納米材料

澳大利亞研發(fā)新型納米增強紡織材料 可陽光下自清潔

據報道，澳大利亞皇家墨爾本理工大學的研究團隊日前研發(fā)出一種促使特殊納米結構生長的新方法，用其制成的紡織品在陽光下曝曬，可直接降解掉上面的污漬。這意味著，以后衣服臟了放在陽光下可“洗”凈，洗衣機有可能被淘汰。

該團隊帶頭人拉馬納坦表示，這項研究成果已被開發(fā)出多種基于催化劑產業(yè)的應用產品，如農業(yè)化學品、藥品等，并且可以很容易地規(guī)?；焦I(yè)生產水平。他說：“紡織品的優(yōu)勢是它們的三維結構，具有強勁吸收光的能力，反過來又加速了有機物的降解過程。在其普及可能開始淘汰洗衣機之前，還有很多的工作要做，而這一進展為未來紡織品完全自潔的發(fā)展奠定了堅實基礎。”

據介紹，當把納米材料“浸漬”于光中，可使它們獲得的能量得以增加，創(chuàng)造出“熱電子”。這些“熱電子”釋放出大量能量，使納米材料能夠降解有機物。新的方法可以使開發(fā)的增強納米材料在30min內達到穩(wěn)定結構，而暴露于陽光下不到6min時，其中一些織物可自行清潔。

目前，研究人員所面臨的挑戰(zhàn)是，使這個概念在實驗室外得以實現(xiàn)，努力使這些納米結構實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模，并且永久地將其附著在紡織品上。

研究人員表示，下一步將測試這種增強納米紡織品去掉一些有機化合物的性能，以檢測其能夠多快地處理掉消費者經常會弄在衣服上的污漬，如番茄醬或酒滴等。（環(huán)球時報）

俄首枚納米衛(wèi)星將于今春發(fā)射

據報道，首枚外殼由3D打印制成的CubeSat納米衛(wèi)星將于2016年3月底被送往國際空間站，并將在宇航員下次出艙活動時發(fā)射。

在下次艙外活動時，宇航員將從國際空間站的外部表面發(fā)射這枚納米衛(wèi)星。衛(wèi)星的軌道高度約為400km，其在太空中的工作期約為半年。其長寬高分別為300mm、100mm、100mm。

據悉，這是世界上第一枚外殼由3D打印出來的衛(wèi)星，未來3D打印技術或成為制造小型衛(wèi)星的突破，使小型衛(wèi)星的使用變得更大規(guī)模和方便。（環(huán)球科技）

納米線材與激光器制作有新法

據報道，美國勞倫斯伯克利國家實驗室研究人員報告說，他們找到一種新的方法，可用于制作納米尺度的線材以及色彩可調諧的納米級激光發(fā)生器。

這些線材最小直徑200nm，融入多種其他材料，能夠發(fā)出明亮和穩(wěn)定的激光，有望應用于光電子領域，實現(xiàn)數(shù)據傳輸?shù)葢谩Ｋ麄儼岩环N含鉛薄膜浸入含有銫、溴和氯的甲醇溶劑，再將溶劑加熱至50℃，所形成的含銫、鉛和溴的晶體結構線材直徑在200～2 300nm之間，長度在2～40μm之間。

研究負責人楊培東表示，這是據他所知迄今為止第一個完全以無機材料、即不含碳材料制作的納米級激光發(fā)生器。而且實驗表明，這種激光器發(fā)出的光線在一定范圍內可調諧，包括可見綠光和藍光等波段。

借助透視電子顯微鏡，研究人員發(fā)現(xiàn)，納米線材的晶體結構與天然生成的鈣鈦礦相似，類似于鹽，易受空氣中水分的侵蝕。針對這一缺陷，楊培東設想，可以用聚合物或其他材料涂覆納米線材，保護它免受侵蝕。

