納米材料

美國開發(fā)新方法將廢塑料轉化為二氧化碳吸附劑

據(jù)報道，美國萊斯大學的研究人員開發(fā)了一種新技術可將廢塑料轉化為工業(yè)用的二氧化碳吸附劑。研究人員發(fā)現(xiàn)，在醋酸鉀存在的情況下加熱塑料廢物會產生具有納米級孔隙的顆粒，在室溫下能夠容納高達自身質量18%的二氧化碳。這種吸附劑還可重復使用，將其加熱到約75℃時會從孔隙中釋放出捕獲的二氧化碳，從而再生材料約90%的結合位點。（科技部）

研究人員開發(fā)出可切換狀態(tài)的新型納米晶體凝膠

據(jù)報道，來自德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員開發(fā)出一種新型納米晶體材料，可在凝膠和液體狀態(tài)之間切換。這種材料是由分散在溶液中的氧化銦錫納米晶體組成。相關研究結果發(fā)表在《科學進展》上。

在室溫下，這些納米晶體會因分子連接物而結合在一起形成凝膠。當加熱到90℃時，這些鍵就會發(fā)生斷裂，凝膠就會分散成液體，其顏色和其他特性也會發(fā)生變化。

該團隊表示，這種開關凝膠可根據(jù)它們處于凝膠或液體狀態(tài)吸收不同顏色的光線用作光學過濾器，成為熱力偽裝系統(tǒng)，即通過改變物體表面的紅外特性來隱藏物體，或成為航天器或建筑物的動態(tài)加熱和冷卻系統(tǒng)。

納米晶體和連接劑都可根據(jù)需要進行調整，如使用不同的連接劑可使凝膠根據(jù)環(huán)境溫度、磁場、pH值等變化而轉換狀態(tài)。使用不同類型的納米晶體則可改變該材料對光的反應方式。（科技部）

科學家用DNA制成可監(jiān)測蛋白質運動的納米天線

據(jù)報道，近期，加拿大科學家利用DNA制成了一種納米天線，能夠近距離監(jiān)測蛋白質的運動，進而了解其功能。

研究人員通過短DNA片段合成了熒光納米天線，天線上的某些部分附著了熒光染料，每種染料對蛋白質的不同區(qū)域有親和力。在納米天線驅動下，染料與蛋白質非共價相互作用，從而“感知”蛋白質的構象變化，再將信息以可檢測的顏色傳遞給研究人員。通過調整DNA片段的長度和結構以及將不同的染料附著在不同的部位，使蛋白質在實現(xiàn)其功能時發(fā)出不同的信號，進而監(jiān)測到蛋白質的運動。研究人員應用熒光納米天線，實時檢測到腸道堿性磷酸酶5種不同構象及其功能，并進一步通過不同的蛋白質模型研究了納米天線策略的潛在通用性，結果表明該納米天線可以快速篩選、監(jiān)測不同蛋白質功能。

這項研究報道了一種DNA納米天線的設計和應用，為研究蛋白質的結構和功能提供了新工具。（科技部）

研究人員開發(fā)出使用納米材料的無電源頻率調諧器

牛津大學和賓夕法尼亞大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種使用功能性納米線進行頻率調諧的無電源且超快的方法。

研究人員制造了一種硫屬化物玻璃（碲化鍺）的振動納米弦，可在預定頻率下產生共振，就像吉他弦一樣。為了調整這些諧振器的頻率，研究人員改變了材料的原子結構，從而改變了材料本身的機械剛度。這不同于現(xiàn)有的在納米弦上施加機械應力的方法，類似于使用調音釘為吉他調音。該方法需要更高的功耗，因為釘子不是永久性的，需要電壓來保持張力。（科技部）

我國科學家研發(fā)出新型口服胰島素納米遞送系統(tǒng)

據(jù)報道，近期，我國科學家在胰島素的口服遞送研究方面取得進展，克服了胰島素口服吸收的多重障礙。糖尿病因其高患病率、高致殘率和高死亡率，已經成為世界性嚴重公共衛(wèi)生問題?？诜o藥因其無痛、方便而被廣泛應用，然而由于胃腸道內酶的降解作用以及腸道黏膜的低通透性，蛋白類藥物口服生物利用度極低。

科研人員將胰島素封裝入多孔、耐酸性金屬有機骨架納米材料中，并用靶向蛋白修飾納米材料外表面，從而構建了具有胰島素保護和腸道轉運功能的納米系統(tǒng)。耐酸性金屬有機骨架能夠實現(xiàn)胰島素高負載，并與胃蛋白酶形成空間位阻效應，從而保護胰島素在胃腸道中不被水解；同時，耐酸性金屬有機骨架還表現(xiàn)出可控釋放的特性。此外，靶向蛋白能與腸上皮細胞廣泛表達的轉鐵蛋白受體相結合，通過受體介導的跨細胞途徑實現(xiàn)了胰島素的高效遞送。

