (LED) 芯片裂纹起源的新视角。如今的 LED 芯片的长宽比至少比硅集成电路 (IC) 小五倍。LED 芯片封装在杯状预制硅胶中以增强光反射，而不是使用带有平底 IC 的深色环氧树脂封装剂。用于分析硅 IC 芯片裂纹的无损技术是 X 射线显微镜和扫描声学显微镜 (SAM) [6,7]。LED 的小长宽比对 X 射线显微镜处理和寻找裂纹线是一个挑战，我们最不希望丢失客户退货样品。SAM 正在传输和检测反射声波；这在平面 IC 封装中效果很好