納米級激光發(fā)生器所使用的這類納米新材料，在開發(fā)新1代高效太陽能電池中同樣顯現(xiàn)應用前景。楊培東說，創(chuàng)制納米級激光發(fā)生器有望為這些材料開拓一個全新前沿應用領域。（新華網）

深圳先進院制備出高穩(wěn)定性黑磷

據報道，近日，中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒、王懷雨研發(fā)團隊在二維材料領域取得新突破，制備出高穩(wěn)定性黑磷。

作為二維材料的典型代表，石墨烯的研發(fā)榮獲了2010年諾貝爾物理學獎，并掀起了人們研究二維材料的熱潮。然而，由于石墨稀本身沒有帶隙，限制了它在半導體工業(yè)和光學器件等領域的應用。2014年，與石墨烯一樣擁有二維層狀結構的黑磷，被視為新的超級材料，剛一出現(xiàn)就引起了全世界的廣泛關注。黑磷是一種天然的半導體，其帶隙寬度可調、電學性能優(yōu)越，被認為有望取代硅，成為半導體工業(yè)的核心材料。黑磷的光學性能同其它半導體相比也有巨大優(yōu)勢，它的半導體帶隙是直接帶隙，即導帶底部和價帶頂部在同一位置，這意味著黑磷可以和光直接耦合，構筑新一代光電器件。此外，黑磷還具有獨特的力學、電學和熱學的各向異性。盡管黑磷已在多個領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力，它卻存在著一個致命缺陷：缺乏穩(wěn)定性。當接觸水和氧氣時，黑磷層片會在極短時間內氧化進而降解掉。這一缺陷極大地限制了黑磷的研究和工業(yè)應用。

為解決黑磷的這一“阿喀琉斯之踵”，研究團隊創(chuàng)造性地提出用配位化學的方法來提高黑磷的穩(wěn)定性。該團隊的修飾技術簡單有效，在不改變黑磷晶體結構的前提下，就能極大提高它的穩(wěn)定性。而這種高穩(wěn)定性黑磷的成功制備，無疑可有效推動黑磷在光電器件等領域的工業(yè)應用，還將極大促進其在能源、催化、生物醫(yī)學等領域的深入研究。（中國科學院）

石墨烯有助于腫瘤早期診斷

據報道，近日，重慶西南醫(yī)院綜合實驗研究中心專家首次發(fā)現(xiàn)石墨烯有助于腫瘤早期診斷，相關研究成果日前發(fā)表于國際權威期刊《分析化學》，這對于各類腫瘤的早期診斷、治療具有重要意義。

臨床上，大部分腫瘤被發(fā)現(xiàn)時往往已至晚期。常規(guī)的腫瘤檢測方法B超、X線、CT等靈敏度有限，且具有放射性，不適合作為普通人群早期篩查腫瘤的方法。體液腫瘤標志物是目前臨床最理想的無創(chuàng)篩查方式，但相關體液腫瘤標志物，往往是在腫瘤已經發(fā)展到成熟的階段才會產生。

“為破解腫瘤早期發(fā)現(xiàn)的難題，我們必須在機體發(fā)生異常的早期，從更早的分子層面，找到檢測目標?！毖芯繄F隊成員邱曉沛說，核酸分子生物標志物cmocroRNA在機體出現(xiàn)異常情況時，它的含量也會隨之改變，經反復試驗，其團隊發(fā)現(xiàn)在血清、尿液以及唾液中存在cmocroRNA。

邱曉沛介紹，發(fā)現(xiàn)cmocroRNA的存在只是第一步，在腫瘤早期由機體主動釋放至血液、尿液中的cmocroRNA極其微量，普通常規(guī)的核酸檢測方法很難檢測到。研究團隊目光放在了DNAase上，這是一種特異性的核酸酶，它能通過“無限循環(huán)酶切”將檢測信號放大，而實現(xiàn)信號放大的前提是有極大量的探針。為此，他們引入了吸附性強的石墨烯，其讓捕獲cmocroRNA探針數(shù)量提高10倍，使檢測的靈敏度大大提高，最終實現(xiàn)對cmocroRNA的捕捉。

