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摩尔粉剂

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摩尔粉剂相关的资讯

  • 复旦大学唐惠儒组突破核磁检测的微摩尔瓶颈
    导读 01 复旦大学生命科学学院唐惠儒教授团队在期刊《Journal of the American Chemical Society》上发表了题为“Detecting Submicromolar Analytes in Mixtures with a 5 min Acquisition on 600 MHz NMR Spectrometers”的研究论文,研究人员报告了一种新策略,通过结合探针诱导的灵敏度增强和基于NUS的1H-13C HSQC 2D NMR(PRISE-NUS-HSQC),在经济高效的常规600 MHz光谱仪上进行5分钟采集,即可同时检测复杂混合物中的亚微摩尔氨基化合物。研究背景 02 氨基化合物广泛存在于化学、生物学、医学、食品和环境科学等领域的复杂混合物中,涉及药物杂质、蛋白质代谢、生物系统中的生物胺、神经递质和嘧啶等。核磁共振(NMR)光谱是一种优秀的工具,可以同时鉴定和定量这些混合物中的化合物,但其检测限度(LOD)在几微摩尔以上(5 μM)。研究发现 03 研究人员开发了一种敏感而快速的方法,通过结合探针诱导的灵敏度增强和非均匀采样基于1H-13C HSQC 2D-NMR(PRISE-NUS-HSQC),引入了两个13CH3标记物,分别增加了每个分析物的1H和13C丰度,最多可增加6倍和200倍。这使得能够在5 mm试管中以5分钟采集时间在600 MHz光谱仪上高分辨率检测0.4-0.8μM的分析物混合物。该方法比传统的1H-13C HSQC方法(约50μM,10小时)更敏感且更快。此外,研究人员使用磺胺酸作为单一参考物,建立了一个数据库,涵盖了100多个化合物的化学位移和相对响应因子,从而实现了可靠的鉴定和定量。研究结果 04 综上所述,研究人员通过将探针诱导的灵敏度增强与基于NUS的1H-13C HSQC 2D-NMR相结合,开发出了一种同时定量复杂混合物中氨基化合物的新策略。该方法在多种生物基质中展示了良好的定量线性、准确性、精密度和适用性,为化学、药物、代谢组学、食品和其他混合物的大规模定量分析提供了一种快速而敏感的方法。
  • 后摩尔时代石墨烯面临的挑战与机遇
    从“买不到”到“买不起”,自2020年底开始的全球范围内的“缺芯荒”,有着愈演愈烈之势,芯片价格飙涨至5倍仍不见停。全球性芯片荒似乎没有经过多少时日,就如多米诺骨牌一样,冲击着全球百余行业,从汽车、钢铁产品、混凝土生产到空调制造,甚至包括肥皂生产,都或多或少受之影响,多位业内专家表示,至少要到2022年全球芯片供应链才能恢复正常化。随着5G通讯、智能汽车及线上化办公的发展,仿佛一夜之间人们对芯片的需求就提升了数个级别。芯片产业的发展,对单晶晶圆及单晶硅材料的需求也一夜暴涨。众所周知,单晶晶圆及单晶硅材料是制造半导体芯片的基本材料,也是集成电路产业的基石。目前最广泛使用的半导体晶圆材料为单晶硅晶圆,此外还有以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的第二代半导体材料,以及以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料。1975年,Intel创始人之一的戈登摩尔提出摩尔定律后,集成电路一直沿着“当价格不变,每18个月晶体管的密度增加一倍、性能提升一倍”的路径发展。单晶硅作为芯片产业中最为关键的基础材料已发展了数十年,在晶体管尺寸接近物理极限、经济成本越来越高的当下,集成电路发展遇到了挑战,产业发展进入“后摩尔时代”,如何在摩尔定律之外进行材料创新,更显得尤为重要。6月9日,世界半导体大会在南京召开,中国科学院院士、上海交通大学党委常委、副校长毛军发在主题演讲中表示,集成电路的发展有可能会绕开摩尔定律,往异质集成电路上发展。所谓异质集成电路,即是将不同工艺节点的化合物半导体高性能器件(芯片)、硅基低成本高集成器件/芯片(都含光电子器件或芯片),与无源元件或天线,通过异质键合成或外延生长等方式集成而实现。而在这个过程中,单晶化石墨烯无论是作为外延生长衬底材料,还是新型器件材料,都拥有广阔的发展空间。石墨烯是由碳原子组成的六角蜂窝状二维原子晶体材料,具有线性色散的狄拉克锥形能带结构,载流子有效质量为零,迁移率极高,拥有非常优异的物理性能。而石墨烯薄膜材料又有单晶和多晶之分。与传统的多晶石墨烯相比,单晶化石墨烯具有多种优势。多晶石墨烯晶粒畴区小且不均一,晶粒尺寸通常为5-20 µm,但单晶的晶粒最大可达厘米级。单晶石墨烯的载流子迁移率室温下约为 300000 cm2/Vs,远高于多晶石墨烯由于存在晶界限制的1000-3000 cm2/Vs。此外,多晶石墨烯层数调控性差,且存在大量的本征缺陷,这导致了其电学、力学、热学等诸多优良性质的降低。相比之下,单晶石墨烯性能优异,可构筑高性能的电子器件或光电子器件,逐渐成为硅基电子学器件的有力竞争者和补充者。石墨烯材料想要进入芯片、光电等高精尖领域,类比于基于硅晶圆的硅电子器件,基础则是单晶化石墨烯材料的批量制备。图1 北京石墨烯研究院单晶石墨烯晶圆(左)与多晶石墨烯(右)光镜图像对比欧盟石墨烯旗舰计划(Graphene Flagship)提供了一种新颖的单晶石墨烯生长技术,即通过光刻技术在衬底表面打上用于石墨烯单晶晶体生长的“晶种”,随即通过调控生长技术,控制石墨烯晶体在指定位置的晶种上生长,最后形成约100 μm级的单晶石墨烯晶体。这种方法可以自由控制晶体生长位置,便于在制备光电子器件前期妥善排布材料空间,同时降低了各类生长耗材的使用。然而,这种制备方式虽然技术可控,但工艺难度较高,生长效率低,不便进行产业化放大,难以满足市场中日渐增长的产业需求。图2 a-d为欧盟旗舰计划“晶种”技术单晶石墨烯生长及转移过程;e为单晶石墨烯阵列SEM图像;f为单晶石墨烯在铜箔上的光镜图像;g为转移至SiO2/Si后的光镜图像高品质单晶石墨烯是目前全球范围内对石墨烯材料性能和品质最极致的追求。市场数据表明,欧盟石墨烯旗舰计划目前最大单晶石墨烯尺寸在4厘米级,且仍旧处于科研研发状态,欧洲最大CVD石墨烯生产商Graphenea也仅能产业化制备晶畴为20 μm的多晶石墨烯材料,远低于集成电路产业的要求。我国虽然是石墨烯制备的产业大国,无论在企业数量还是石墨烯产能上,都傲居全球榜首,但主要集中在粉体材料或低品质多晶薄膜材料,而高品质石墨烯薄膜的批量制备技术依然是当前石墨烯产业发展的瓶颈。根据CGIA公开数据显示,截至20年底,中国拥有约1.7万家石墨烯相关注册企业,但据统计,真正开展业务的仅3000余家,而粉体制备及相关应用企业占据绝大多数。同时,由于缺少稳定的生长工艺和可靠的制造装备等原因,传统CVD制备方式批量生产的单层石墨烯薄膜材料多为多晶石墨烯,从事高端单晶化CVD石墨烯薄膜的企业更是寥寥无几。毫无疑问,单晶石墨烯生长工艺更加复杂,处理技术更加困难,但单晶石墨烯没有晶界,具有更高的平整度、机械性能、均一性及光电性能,是石墨烯应用于高性能电子及光电器件集成的理想材料。尤其是在异质集成、生物传感器、第三代半导体及其外延材料的生长上,对单晶化石墨烯材料有着更高品质的要求。北京石墨烯研究院(BGI)及刘忠范院士团队深耕石墨烯产业十数年,在单晶化大尺寸石墨烯薄膜生长上突破了产业化的技术壁垒,通过特殊的衬底处理工艺,可实现A3尺寸衬底上高品质石墨烯薄膜的宏量制备,年产能15000片/年,以及10x10 cm2铜基单晶石墨烯薄膜的制备,年产能90000片/年。无论在产品尺寸、晶粒畴区还是质量上,北京石墨烯研究院单晶化石墨烯产品都拥有无可比拟的优势。表1 北京石墨烯研究院单晶石墨烯产品参数尺寸通过短短五个月的市场化试运行,北京石墨烯研究院的单晶石墨烯产品已收获包含军方、中车集团、新加坡国立大学等国内外50余家一流高校科研院所与企业的订单,其中超半成和异质结构、半导体材料、光电器件相关。北京石墨烯研究院的单晶化石墨烯产品,逐渐在异质集成领域崭露头角。基于强大的市场需求及核心基础地位,伴随疫情带给社会生活的巨大改变,全球都在加码发展半导体产业。“未来的变化是产业‘赛道’可能会变,新材料和新架构的颠覆性技术将成为后摩尔时代集成电路产业的主要选择。”赛迪顾问股份有限公司副总裁李珂在2021世界半导体大会上如是表示。后摩尔时代,异质集成作为绕道摩尔定律创新的途径之一,结合石墨烯等新兴光电新材料,开辟石墨烯颠覆性应用技术,为我国早日实现“中国芯”具有重要意义。
  • 卓立汉光专访南京工业大学的王琳教授:后摩尔时代中的二维光电材料