這項研究開發(fā)的納米系統(tǒng)可以方便地將目標治療性蛋白與靶向蛋白整合在一起，從而創(chuàng)建多種功能的納米系統(tǒng)，為未來廣泛的生物醫(yī)學應用提供了可能性。（科技部）

我國科學家采用膜內納米顆粒組裝技術設計新型分離膜

近日，廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員賀斌團隊成功采用膜內納米顆粒組裝技術設計新型分離膜。

作為采用壓力驅動的分離體系，膜分離技術已廣泛應用于污水處理、海水淡化、醫(yī)藥、食品等領域。為得到高性能分離膜，較為簡單的方法是利用改性技術調控膜物理化學結構。改性方法中又以表面涂覆法最為簡單高效，僅需負載特定功能涂層于膜表面或膜內即可實現(xiàn)。但涂層與膜材料之間往往存在相容性問題，大部分涂層與膜材料通過非共價鍵相互作用結合，在膜分離過程中高壓、高剪切力的條件下無法穩(wěn)定存在。

針對這一問題，研究人員通過合成聚多巴胺（PDA）/聚乙烯亞胺（PEI）納米顆粒，采用真空輔助自組裝平臺技術負載納米顆粒于膜內死角區(qū)域，實現(xiàn)了新型高穩(wěn)定、高通量分離膜構筑。研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒尺寸小于膜孔徑且高分子分離膜內孔道曲折。負載過程中，納米顆粒無法停留于貫通孔道中，反而選擇性堆積在孔道死角，形成不易被流體沖走的新孔道壁面。

此外，不同于傳統(tǒng)涂覆過程中PDA與膜材料之間形成的可逆性非共價鍵，納米顆粒內PDA與PEI通過邁克爾加成或席夫堿反應形成不可逆共價鍵，使納米顆粒表面高分子非常穩(wěn)定，不易因外力流失。因此，膜內納米顆粒及納米顆粒表面高分子不易被流體沖蝕使得分離膜在長周期運行過程中表現(xiàn)出極高的穩(wěn)定性。

最后，納米顆粒內存在大量親水基團，負載后膜親水性顯著增強，且納米顆粒無法堵塞膜內流體傳遞和貫通孔道，使得膜通量進一步提高，也具備更好的抗污染性能。（中國科學報）

納米陶瓷化難燃功能母粒新材料中試成功

據(jù)報道，見喜新材料股份有限公司技術研究院發(fā)布技術成果，“一種納米陶瓷化難燃功能母粒新材料”中試成功并將產業(yè)化，擬新建年產5 000t生產線。目前，該研發(fā)成果已獲得專利。

據(jù)見喜新材料公司相關負責人介紹， 基于隧道、鐵路、城鐵、航空等行業(yè)迅速發(fā)展和投資規(guī)模擴大，對高阻燃、低發(fā)煙量的環(huán)保橡塑制品需求迫切。以鹵+銻、磷+氮為代表的阻燃劑體系存在著發(fā)煙量高和煙氣毒性受到檢測標準限制的問題；而發(fā)煙量低的鎂、鋁等無機體系阻燃劑添加比例過高導致材料物理性能下降，物理性能缺陷即使是通過超細化、表面改性技術仍不能理想化提升物理性能。

鑒于此，見喜新材公司技術研究院技術團隊和加拿大麥克馬斯特大學、香港理工大學共同合作，歷時3年時間開發(fā)出“一種納米低溫陶瓷化難燃功能母粒”。在添加本技術制備的難燃母粒制品受到火焰攻擊的350～400℃低溫下，制品能夠快速收縮、結皮、成碳，具有耐燒蝕特點，且表層光滑、熱傳導率低，形成類陶瓷化物質，能夠隔絕氧氣、阻斷燃燒反應，從而使材料達到較高的阻燃級別，即難燃級，保證了制品的過火完好率。

該項目技術研發(fā)的難燃母粒相比鹵系、氮系、磷系或無機鎂、鋁等系列的阻燃母粒產品具有低煙無鹵、阻燃等級高、煙氣毒性可達高分子材料的標準ZA1級的優(yōu)點。該技術達到了國內領先水平，制得的難燃劑母粒具備成碳層結構密實、無殘破、流動覆蓋性良好特點，具有高效阻燃功能，克服、彌補其他阻燃體系的不足，是一種新型途徑的阻燃材料。（中國化工報）