據介紹，通過對捕捉到的cmocroRNA進行綜合性分析，即可得出機體是否出現(xiàn)癌變，以及是哪種癌癥，對于各類腫瘤的早期診斷、治療具有重要意義。目前，該研究已經進入試劑盒研究階段，有望在兩三年內應用于臨床。（新華網）

納米級石墨烯有望成為新抗菌藥物

據報道，從第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院獲悉，該院綜合實驗研究中心主任羅陽及其團隊歷時8年研究，首次發(fā)現(xiàn)納米級的石墨烯可以殺死細菌，實現(xiàn)抑菌作用。這意味著石墨烯有望成為一種新的抗菌藥物，成為抗生素的重要替代選項，解決抗生素濫用問題。

通過大量研究，羅陽團隊發(fā)現(xiàn)納米級的石墨烯對細菌都有殺傷效果?！斑@是因為納米級的石墨烯本身是連成一串的碳原子，就像一層很薄很密實的布。”羅陽解釋，它們對付細菌的方式有3種：第1種是直接“砍”，由于石墨烯是納米級的，而細菌是微米級，前者比后者小1000倍，石墨烯就如同一把很鋒利的刀，直接把細菌砍死；第2種是餓死細菌，納米級的石墨烯可以像布一般將細菌嚴密包裹，使細菌吸收不到營養(yǎng)；第3種是緩慢消亡，由于石墨烯太小，細菌會將石墨烯吞進“肚”里，就像人吃了異物會拉肚子不舒服一樣，使細菌慢慢消亡?！罢鞘┑倪@種物理殺菌方法，讓細菌不會產生耐藥性?！眹H著名期刊《美國化學會會刊》刊發(fā)了他們的研究論文，并在專欄中對其研究成果給予重點報道。

羅陽說，未來1～2年內，納米級石墨烯有望成為新的以外用為主的抗菌藥物、抗菌材料。同時，石墨烯還可能運用于紗布、導管等醫(yī)療器械上，有效防止交叉感染。（科技日報）

中科大發(fā)明抗腫瘤微型“納米航母”

據報道，日前，中國科學技術大學生命科學學院和醫(yī)學中心、合肥微尺度物質科學國家實驗室王均教授課題組與美國Emory大學聶書明教授課題組合作，發(fā)明了一種微型“納米航母”藥物遞送體系，實現(xiàn)更加精準有效的抗腫瘤藥物遞送納米藥物遞送系統(tǒng)將具有活性的藥物分子遞送到實體瘤腫瘤細胞的過程中，面臨復雜的生物環(huán)境和多重生物屏障。小分子化療藥物或者小尺寸藥物載體（小于10nm）在血液循環(huán)中容易被腎臟過濾快速清除；合適尺寸和表面特性的藥物載體（如100nm）能延長藥物血液循環(huán)，并有效地從腫瘤病理狀態(tài)下不完整的血管中溢出，但卻難以擴散到整個腫瘤組織，無法有效接觸腫瘤細胞，導致藥物遞送的失敗。

王均教授課題組與聶書明教授課題組利用一個較大尺度的納米載體（約90nm）運載多個小尺度納米載體（約5nm），并將藥物攜帶在小尺度載體上，形成復合的多級藥物輸送體系。在其進入血液后，復合結構的納米載體能夠延長藥物在血液中的循環(huán)時間，并從腫瘤血管中溢出，進入到腫瘤組織。緊接著連接大-小尺度載體的化學鍵斷裂，釋放出小尺度載體進一步擴散到整個腫瘤組織，有效地將抗癌藥物輸送到腫瘤細胞。（中國科學技術大學生命科學學院）