    北京卓立汉光仪器有限公司(以下简称卓立汉光)于8月24日-25日在南京举办第四届“逐梦光电”国产光电分析仪器研制与应用研讨会。来自南京工业大学的王琳教授在会议期间接受卓立汉光《视点前沿》栏目的采访,奇思妙想探索二维光电材料制备与应用王琳教授课题组研究方向是二维光电材料与器件,主要分为三个子方向,即材料、物理、信息。*一个材料方向是关于二维光电材料本身的设计和制备,主要面向有化学材料背景的同学们,同学们可以根据自己的奇思妙想,利用一些比较新奇的制备方法去制备具有优异光物理特性和光电器件性能的材料,这些材料主要是以二维钙钛矿为代表的二维卤化物。第二个是物理方向,需要通过二维卤化物或者二维半导体与其他材料通过范德华异质结进行组装,从而研究由界面、电荷或能量传递引起的发光物理上的特性。这个方向适合具有良好物理知识背景的同学去从事。第三个是信息方向,当课题组制备出性能优异的光电材料并深入了解了其光物理特性之后,需要针对光电器件的应用去开发原型器件,包括存储器、晶体管和光电探测器等。目前王琳老师课题组的学生及老师一共有40余人。二维材料与后摩尔时代(Post-Moore Era)英特尔创始戈登摩尔在60多年前提出摩尔定律,描述电子器件在近几十年来的发展趋势。指的是每18-24个月,电子器件的集成密度会翻倍。随着器件的特征尺寸逐渐逼近了材料和器件的物理极限,大家发现这个摩尔定律失效了,由于后摩尔时代就出现了。王琳老师介绍道:“后摩尔时代有两条常规的发展路径。一是 “More Moore”(延续摩尔),更多的是采用更加激进的方法将器件的特征尺寸更加微缩化,使得集成密度提升到更高水平,主要是从尺寸集成角度来讲,希望材料能有底层的创新。第二是超越摩尔,也就是“More than Moore”。更多的是强调单一的器件功能的丰富化,比如把传感、存储、计算等功能集成在一个单一器件,使得器件功能更加丰富,从而提升集成的密度。这样单位面积上的器件的数量和功能得到很大提升,满足大家对集成器件更高的要求。搭建在显微镜上的圆偏振发光(CPL)王琳老师近年部分研究聚焦在低维材料的圆偏振发光中。课题组近期《NANO LETTERS》上发表了一篇文章(Stimulating and Manipulating Robust Circularly Polarized Photoluminescence in Achiral Hybrid Perovskites),文章通过二维的范德华力把二维非手性钙钛矿和二维手性钙钛矿连接起来,制备得到的材料在室温下的CPL强度有了数量级的提升。王琳老师分享了课题组在圆偏振显微镜的搭建的经验:“圆偏振发光显微系统的搭建需要用到四分之一玻片,我们可以在谱仪的激发或者发射端通过四分之一玻片的加入实现CPL特性的测量。CPL特性有三种测量方法:激发侧起偏、发射侧检偏和二者的结合。CPL也是表征二维材料如二硫化钼、二硒化钼等材料的一种重要方法。CPL*大应用方向是自旋光电子器件,我们以前主要考虑电荷传输及电荷量,但是经研究发现自旋作为载流子另外一个维度的调控,可以进一步丰富器件的功能,出现很多新奇的特性,而圆偏振光在这个方面是很好的表征手段。”与卓立汉光一起成长的科研历程作为卓立汉光的老朋友,王琳老师提到,她们课题组的发展和卓立汉光是密不可分的。她回忆道:“我在2017年认识了卓立汉光的董磊副总经理,当时我们有一个很好的想法,那就是能不能去集成适合研究二维材料微纳光电系统的全国产化设备,包括荧光、拉曼、光吸收、微纳LED测量,包括低温和磁场环境等。我当年刚回国,怀揣对祖国的热情,对国产仪器也有别样的情怀。董总问我,你敢不敢做*一个吃螃蟹的人,我当时也没有什么犹豫,就和董总达成了这样的协议。”通过六年的发展,王琳老师说,她觉得当初的选择是对的。她在当初选择了国产品牌并与它一起成长,虽然并不是每一台国产仪器都是完美的,但是她也见证国产仪器从不完美或是比较稚嫩的状态走向一个逐渐完美强大的发展过程。“这个过程和我自身的科研经历相似,我也是从一个懵懵懂懂的科研工作者,慢慢看清楚自己想做什么。有些虽然没有做到,但是已经确定了一个非常坚定的目标,我也非常感谢和卓立汉光一起成长的过程。‘’结束语在采访中,王琳老师深入浅出为我们科普了后摩尔时代,也让我们看到了二维光电材料与器件的发展潜力。*后当王琳老师娓娓道来她与卓立汉光一起成长的故事的时候,我们也十分感动并非常荣幸能够参与到这个与科研工作者一起成长的历程中。非常感谢王琳老师对卓立汉光的信任,也希望能与王老师一起见证二维光电器件在后摩尔时代中的巨大魅力。王琳教授简介王琳,南京工业大学教授、博士生导师、国家海外高层次青年人才引进计划入选者。长期从事低维异质集成材料与器件的研究工作。目前已发表学术论文90余篇,以(共同)通讯作者身份在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.、ACS Nano、Light Sci. Appl.、Nano Today等发表论文40余篇。曾荣获国际健康、科学与工程组织*佳研究员奖、国际先进材料学会奖章、欧洲材料学会青年科学家奖、江苏特聘教授、江苏省“六大人才高峰”高层次人才A类等荣誉。当选国际先进材料协会会员、欧洲先进材料大会科学顾问委员、柔性电子材料与器件工信部重点实验室学术委员会委员、InfoMat、中国激光杂志社、Frontier of Physics青年编委等。
  • 超越摩尔定律?厚度仅0.7 nm!台湾团队成功研发出单原子层二极管
    p  科学家除改善电路中晶体管基本架构外,也积极寻找具有优异物理特性且能微缩至原子尺度( 1纳米)的晶体管材料。/pp  芯科技消息,半导体技术蓬勃发展,但面对集成电路微缩化的3纳米制程极限,科学家除改善电路中晶体管基本架构外,也积极寻找具有优异物理特性且能微缩至原子尺度( 1纳米)的晶体管材料。/pp  成功大学、台湾“科技部”、同步辐射研究中心合作研发出仅有单原子层厚度(0.7纳米)且具优异的逻辑开关特性的二硒化钨(WSesub2/sub)二极管,并在《自然通讯 Nature Communications》杂志上发表研究成果。/pp style="text-align: center "img width="447" height="500" title="1.jpg" style="width: 447px height: 500px " alt="1.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/23354494-092f-4f45-a23e-f3f6ab8d514a.jpg" border="0" vspace="0"//pp  根据研究团对介绍,二维单原子层二极管的诞生,更轻薄,效率更高,除了可超越摩尔定律进行后硅时代电子元件的开发,以追求元件成本/耗能/速度最佳化的产业价值外,还可满足未来人工智能芯片与机器学习所需大量计算效能的需求。/pp  二维材料具有许多独特的物理与化学性质,科学家相信这些性质能为计算机和通信等多方领域带来革命性冲击。成大与同步辐射研究中心团队说明,其中与石墨烯(Graphene)同属二维材料的二硒化钨(WSe2),是一种过渡金属二硫族化合物(Transition Metal Dichalcogenides, 简称TMDs),能在单化合原子层的厚度(约0.7纳米)内展现绝佳的半导体传输特性,比以往传统硅半导体材料,除了厚度上已超越3纳米的制程极限外,可完全满足次世代集成电路所需更薄、更小、更快的需求。/pp  研究团队利用同时兼具高亮度/高能量解析/高显微力的台湾“三高”同步辐射光源,成功观察到可以利用搭载二维材料的铁酸铋(BiFeO3)铁电氧化物基板,能有效地在纳米尺度下改变单原子层二硒化钨半导体不同区域电性。/pp  指导该计划的成大教授吴忠霖表示,相较以往只能利用元素参杂或加电压电极等改变电性方式,最新发表的研究无需金属电极的加入,是极重大的突破。/pp  该研究团队也解释,这项研究利用单层二硒化钨半导体与铁酸铋氧化物所组成的二维复合材料,展示调控二维材料电性无需金属电极的加入,就能打开和关闭电流以产生1和0的逻辑信号,这样能大幅降低电路制程与设计的复杂度,以避免短路、漏电、或互相干扰的情况产生。/pp  由于二维材料极薄,能如同现今先进的晶圆3D堆栈技术一样,透过堆栈不同类型的二维材料展现不同的功能性。研究团对认为,未来若能将此微缩到极限的单原子层二极管组合成各种集成电路,由于负责运算的传输电子被限定在单原子层内,因此能大幅地降低干扰并能增加运算速度。/pp  研究团对期望,若这项技术持续精进,预期可超过现今计算机的千倍、万倍,而且所需的能量极少,大量运算时也不会耗费太多能量达到节能的效果,其各项优点将对现今数字科技发展带来重大影响,团队也举例,或许未来手机充电一次就能连续使用1个月,以现阶段最火的自动驾驶汽车来说,如果所有的感测、运算速度都比现在快上千、万倍,视频中的未来汽车可能再也不是梦想。/pp /p
  • 中南大学在莫尔超晶格量子器件研究领域取得新成果
    近日, 中南大学物理与电子学院教授刘艳平、何军与美国加州州立大学北岭分校Gang Lu、澳大利亚悉尼大学刘宗文以及湖南大学潘安练、段曦东教授等国内外学者合作,在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为“TMDCs莫尔超晶格层间耦合效应的量子调制”的研究论文。中南大学物理与电子学院为该项研究成果的第一完成单位,博士后郑海红博士为论文第一作者,刘艳平教授为论文的通讯作者。在范德瓦尔斯材料中,层间扭曲或晶格失配可以形成莫尔超晶格(Moiré superlattices),其周期随着扭曲角的变化而连续变化。莫尔超晶格可以产生空间周期性的莫尔势,改变材料的电子和能带结构,从而产生强相关联的量子现象,为研究多体系统的量子模拟提供了可能,促进了量子光学器件的发展。二维莫尔超晶格为探索新的强相关联的物理现象提供了一个强大的平台,这些现象都取决于界面层间耦合相关的莫尔势。目前,莫尔超晶格主要通过机械剥离技术和人工堆叠方法制备。然而,人工转移方法不可避免地造成由不纯界面引发的层间耦合在空间上的不均匀性,阻碍了对周期性莫尔超晶格物理性质及其应用的深入理解。因此,直接生长具有均匀的层间耦合和最小晶格重构的莫尔超晶格仍然是一个挑战,对莫尔超晶格的应用构成严重限制。针对这一难题,该研究创新性通过Sn原子辅助生长克服堆积自由能,并使用CVD生长技术直接制备了不同扭角的WSe2莫尔超晶格。利用低频拉曼散射光谱验证了其均匀性,证明了强的界面耦合。扭曲角为1.5°的CVD生长的莫尔结构的莫尔势比人工堆叠的更深(增加了155%),表明界面耦合可以调节莫尔势的深度。第一性原理模拟揭示了莫尔超晶格中的平带现象,为莫尔激子的产生提供了理论基础。本研究成果提出了一种合成二维莫尔超晶格的新方法,并为设计和优化其莫尔性能提供了策略,这种新策略将有望用于量子计算、量子通讯、新型超导体等领域。研究者通过Sn原子辅助下克服堆积自由能,采用CVD生长技术制备了具有不同扭曲角的WSe2莫尔超晶格。受访者 供图据悉,“低维物理与量子器件”是中南大学物理与电子学院特色研究方向和“十四五”规划重点发展支持方向之一。此项研究得到了国家自然科学基金面上项目、湖南省自然科学基金杰出青年项目、湖南省重点研发项目、湖南省芙蓉学者特聘教授基金、中南大学创新驱动青年团队项目、中南大学高性能复杂制造国家重点实验室自主研究课题、澳大利亚ARC Discovery、博士后面上项目等多个项目的支持,并获得中南大学高性能计算公共平台在材料结构计算等方面提供的有力支持。
  • 后摩尔时代新器件重大研究计划项目指南发布
    关于发布后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2023年度项目指南的通告国科金发计〔2023〕8号国家自然科学基金委员会现发布后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2023年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申请。国家自然科学基金委员会2023年2月10日后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2023年度项目指南本重大研究计划面向芯片自主发展的国家重大战略需求,以芯片的基础问题为核心,旨在发展后摩尔时代新器件和计算架构,突破芯片算力瓶颈,促进我国芯片研究水平的提升,支撑我国在芯片领域的科技创新。一、科学目标本重大研究计划面向未来芯片算力问题,聚焦芯片领域发展前沿,拟通过信息、数理、材料、工程、生命等多学科的交叉融合,在超低能耗信息处理新机理、载流子近似弹道输运新机理、具有高迁移率与高态密度的新材料、高密度集成新方法以及非冯计算新架构等方面取得突破,研制出1fJ以下开关能耗的超低功耗器件和超越硅基CMOS载流子输运速度极限的高性能器件,实现算力提升2个数量级以上的非冯架构芯片,发展变革型基础器件、集成方法和计算架构,培养一支有国际影响力的研究队伍,提升我国在芯片领域的自主创新能力和国际地位。二、核心科学问题针对后摩尔时代芯片技术的算力瓶颈,围绕以下三个核心科学问题展开研究:(一)CMOS器件能耗边界及突破机理。需要重点解决以下关键问题:探寻CMOS器件进行单次信息处理的能耗边界,研究突破该边界的新机理,实现超低能耗下数据的计算、存储和传输。(二)突破硅基速度极限的器件机制。需要重点解决以下关键问题:在探索同时具备载流子长自由程和高态密度的新材料体系基础上,研究近似弹道输运的器件机理,实现突破硅基载流子速度极限的高性能器件。(三)超越经典冯?诺依曼架构能效的机制。需要重点解决以下关键问题:探寻计算与存储融合的机制与方法,并结合新型信息编码范式,实现新型计算架构,突破冯?诺依曼架构的能效瓶颈。三、2023年度资助的研究方向(一)培育项目。围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,2023年度拟资助探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的申请项目,研究方向如下:1.超低功耗器件的理论、材料与集成技术。针对1fJ以下的开关能耗目标,研究超越CMOS的新原理逻辑、存储、感知器件及其核心材料与集成技术;研究极端物理条件下的极低功耗信息处理与存储机制及模型。2.高速高性能器件的理论、材料与集成技术。探究弹道输运机制,寻求超越传统硅基沟道自由程和态密度的半导体材料,研究并实现高弹道输运系数的新型场效应器件;探索有限能耗下的信息高速处理、存取与传输新机制及其器件技术。3.高能效计算与存储架构。探寻突破冯?诺伊曼能效瓶颈的新型计算架构和存储架构,研究面向存内计算新架构的设计方法学。(二)重点支持项目。围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,2023年拟资助前期研究成果积累较好、处于当前研究热点前沿、对总体科学目标有较大贡献的申请项目,研究方向如下:1.原子级沟道P型晶体管。研制高性能低功耗原子级沟道P型晶体管,沟道厚度小于1.5nm,迁移率大于100cm2/V?s,Vds = 1V时开态电流大于600μA/μm、关态电流小于100pA/μm。2.硅基新型神经突触器件。研制硅基新型神经突触器件,探索器件在电和近红外光刺激下多电导态产生的光电协同机理,阐明影响器件及其阵列波动性、重复性的物理机制和突触行为机理,并建立相关模型。实现阵列规模不小于4kbit,单次操作能耗低于1fJ、操作速度达到纳秒量级、权重精度达到3bit以上,并实现基于神经突触阵列的神经形态视觉。3.多元编码融合的张量处理架构。研究随机数、定点数、浮点数等两种或多种新型编码共融的编码机制,以及数字域、时间域、频率域多域融合的计算范式,数据精度可配置、数模计算异步协同的新型架构,探索编码可重构、硬件可复用的电路设计技术,研制高精度的张量处理器芯片,8bit等效精度下的计算密度大于5TOPS/mm2、能效大于50TOPS/W。4.异构融合的高能效存内搜索架构。研究非易失关联存储器及其集成技术、异构融合存内搜索架构以及混合精度能效提升技术,单比特搜索能耗低于1fJ,在多模态信息检索任务验证中实现与软件相当的搜索准确率,8bit等效精度下的能效大于50TOPS/W。四、项目遴选的基本原则(一)紧密围绕核心科学问题,鼓励有价值的前沿探索和创新研究。(二)优先资助能解决芯片中的实际难题、具有应用前景的研究项目。(三)鼓励多学科交叉研究。(四)重点资助具有良好研究基础和前期积累、对总体科学目标有直接贡献的研究项目。五、2023年度资助计划2023年度拟资助培育项目8项,资助直接费用约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2024年1月1日—2026年12月31日”;拟资助重点支持项目4项,资助直接费用约为300万元/项,资助期限为4年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2024年1月1日—2027年12月31日”。六、申请要求及注意事项(一)申请条件。本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:1.具有承担基础研究课题的经历;2.具有高级专业技术职务(职称)。在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。(二)限项申请规定。执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。(三)申请注意事项。申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2023年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。1.本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交时间为2023年3月15日-3月20日16时。(1)申请人应当按照科学基金网络信息系统(以下简称信息系统)中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。(2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。(3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明选择“后摩尔时代新器件基础研究”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。(4)申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分,应当首先明确说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划总体科学目标的贡献。如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。2.依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2023年3月20日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于3月21日16时前在线提交本单位项目申请清单。3.其他注意事项。(1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。(2)为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。4.本重大研究计划咨询方式:国家自然科学基金委员会信息科学部四处联系电话:010-62327351