重慶建成全國首個石墨烯產業(yè)專利分析與專利數(shù)據庫

據報道，日前重慶建成全國首個石墨烯產業(yè)專利分析與專利數(shù)據庫，并已投入使用。據介紹，石墨烯產業(yè)專利分析與專利數(shù)據庫于2015年9月啟動建設，囊括了國內外石墨烯產業(yè)所涉及的產品和技術，對該領域的研究成果進行了全面有效總結。

有關負責人介紹，通過專利分析發(fā)現(xiàn)，石墨烯相關專利數(shù)量呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢，從整體的比例構成上來看，中、美、韓是石墨烯的主要專利產出國，其中中國占60%。這些專利絕大多數(shù)為石墨烯應用和材料改進的專利技術，主要專利申請者包括中國科學院、三星集團、海洋王照明科技股份有限公司、浙江大學、清華大學等?！爸挥兄褐?，才能站在巨人的肩膀上。目前，結合企業(yè)自身實際，我們也在尋找技術空白點并制定專利布局計劃，加快技術創(chuàng)新進程，提高產品開發(fā)的效率。”負責人說道。（重慶日報）

中科院研制出橙紅光波段最高效熒光量子碳納米點

據報道，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所曲松楠課題組，研制出橙紅光波段熒光量子效率高達46%的碳納米點，為國際上最高值。

發(fā)光碳納米點是近十年興起的新型納米發(fā)光材料，引起國際上廣泛關注。該領域發(fā)展面臨的瓶頸是缺少調控碳納米點發(fā)光帶隙的手段和增強其熒光量子效率的方法。目前，碳納米點在藍光和綠光波段已實現(xiàn)較為高效的發(fā)光，但在可見區(qū)長波長波段，特別是橙光到紅光波段，缺少高效率發(fā)光的碳納米點。

曲松楠課題組進一步發(fā)展了調控碳納米點發(fā)光帶隙的方法，通過調控尿素和檸檬酸組裝體的縮聚程度，以DMF為溶劑的溶劑熱反應，使碳納米點的吸收譜帶拓展到綠光波段，通過進一步的金屬陽離子鈍化表面缺陷態(tài)處理，實現(xiàn)碳納米點在橙紅光波段熒光量子效率高達46%的熒光發(fā)射?？蒲腥藛T以該碳納米點與淀粉復合，研制出基于碳納米點的橙紅光熒光粉，并以此實現(xiàn)基于碳納米點的暖白光LED照明器件。（中國科學報）

納米多功能生態(tài)洗衣片成功通過成果鑒定

據報道，日前，澳納潔納米多功能生態(tài)洗衣片通過了中國環(huán)境科學學會組織的成果鑒定。與會專家一致認為，這項獲得國家發(fā)明專利的產品，采用了最新納米技術，大幅提高產品去污能力，具抗菌、防霉、不傷織品和皮膚等特點。

經權威機構檢測證明，與傳統(tǒng)方式相比，用其洗衣物至少可節(jié)約一半用水量；洗衣廢水排出一周后，生物降解率達98.2%，大大減少了對環(huán)境的污染。

與發(fā)達國家相比，我國洗滌用品普遍存在活性物含量低、非有效成分含量高等現(xiàn)象，洗滌效率低、用水量增加、廢水難處理等較突出。澳納潔納米洗衣片發(fā)明人吳金龍博士說，他們優(yōu)選了性能優(yōu)良的水溶性高分子材料。不論用熱水還是冷水，洗衣片都可完全溶于水，無殘留，增大有效洗滌成分與衣物接觸面，提高洗滌效率；用納米技術發(fā)揮洗衣片最大功效，極大節(jié)約了原材料。即一片3.3g洗衣片可機洗3kg多衣物，節(jié)水減排效果極為顯著；其原因是干物質狀態(tài)，體積輕巧，攜帶方便，大幅降低運輸?shù)瘸杀?。（科技日報?/p>