  • 蒋尚义:集成芯片将是后摩尔时代的发展趋势
    近日,蒋尚义在回归中芯国际之后首次公开亮相,出席了第二届中国芯创年会,并发表演讲。据科创板日报报道,蒋尚义此次演讲提出了多个观点,如摩尔定律的进展已接近物理极限;后摩尔时代的发展趋势是研发先进封装和电路板技术,即集成芯片;半导体主要芯片已不再掌握在少数厂商;以及中芯国际先进工艺和先进封装都会发展、半导体产业需建立完整的生态环境才能在全球市场竞争中取胜等。蒋尚义指出,先进工艺研发是基石,因应摩尔定律的发展规律,先进工艺长期持续发展是毋庸置疑的。在此摩尔定律趋缓与后摩尔时代逼近的关键时刻,提前布局,先进工艺和先进封装双线并行的发展趋势显得尤为必要。而研发先进封装和电路板技术,目标是使芯片之间连接的紧密度和整体系统性能类似于单一芯片。蒋尚义表示,从系统层面看,重新规划各单元,包括特别情况下把目前极大型芯片折成多个单元,依据个别系统,针对各单元的特殊需求,选择合适的单元,分别制成小芯片,再经由先进封装和电路板技术重新整合,称之为集成芯片,这将是后摩尔时代的发展趋势。蒋尚义指出,要重新定义芯片与芯片间沟通的规格,必须先把整体生态环境和产业链建立起来,整合从设备原料到系统产品产业链,同时,还需要EDA Tools,Standard Cells,IP’s,Testing等配合。这些环节缺一不可,更重要的是,需要彼此之间的配合,保证一致性和完整性,以达到系统性能的最佳化,建立完整的生态环境,才能在全球市场竞争中取胜。2020年12月中旬,中芯国际发布公告,宣布蒋尚义博士获委任为中芯国际董事会副董事长、第二类执行董事及战略委员会成员。据了解,蒋尚义曾于2016年加入中芯国际并开始出任第三类独立非执行董事。不过2019年,中芯国际公告披露称,任期届满三年的蒋尚义因个人原因不再连任独立非执行董事。对于蒋尚义此次回归后,中芯国际未来发展方向成为了业界关注的焦点,对此,蒋尚义表示先进工艺一定会走下去,先进封装是为后摩尔时代布局的,中芯国际先进工艺和先进封装都会发展。此外,蒋尚义还指出,半导体应用市场从主要芯片掌握在少数供应商转变为主要芯片不再掌握在少数厂商。芯片供应链重整,不同的应用需要不同的芯片,芯片的需求成多元化。
  • Small Methods综述:扫描透射莫尔条纹方法(STEM-MF)
    当两套空间频率相近的周期性条纹或点阵相互干涉,就可能形成莫尔条纹(moiré fringe)。莫尔条纹常被应用于光学、机械学等学科进行图像处理、滤波等。在常用的材料学表征方法,如原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)中,莫尔条纹亦被应用于材料的位错识别、晶格应变分析等。  产生莫尔条纹的周期性结构可以是样品中的两套周期性晶格,也可以是扫描电子束遵循的周期性点阵与晶体的晶格。莫尔条纹概念应用于扫描透射电镜(STEM),可以通过控制扫描电子束的空间频率(即扫描点阵)与被分析的晶格点阵发生干涉,利用这种可控差拍干涉分析材料微结构的方法叫做扫描透射莫尔条纹方法(STEM-moiré fringe,简写为STEM-MF)。该方法由苏东和朱溢眉于2010年最先提出,并得到电子显微学领域的关注与发展。该方法通过获取实空间的干涉图样研究材料微结构,有如下优点:1)具有较大的视野范围 2) 对晶格变化的敏感性高 3) 可显著降低电子束辐照剂量 4) 具有高度可调的扫描策略以适应不同的晶格点阵。  最近,北京工业大学柯小行副教授课题组与中科院物理所苏东研究员课题组合作撰写综述文章,全面介绍了STEM-MF方法的相关理论,并进一步结合几何相位分析(GPA)、环形明场成像(ABF-STEM)、能量色散 X 射线光谱(EDX)和电子能量损失光谱(EELS),深入讨论了该方法的发展。继而通过STEM-MF在应变分析、缺陷研究、二维材料结构分析和电子束敏感材料结构表征上的应用,总结分析了STEM-MF在解决材料表征问题中的优势。最后,文章对STEM-MF的发展趋势进行展望,为STEM-MF应用于材料结构表征提供了崭新的思路。    文章提出STEM-MF方法的主要应用包括:  (1)材料应变分析:莫尔条纹对两套晶格周期及相对旋转角度高度敏感,因此可以利用STEM-MF进行应变分析。该方法已被用于半导体、金属等材料的定量化应变分析,兼具高精度(可达0.05-0.02%)和大视野范围的优点。  (2)材料缺陷研究:利用缺陷产生的应变可实现STEM-MF的缺陷识别,克服了常规 STEM 成像中高分辨条件下视野有限的缺点,能够在较低的放大倍数下快速定位缺陷,并在氧化物异质结、热电材料中得到了应用。  (3) 二维材料的结构表征:STEM-MF方法在快速定位晶界、界面缺陷和晶格扭曲等方面具有独特优势,因此在石墨烯和过渡族金属二硫化物等二维材料的微结构分析中有巨大的应用潜力,已被用于分析二维材料同质结、异质结等结构。  (4)电子束辐照敏感材料的低剂量表征:由于STEM-MF的扫描特点,能够在较大的扫描范围内调节步长,从而可减少高达99%的电子束辐照剂量。因此,该方法在研究电子束辐照敏感的材料方面有诱人的应用前景,目前已被初步应用于有机晶体和部分无机材料的结构表征。鉴于软物质结构表征的重要性,作者期望该方法能够在有机材料、生物材料、Mxenes 和MOF等更多的电子束辐照敏感材料的表征中发挥其应有的潜力。  文章最后讨论了STEM-MF的挑战和机遇,并就样品漂移等STEM不稳定因素的影响、机器学习方法的融入、扫描点阵的设计策略等方面提供了方案和建议。  论文信息:  Moiré Fringe Method via Scanning Transmission Electron Microscopy  Xiaoxing Ke*, Manchen Zhang, Kangning Zhao, Dong Su*  Small Methods  DOI: 10.1002/smtd.202101040
  • 葛炳辉团队:STEM模式下基于扫描莫尔条纹快速测定样品厚度的方法
    ◆第一作者:南鹏飞通讯作者:葛炳辉教授通讯单位:安徽大学论文DOI:10.1016/j.micron.2022.103230近日,安徽大学电镜中心南鹏飞同学关于利用扫描摩尔条纹测定样品厚度的工作被Micron杂志接收。样品厚度是透射电镜(TEM)成像中的重要参数,主要用于图像衬度的解释以及性能和微观结构之间的关系的研究。当前,透射电镜中常用的样品测厚方法主要包括电子能量损失谱(EELS),会聚束电子衍射(CBED)和位置平均会聚束电子衍射 (PACBED)等技术。其中EELS是一种原位测厚技术,主要通过log-ratios方法或K-K求和法则来计算样品的相对厚度或绝对厚度。在准确测得非弹性平均自由程的情况下,EELS测厚的准确度可达± 10%。CBED测厚则主要借助模拟来实现,测厚准确度可达 ± 5%。PACBED是扫描透射模式(STEM)下的一种测厚方法,通过对多个位置的CBED花样取平均,最终获得的PACBED花样中只包含厚度、倾转和极化的影响,精确度优于± 10%。然而,实际使用时,EELS测厚需要昂贵的Gatan成像过滤系统(Gif),而CBED和PACBED测厚则需要复杂且耗时的模拟工作。本工作介绍了一种STEM模式下快速测定样品厚度的方法,主要通过调节focus借助系列离焦的扫描莫尔条纹(SMF)成像来判断。通过将样品倾转至正带轴或强的双束衍射条件,并且适当调整放大倍数和电子束扫描方向就可以在中等放大倍数范围观察到SMF像。通过SMF的形成条件可知,只有电子探针和样品发生相互作用时才能观察到SMF。再通过改变离焦量,就可以控制电子探针相对于样品的位置,从而实现SMF的出现和消失。因此,实际在改变离焦值时电子探针的位置变化 ∆f 就反映了样品厚度。不过,要更准确的获得样品厚度 T 还需要考虑电子探针在深度方向的尺寸 δz 以及样品表面总的非晶层厚度 A, 即 T=∆f-δz+A ,其中 δz=1.77λ/α^2,α 为会聚半角,λ 为电子波长。进一步地,本工作还结合EELS测厚方法验证了SMF测厚方法的正确性。该工作强调了系列离焦SMF在快速测定样品厚度方面的应用,能够有效避免STEM模式下的电子束损伤和积碳问题,尤其适用于不耐电子束辐照的样品。赞助国家自然科学基金项目 (Nos. 11874394) 安徽省高校协同创新计划项目 (No. GXXT-2020-003)。论文链接https://doi.org/10.1016/j.micron.2022.103230
  • 后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2022年度项目指南发布
    国家自然科学基金委员会现发布后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2022年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南中所述的要求和注意事项申请。 国家自然科学基金委员会 2022年2月17日 后摩尔时代新器件基础研究重大研究计划2022年度项目指南  “后摩尔时代新器件基础研究”重大研究计划面向芯片自主发展的国家重大战略需求,以芯片的基础问题为核心,旨在发展后摩尔时代新器件和计算架构,突破芯片算力瓶颈,促进我国芯片研究水平的提升,支撑我国在芯片领域的发展与创新。  一、科学目标本重大研究计划面向未来芯片算力问题,聚焦芯片领域发展前沿,拟通过信息、数理、工程材料、生命等多学科的交叉融合,在超低能耗信息处理新机理、载流子近似弹道输运新机理、具有高迁移率与高态密度的新材料、高密度集成新方法以及非冯计算新架构等方面取得突破,研制出1fJ以下开关能耗的超低功耗器件和超越硅基CMOS载流子输运速度极限的高性能器件,实现算力提升2个数量级以上的非冯∙诺伊曼架构芯片,发展变革型基础器件、集成方法和计算架构,培养一支有国际影响力的研究队伍,提升我国在芯片领域的自主创新能力和国际地位。  二、核心科学问题  本计划针对后摩尔时代芯片技术的算力瓶颈,围绕以下三个核心科学问题展开研究:  (一)CMOS器件能耗边界及突破机理。需要重点解决以下关键问题:探寻CMOS器件进行单次信息处理的能耗边界,研究突破该边界的新机理,实现超低能耗下数据的计算、存储和传输。  (二)突破硅基速度极限的器件机制。需要重点解决以下关键问题:在探索同时具备载流子长自由程和高态密度的新材料体系基础上,研究近似弹道输运的器件机理,实现突破硅基载流子速度极限的高性能器件。  (三)超越经典冯∙诺依曼架构能效的机制。需要重点解决以下关键问题:探寻计算与存储融合的机制与方法,并结合新型信息编码范式,实现新型计算架构,突破冯∙诺依曼架构的能效瓶颈。  三、2022年度资助的研究方向  (一)培育项目。  围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,2022年度拟资助探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的申请项目,研究方向如下:  1.新原理超低功耗器件。  针对1fJ以下的开关能耗目标,研究超越CMOS的新原理逻辑、存储、感知器件及其材料、集成技术;研究高传输效率、低能量耗散的芯片级互连技术;研究极端物理条件下的极低功耗信息处理与存储机制及模型。  2.具有长自由程与高态密度的半导体新材料和器件。 探究弹道输运机制,寻求超越传统硅基沟道自由程和高态密度的半导体材料,研究并实现高弹道输运系数的新型场效应器件。  3.新型计算与存储架构。  探寻突破冯∙诺伊曼能效瓶颈的新型计算架构和存储架构,研究面向存内计算新架构的设计方法学。  (二)重点支持项目。  围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,2022年拟资助研究基础较好、对总体目标有较大贡献的申请项目,研究方向如下:  1.低功耗新材料DRAM器件技术。  研制出CMOS后道集成工艺兼容的高速低功耗无电容DRAM单元,读写时间小于10ns,动态保持时间1小时以上,实现多bit存储。  2.基于新材料的近似弹道输运器件。  研究超越单晶硅沟道平均自由程,同时具备高态密度的新沟道材料,实现与CMOS工艺兼容且逼近弹道输运极限的新沟道材料互补场效应晶体管。室温下,栅极过驱动电压和漏极电压小于0.75 V时,弹道输运系数大于0.5,注入速度大于5×106cm/s,驱动电流超过500μA/μm。  3.可重构的混合编码计算架构及电路复用技术。  研究包含随机数、时间域、频率域、模拟域等两种或多种新型编码机制、数据精度可配置的混合编码计算架构,以及编码可重构、硬件可复用的电路设计技术,研制基于CMOS或新型非易失器件的混合编码芯片,实现与数字电路相当的计算准确率,完整芯片的能效在低精度和高精度计算任务中分别达到50TOPS/W和5TOPS/W。  4.单片三维集成的存算一体架构及关键技术。  研究近存计算与存内计算融合的单片三维集成架构,高带宽的存储与计算层间数据流,以及硅基关键电路设计技术,实现堆叠3层以上、包含硅基CMOS和多种后段逻辑、存储器件的存算一体芯片,存储阵列规模不小于100Kb,完成复杂计算时的全系统能效大于10TOPS/W。  四、项目遴选的基本原则  围绕核心科学问题,本重大研究计划侧重:  (一)紧密围绕核心科学问题,鼓励有价值的前沿探索和创新研究。  (二)优先资助能解决芯片中的实际难题、具有应用前景的研究项目。  (三)鼓励多学科交叉研究。  (四)资助具有良好研究基础和前期积累、对总体目标有直接贡献的研究项目。  五、2022年度资助计划  2022年度拟资助培育项目8项左右,资助直接费用约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日-2025年12月31日”;拟资助重点支持项目4项左右,资助直接费用约为300万元/项,资助期限为4年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2023年1月1日-2026年12月31日”。  六、申请要求及注意事项  (一)申请条件。  本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:  1.具有承担基础研究课题的经历;  2.具有高级专业技术职务(职称)。  在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。  (二)限项申请规定。  执行《2022年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。  (三)申请注意事项。  申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2022年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2022年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。  1.本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2022年3月18日-3月20日16时。  (1)申请人应当按照科学基金网络信息系统(以下简称信息系统)中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。  (2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。  (3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明选择“后摩尔时代新器件基础研究”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。  培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。  (4)申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分,应当首先明确说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。  如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。  2.依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2022年3月20日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于3月21日16时前在线提交本单位项目申请清单。  3.其他注意事项。  (1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。  (2)为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。  (四)咨询方式。  国家自然科学基金委员会信息科学部四处  联系电话:010-62327351
  • 莫尔超晶格重大突破发文Nature!低温强磁场纳米位移台扮演关键角色
    背景介绍 载流子之间的相互作用是凝聚态物理学的热门研究和重点关注对象。调控这种相互作用的能力将有望调控复杂的电子相图。近年来,二维莫尔超晶格已经成为量子领域非常具体潜力的一个研发平台。莫尔系统通过调整层扭转角、电场、莫尔载流子浓度和层间耦合,可以实现其物理参数的高度可调。进展概述 近期,Xiaodong XU(美国华盛顿大学)的研究小组报道了光激发可以高度调整莫尔捕获载流子之间的自旋-自旋相互作用,从而产生WS2/WSe2莫尔超晶格中的铁磁有序。该研究中,作者使用了德国attocube公司提供的ANPxyz101系列兼容低温强磁场纳米精度位移台,以确保在低温强磁场环境中精确控制样品位置。文章以《Light-inducedferromagnetism in moirsuperlattices》为题,发表于Nature期刊。 图1显示了丰富的填充因子依赖的磁光响应,在填充因子为&minus 1时,RMCD显示出超顺磁样响应。当空穴掺杂明显减少(见图1e)时,一个磁滞回线开始出现, 这是铁磁性的标志。在&minus 1/3的填充因子(即每3个莫尔晶胞中有一个空穴)附近,随着激子共振激发功率的增加,在磁圆二色性信号中出现了一个明显的磁滞回线。图1. WS2/WSe2异质结中的磁圆二色性随填充因子变化。a) 器件示意图 b) PFM图像,标尺:20 nm c) 反射谱随偏置电压变化 d-e) 磁圆二色(RMCD)随填充因子变化 图2a显示了在1.6K温度与填充因子为-1/3时RMCD信号与激光功率的关系。当功率小于16 nW时,RMCD信号与磁场之间的关系消失,表现为一条无特征的直线。当功率增加到临界阈值以上时,出现一个滞回线。图2b中零磁场下RMCD信号的强度随激光功率的增加而增大,最终达到饱和。在低填充因子下,由于空穴距离更大固有磁相互作用明显较弱。因此,在分数填充因子为&minus 1/3处出现的功率依赖的RMCD响应表明,通过光学诱导的长程自旋-自旋相互作用,出现了铁磁序。磁滞回线宽度对光激发功率的依赖关系可以忽略不计,这意味着在温度远低于居里温度时,磁滞回线宽度主要由磁各向异性决定。如图2c-d所示,随着温度的升高磁滞回线宽度减小,有效的居里温度被确定为8K左右。图2. 在填充因子为-1/3的时候对光致铁磁性的观察。a-b)1.6K温度,不同激光功率下RMCD信号随磁场变化。c-d)磁滞回线宽度与温度的关系,激光功率103 nW 课题组进一步在填充因子为&minus 1/7下进行了温度与激光功率依赖性的RMCD测量(图3)。图3a显示了在不同的激光功率下的测量结果。作者定义了一个临界温度Tc,超过这个温度,RMCD的磁性响应(心跳线形状)就会消失。以253 nW光激发为例,心跳线形状保持强至约40K。为了进一步突出这一效应,图3b中绘制了提取的RMCD信号振幅与激发功率和温度的变化关系。这些数据表明,一旦光激发功率足够大,可以引入磁序,Tc可以从20K左右的调谐到45K。观察到的现象指出了一种机制,其中光激发激子促成了莫尔捕获空穴之间的交换耦合。这种激子促成的相互作用可能比莫尔捕获空穴之间的直接耦合范围更长程,因此即使在稀空穴体系中也会出现磁序。这一发现为莫尔量子物质的丰富的多体哈密顿量增加了一个动态调谐方案。图3. 利用光激发功率和填充因子调节磁态。a-d) RMCD信号强度与磁场、温度、填充因子的关系图 图a-b中填充因子为-1/7 值得指出的是,整个实验都是在低温及强磁场中进行的。这其中关键的设备就是德国attocube公司提供的ANPxyz101系列兼容低温强磁场纳米精度位移台,该位移台能够在极低温环境下提供纳米级的精确位移,成为整个变温及磁场调控过程中精确控制样品位置的关键设备。 attocube公司生产的位移器设计紧凑,体积小巧,种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和扫描器,并以稳定而优异的性能,原子级定位精度,纳米位移步长和厘米级位移范围受到科学家的肯定和赞誉。产品广泛应用于普通大气环境和极端环境中,包括超高真空环境(5E-11mbar)、极低温环境(10 mK)和强磁场中(31 T)。图4 attocube低温强磁场位移器,扫描器attocube低温位移台技术特点如下:参考文献:[1]. Xiaodong XU, et al. Light-induced ferromagnetism in moiré superlattices. Nature 604, 468–473 (2022)
  • Science:石墨烯莫尔(moiré )超晶格纳米光子晶体近场光学研究
    光子晶体又称光子禁带材料。从结构上看,光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体,其物理思想可类比半导体晶体。通过设计,这类晶体中光场的分布和传播可以被调控,从而达到控制光子运动的目的,并使得某一频率范围的光子不能在其中传播,形成光子带隙。 光子晶体中介质折射率的周期性结构不仅能在光子色散能带中诱发形成完整的光子带隙,而且在特定条件下还可以产生一维(1D)手性边界态或具有Dirac(或Weyl)准粒子行为的奇异光子色散能带。原则上,光子晶体的概念也适用于控制“纳米光”的传播。该“纳米光”指的是限域在导电介质表面的光子和电子的一种耦合电磁振荡行为,即表面等离子体激元(SPPs)。该SPP的波长,λp,相比入射光λ0来说多可减少三个数量。如果要想构筑纳米光子晶体,我们需要在λp尺度上实现周期性介电结构,传统方法中采用top-down技术来构建纳米光子晶体,该方法在加工和制造方面具有较大的限制和挑战。 2018年12月,美国哥伦比亚大学D.N. Basov教授在Science上发表了题为Photonic crystals for nano-light in moiré graphene superlattices的全文文章。研究者利用存在于转角双层石墨烯结构(twisted bilayer grapheme, TBG)中的莫尔(moiré)超晶格结构,成功构筑了纳米光子晶体,并利用德国neaspec公司的neaSNOM纳米高分辨红外近场成像显微镜研究了其近场光导和SPP特性,证明了其作为纳米光子晶体对SPP传播的调控。 正常机械解理的双层石墨烯是AB堆叠方式,但是,当把其中的一层相对于另一层旋转一个角度,就会形成AB和BA堆叠方式相间排列的莫尔超晶格结构,AB畴区和BA畴区之间是AA堆叠方式的畴壁,如图例1A所示。如果通过门电压对该双层石墨烯施加一个垂直电场,会在AB畴区和BA畴区打开一个带隙,从AB畴区到BA畴区堆叠次序的反转连同能带结构的反转则会在畴壁上形成拓扑保护的一维边界态,如图例1C。一维边界态的存在会使得畴壁上光学跃迁更加容易,表现为畴壁上增强的光导能力。研究者通过德国neaspec公司的neaSNOM高分辨率散射式近场红外光学显微镜对样品进行近场纳米光学成像,在近场光学振幅成像中观察到了转角双层石墨烯上六重简并的周期性亮线图案,成功可视化了这种光导增强的孤子超晶格网络。从近场光学振幅成像上可以看到孤子超晶格周期长度大约为260nm,据此,研究者推断对应的转角大约为0.06°。 图例1:散射式近场光学显微镜(neaSNOM)对转角双层石墨烯(TGB)进行近场纳米光学成像研究的结果。A:实验示意图(AB,BA,和AA表示石墨烯不同堆叠类型);B:近场纳米光学振幅成像及TEM图;C:畴壁上电子能带结构。 不仅孤子超晶格的周期性和等离激元的波长相匹配,而且之前的研究表明,双层石墨烯中的孤子对SPP具有散射行为,转角双层石墨烯中规律的孤子结构所形成的周期性散射源恰好满足了作为纳米光子晶体的条件。接下来研究孤子超晶格对SPP的光子晶体效应,实验中研究者利用neaSNOM近场光学显微镜的针作为SPP发射源,并通过改变门电压和入射光波长改变SPP的波长,在该器件上同时得到了两组近场光学振幅图和相位图(如图例2B和2C)。从图中可以看到,λp=135 nm和λp=282 nm的情况下,近场光学振幅图和相位图表现出截然不同的周期性明暗图案,这种周期性明暗分布正是SPP在孤子超晶格传播过程中干涉效应的显现,近场光学振幅图、相位图和理论计算结果显示出的吻合性。对近场光学成像的傅里叶变换使得研究者可以进入动量空间研究其光子能带结构,结合模拟计算,对光子能带结构的研究表明,虽然孤子对SPP的散射较弱,还不足以形成纳米光学带隙,但是转角双层石墨烯中SPP的传播毫无疑问符合纳米光子能带色散行为。 图例2:散射式近场光学显微镜(neaSNOM)研究石墨烯超晶格中等离激元(SPP)传播近场光学成像结果。A,C: 通过改变门电压和入射光波长,λp分别为135nm和282nm下近场光学成像结果(同时获得近场光学振幅成像和相位成像);B,D: 模拟计算结果。 在该项工作中,研究者利用转角双层石墨烯设计实现了石墨烯SPP纳米光子晶体,并利用德国neaspec散射式近场光学显微镜从几个途径进行了研究。先,畴壁区域增强的光导响应来源于孤子的一维拓扑边界态,neaSNOM近场光学显微镜以高的分辨率可视化了孤子超晶格网络。其次,双层石墨烯纳米光子晶体的主要参数(周期性、能带结构)可以通过改变转角角度和静电场等实现连续调控,这可以突破标准top-down或光刻等技术来构筑纳米光子晶体的限制和挑战。在电中性点附近,孤子被预言具有拓扑保护的一维等离激元模式,此时,双层石墨烯纳米光子晶体作为一维等离激元的二维网络载体,可能会展现出很有意思的光学现象。 特别值得指出的两点是:1.即使研究者通过0.06°的超小转角制造了高达260nm的孤子超晶格周期长度,如果没有neaSNOM近场光学显微镜高的空间分辨率(取决于针曲率半径,高可达10nm),清晰地看到孤子超晶格网络依然是非常困难的。2.neaSNOM近场光学显微镜具有的伪外差相位解调模块,可以同时实现高信噪比下的近场光学信号振幅成像和相位成像。该项工作中实验结果和模拟计算结果的吻合很好地证明了这一点。作为二维材料纳米光学领域为专业的研究工具,neaspec近场光学显微镜已经助力国际和国内多个研究机构在为的杂志发表了诸多研究成果。不仅是在纳米光学成像领域,neaspec开放兼容的设计使得它在纳米傅里叶红外光谱(nano-FTIR)、太赫兹(THz)、拉曼、荧光、超快、光诱导等多个领域均有广泛应用。
  • 许晓栋最新Nature正刊!低震动无液氦磁体与恒温器助力莫尔超晶格中的光诱导铁磁性研究取得重要进展
    载流子之间的多体相互作用是相关物理学的核心。调控这种相互作用的能力将有望调控复杂的电子相图。近年来,二维莫尔超晶格已经成为量子工程的一个前景研发平台。莫尔系统的功能在于通过调整层扭转角、电场、莫尔载流子浓度和层间耦合,实现其物理参数的高可调性。由半导体过渡金属双卤化合物(TMDs)形成的莫尔超晶格是一个新兴的平台,可探索高可调性相关效应。结合强库仑相互作用、三角摩尔几何、强自旋轨道耦合和孤立的平坦电子带,TMD异质分子层是测试可调多体哈密顿数的理想平台。事实上,在整数和分数莫尔微带填充下的相关缘状态已经被实验证明了。理论上,TMD莫尔平台提供了一个机会来研究具有三角形或六边形几何形状的经典模型,以探索强相关的物理。通过改变现场库仑相互作用U和近邻跳变参数t,预测了具有各种缘态、金属态和奇异磁态和拓扑态的多体相图。图1. WS2/WSe2异质结中的磁圆二色性随填充因子变化。a) 器件示意图 b) PFM图像,标尺:20 nm c) 反射谱随偏置电压变化 d-e) 磁圆二色(RMCD)随填充因子变化 近期,Xiaodong XU(美国华盛顿大学)的研究小组报道了光激发可以高度调整莫尔捕获载流子之间的自旋-自旋相互作用,从而导致WS2/WSe2莫尔超晶格中的铁磁顺序。图1显示了丰富的填充因子依赖的磁光响应,在填充因子为−1时,RMCD显示出超顺磁样响应。当空穴掺杂明显减少(见图1e)时,一个磁滞回线开始出现, 这是铁磁性的标志。在−1/3的填充因子附近(即每3个莫尔晶胞中有一个空穴)附近,随着激子共振激发功率的增加,在磁圆二色性信号中出现了一个明显的磁滞回线。图2. 在填充因子为-1/3的时候对光致铁磁性的观察。a-b)1.6K温度,不同激光功率下RMCD信号随磁场变化。c-d)磁滞回线宽度与温度的关系,激光功率103 nW。图2a显示了在1.6K温度与填充因子为-1/3的时RMCD信号与激励光功率的关系。当功率小于16 nW时,RMCD信号与磁场之间的关系消失,表现为一条无特征的直线。当功率增加到临界阈值以上时,出现一个滞回线。图2b中零磁场下RMCD信号的强度随激光功率的增加而增大,终达到饱和。在低填充因子下,由于空穴距离更大固有磁相互作用明显较弱。因此,在分数填充因子为−1/3处出现的功率依赖的RMCD响应表明,通过光学诱导的长程自旋-自旋相互作用,出现了铁磁序。磁滞回线宽度对光激发功率的依赖关系可以忽略不计,这意味着在温度远低于居里温度时,磁回线宽度主要由磁各向异性决定。如图2c-d所示,随着温度的升高磁滞回线宽度减小,有效的居里温度被确定为8K左右。图3. 利用光激发功率和填充因子调节磁态。a-d) RMCD信号强度与磁场、温度、填充因子的关系图 图a-b中填充因子为-1/7. 课题组进一步在填充因子为−1/7下进行了温度与激光功率依赖性的RMCD测量(图3)。图3a显示了在不同的激光功率下的测量结果。 作者定义了一个临界温度Tc,超过这个温度,RMCD的磁性响应(心跳线形状)就会消失。以253 nW光激发为例,心跳线形状保持强至约40K。为了进一步突出这一效应,图3b中绘制了提取的RMCD信号振幅与激发功率和温度的变化关系。这些数据表明,一旦光激发功率足够大,可以引入磁序,Tc可以从20K左右的调谐到45K。观察到的现象指出了一种机制,其中光激发激子促成了莫尔捕获空穴之间的交换耦合。这种激子促成的相互作用可能比莫尔捕获空穴之间的直接耦合范围更长程,因此即使在稀空穴体系中也会出现磁序。这一发现为莫尔量子物质的丰富的多体哈密顿量增加了一个动态调谐旋钮。 以上的结果是借助于attoDRY2100低震动无液氦磁体恒温器获得的,该低温恒温器可以与拉曼光谱、磁圆二色性、磁光克尔效应和偏振荧光测量等多种实验技术结合使用。图4:低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列,超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。 attoDRY2100低恒温器温主要技术特点:☛ 应用范围广泛: PL/EL/ Raman/RMCD/MOKE等光谱测量☛ 变温范围:1.8K - 300K☛ 空间分辨率: 1 mm☛ 无液氦闭环恒温器☛ 工作磁场范围:0...9T (12T, 9T-3T,9T-1T-1T矢量磁体可选)☛ 低温消色差物镜NA=0.82☛ 精细定位范围: 5mm X 5mm X 5mm @ 4K☛ 精细扫描范围:30 μm X 30 μm@4K☛ 可进行电学测量,配备标准chip carrier☛ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、SHPM等功能 参考文献:[1]. Xiaodong XU, et al. Light-induced ferromagnetism in moiré superlattices. Nature 604, 468–473 (2022)
  • 我国科研团队成功研制皮摩尔级小型荧光光谱仪
    作者:孙丹宁 来源:中国科学报利用紫外激发产生特征荧光的原理,用于测试微量物质的含量与成分,是当前最灵敏的痕量检测方法之一,在生命科学、食品安全和环境监测中具有重要应用。但在这一领域,国产高端仪器仍是空白。大连理工大学黄辉教授课题组与范剑超教授、赵剑教授和刘蓬勃副教授合作,发明了一种小型高灵敏度的荧光光谱仪。相关成果发表在《分析化学》。小型荧光光谱仪示意图。大连理工大学供图该小型荧光光谱仪基于发明的导光金属毛细管技术,可大幅提高荧光检测的信噪比,因此能够采用便宜微型的LD或LED作为激发光源,以取代昂贵笨重的氩离子激光器或大功率氙灯。同时,合作团队还发明了荧光光谱的同步校准技术,可克服光源功率波动和样品吸收导致的干扰。目前,研制的光谱仪已通过国家计量院的鉴定,并在国家海洋环境监测中心(大连)进行测试和试用。检测精度超过国外主流高端产品,海洋溢油检测指标处于国际领先水平。其水体有机碳TOC的检测精度达4ng/mL,可媲美大型专业仪器。相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c02200
  • TOPAS发布FMS 375分级效率测试系统新品
    FMS-375分级效率测试系统是将TOPAS核心的设备集成于一体,用于测试气溶胶颗粒粒径和颗粒物浓度分析。能满足1:通过开关控制补气并实现自动气溶胶采样,2:具有两个稀释系统的气溶胶调节部分,3:配置精密的气溶胶粒径谱仪测试装置LAP-325. 二、仪器应用l 气溶胶颗粒物的粒径和分布特征分析:l 油雾分离器和过滤器的分级效率测试:在测试过程中,将含油雾的气溶胶送入到测试通道中,利用粒径谱仪对油雾分离器上下游的气溶胶进行分析测试,分离过滤效率通过上下游油雾颗粒浓度的比率进行计算。l 发动机测试台和其他试验测试台的搭建,如SPT-140l 可在超压或低压下操作l 自动控制和远程操作l 可移动 三、仪器规格参数l 采样流量:3L/minl 粒径测试范围:0.1L/minl 测试浓度范围:小于4*108cm3 l 气溶胶入口:外直径8mml 温度范围:最大120度l 入口压力范围:max 800mbarl 电源:110 … 240 V, 50 … 60 Hzl 压缩空气:4 bar≤p≤8 barl 通讯端口:USBl 尺寸:(w × h × d) 650 × 570 × 500 mml 重量:33 kg创新点:1.将粒径谱仪和颗粒物稀释器创新的集成于一体,可直接与采样点连接进入测试部分,直接得到颗粒物分级过滤效率结果值。2.整体设计紧凑,配置带轮可移动的操作平台,便于测试,适用于不同的试验场所。FMS 375分级效率测试系统
  • 基因测序“摩尔定律”初现,“三代测序”要革“二代”的命?
    在“二代测序”(NGS)尚未迎来投资热潮的情况下,技术突破捷报连连的“三代测序”(3GS)又进入到了投资人的视野中。1986年,第一台商用基因测序设备正式出现,到第二代测序设备出现,期间间隔了19年时间。而第二代设备问世,到第三代设备的诞生,仅仅用了5年,基因测序设备的更新换代速度正在不断加快。这就好比“2G”手机跳过“3G”,直接跨越到了“4G”时代。  报告通过四个方面对第三代基因测试技术进行分析:  1、第三代基因测试技术的发展现状   2、第三代基因测试方法原理   3、第三代极影测试技术优势和劣势   4、国内外布局第三代基因测试技术的公司情况。  1、第三代基因测试技术的发展现状  以Helicos公司的Heliscope单分子测序仪、Pacific Biosciences公司的SMRT技术和Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔单分子技术为代表的三代测序技术在经过了多年发展后,已经逐步趋于成熟。  尽管当下该技术还有成本偏高、错误率较高、生物信息学分析软件不够丰富的问题,但其在读长、测序速度等方面都具有明显优势。  三代测序设备已实现稳定性、小型化,未来随着准确度提升、平行测序能力和酶活性等问题的解决,第三代测序技术将成为未来发展的重要技术趋势,实现大规模商业化将是大势所趋。  2、第三代基因测序方法原理  Helicos公司的Heliscope单分子测序仪、Pacific Biosciences公司的SMRT技术和Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔单分子技术,被认为是第三代测序技术。  与前两代技术相比,他们最大的特点是单分子测序,其中,Heliscope技术和SMRT技术利用荧光信号进行测序,而纳米孔单分子测序技术利用不同碱基产生的电信号进行测序。  PacBio SMRT技术应用了边合成边测序的思想,并以SMRT芯片为测序载体,芯片上有很多小孔,每个孔中均有DNA聚合酶。  测序基本原理是:DNA聚合酶和模板结合,4色荧光标记4种碱基(即是dNTP),在碱基配对阶段,不同碱基的加入,会发出不同光,根据光的波长与峰值可判断进入的碱基类型。DNA聚合酶是实现超长读长的关键之一,读长主要跟酶的活性保持有关,它主要受激光对其造成的损伤所影响。  另外,可以通过检测相邻两个碱基之间的测序时间,来检测一些碱基修饰情况,既如果碱基存在修饰,则通过聚合酶时的速度会减慢,相邻两峰之间的距离增大,可以通过这个来之间检测甲基化等信息。SMRT技术的测序速度很快,每秒约数个dNTP。  但是,同时其测序错误率比较高(这几乎是目前单分子测序技术的通病),达到15%。但好在它的出错是随机的,并不会像第二代测序技术那样存在测序错误的偏向,因而可以通过多次测序来进行有效的纠错(代价是重复测序,也就是成本会增加)。SMRT技术原理图  Oxford Nanopore Technologies公司所开发的纳米单分子测序技术与以往的测序技术皆不同,它是基于电信号而不是光信号的测序技术。  该技术的关键之一是,设计了一种特殊的纳米孔(只能容纳单分子通过),孔内共价结合有分子接头。当DNA碱基通过纳米孔时,它们使电荷发生变化,从而短暂地影响流过纳米孔的电流强度(每种碱基所影响的电流变化幅度是不同的),灵敏的电子设备检测到这些变化从而鉴定所通过的碱基。Nanopore技术原理图  3、第三代基因测序技术的优势和劣势  相比于二代测序,三代测序具有如下优势:  1、第三代基因测序读长较长。如Pacific Biosciences公司的PACBIO RS II 的平均读长达到10kb,可以减少生物信息学中的拼接成本,也节省了内存和计算时间。  2、直接对原始DNA样本进行测序,从作用原理上避免了PCR扩增带来的出错。  3、拓展了测序技术的应用领域。二代测序技术大部分应用基于DNA,三代测序还有两个应用是二代测序所不具备的:第一个是直接测RNA的序列,RNA的直接测序,将大大降低体外逆转录产生的系统误差。第二个是直接测甲基化的DNA序列。实际上DNA聚合酶复制A、T、C、G的速度是不一样的。正常的C或者甲基化的C为模板,DNA聚合酶停顿的时间不同,根据这个不同的时间,可以判断模板的C是否甲基化。  4、三代测序在ctDNA,单细胞测序中具有很大的优势:ctDNA含量非常低,三代测序技术灵敏度高,能够对于1ng以下做到监测 在单细胞级别:二代测序要把DNA提取出来打碎测序,三代测序直接对原始DNA测序,细胞裂解原位测序,是三代测序的杀手应用。  同时,第三代基因测序也存在一定的缺陷:  1、总体上单读长的错误率依然偏高,成为限制其商业应用开展的重要原因 第三代基因测序技术目前的错误率在15%-40%,极大地高于二代测序技术NGS的错误率(低于1%)。不过好在三代的错误是完全随机发生的,可以靠覆盖度来纠错(但这要增加测序成本)。  2、三代测序技术依赖DNA聚合酶的活性。  3、成本较高,二代Illumina的测序成本是每100万个碱基0.05-0.15美元,三代测序成本是每100万个碱基0.33-1.00美元。  4、生信分析软件也不够丰富(如图所示):一、二、三代基因测序技术对比图  4、国内外布局三代测序的公司情况  国外布局三代测序的主要有Pacific Biosciences、Oxford Nanopore Technologies等公司,2015年10月27日,国内公司瀚海基因(Direct Genomics)公布了基于Helicos技术研发的专门用于临床的第三代单分子测序仪GenoCare 原理样机。  中科院北京基因组研究所与浪潮基因组科学也在共同研制国产第三代基因测序仪。在测序仪价格方面,PACBIO 2011年的第一台三代测序仪PacBioRS在美国价格80万美金,2015年生产的sequel测序仪价格35万美金,大幅下降。在测序成本方面,预计未来5年内三代测序能达到100美元全基因组测序的价格。国内外布局三代测序的公司  第三代测序技术是大势所趋  从兴证医药健康这份报告中可以看到:目前,第三代测序在技术上相对于二代在读长和测序速度等方面有明显优势,但在成本和准确率等方面还有待提升。目前国内只有瀚海基因在三代测序上有临床成果,而国外已经初步实现技术商业化。总体而言,第三代测序技术是未来发展趋势,实现大规模商业化将是大势所趋。  本篇报告内容由动脉网整理自兴证医药健康投资报告
  • 化学所等发展直写高性能原子级厚二维半导体薄膜新策略
    二维(2D)半导体材料为将摩尔定律扩展到原子尺度提供了机会。与传统基于蒸镀和光刻技术的加工技术相比,印刷电子因成本效益、灵活性以及与不同衬底的兼容性而受到关注。目前,印刷的二维晶体管受到性能不理想、半导体层较厚和器件密度低的制约。同时,多数二维材料油墨通常使用高沸点溶剂,随之而来的问题包括器件性能退化、高材料成本和毒害性等,难以大规模应用。因此,发展简单且环保的策略对于制造低成本、大规模的打印二维材料功能器件具有重要意义。   中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组在二维原子级厚材料合成和图案化器件方面取得了系列进展,例如,二维MXene与纳米晶复合材料研究(J. Mater. Chem. 2022, 10, 14674-14691;Nano Res. 2022,DOI:10.1007/s12274-022-4667-x)、基于交替堆叠微电极的湿度传感微型超级电容器(Energy Environ. Mater. 2022,DOI:10.1002/eem2.12546)。   近日,化学所与清华大学、美国加州大学合作,提出了一种界面捕获效应打印策略。该策略使用低沸点水性超分散二维材料油墨,直写打印二维半导体薄膜阵列,无需添加额外表面活性剂,具体而言,通过对剥离的半导体2H-MoS2纳米片进行分级离心,获得了主要为双层厚度的窄分布纳米片;通过建立表面张力和组分比的三溶剂相图,确定了合适的油墨溶剂。印刷超薄图案(约3nm厚度)主要以单层或两层的MoS2纳米片连续均匀排列,并抑制了咖啡环,空隙率较低(约4.9%)。研究使用商用石墨烯作为电极,制备的晶体管在室温下显示出6.7 cm2V-1s-1的迁移率和2×106的开关比,超过了此前印刷MoS2薄膜晶体管的性能。基于此,科研人员制备了高密度(约47000个/cm2)印刷晶体管阵列。该界面捕获效应打印策略可应用于其他2D材料,包括NbSe2、Bi2Se3和黑磷,为印刷二维材料电子器件提供了新方法和新思路。   相关研究成果发表在Advanced Materials(DOI:10.1002/adma.202207392)上。研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中科院、北京市科学技术协会及北京市自然科学基金的支持。界面捕获效应和超分散2D纳米片墨水打印原子级厚半导体薄膜器件
  • 高性能金属基润滑耐磨损材料制备有了新思路
    7月30日,科技日报记者从中国科学院兰州化学物理研究所了解到,该所固体润滑国家重点实验室高温摩擦学课题组在新型润滑耐磨损高熵/中熵合金设计制备和性能调控等方面进行了系统研究,取得了系列进展。给出一种构筑多级纳米异质结构和成分波动特征来实现合金低磨损的新方法,相关研究成果近日发表于综合性学术期刊《研究》。新型高熵/中熵合金具有诸多新奇特性,为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新启发,是目前材料学和摩擦学研究的热点和前沿。在解决高温润滑与磨损方面具有重要应用价值传统合金往往是由一种或两种主要金属元素构成,其他合金化元素的比例相对很低。高熵/中熵合金是近年来发展起来的有别于传统合金的新型合金。高熵合金和中熵合金是由多种主要金属元素构成的合金,二者只是在主要金属元素的种类和数量上有差异。一般而言,高熵合金包含5个或5个以上等原子比的金属元素,而中熵合金则包含3个金属元素。高熵/中熵合金展现出许多优异的力学和物理性能。“高熵/中熵合金有几个明显的特点,主要包括组织结构表现出复杂异质性、成分表现出多组元特征,具有‘质剂不分’的浓缩固溶体结构、晶体结构表现出连续畸变性。”中国科学院兰州化学物理研究所研究员程军介绍,基于其独特的异质结构、成分波动、多级纳米析出相等微观组织结构和多组元特征,高熵/中熵合金展现出卓越的强度—塑性组合、高温结构稳定性、摩擦界面自保护、高温抗氧化等新奇特性。与传统合金相比,高熵/中熵合金具有非常广阔的成分调控空间,通过对高熵/中熵合金中的元素进行替换或增减,能获得一些具有特殊性能的微观组织结构和异质相,为设计制备高性能金属基润滑耐磨损材料提供了新思路。程军告诉记者,针对高熵/中熵合金体系开展润滑耐磨损成分设计,采用熔炼、粉末冶金或喷涂等工艺即可制备出具有润滑与耐磨损性能的高熵/中熵合金材料。“这类新型材料在解决航空航天、轨道交通、核能等领域高端装备运动与传动部件的高温润滑与磨损难题方面具有重要的应用价值和应用前景。”程军介绍。强度、塑性、热稳定性和耐磨性优于传统合金中低温下,金属材料摩擦表界面会发生严重的弹塑性变形、局部断裂和磨粒磨损,而高温下则会发生材料黏着、软化变形和氧化磨损,这些因素导致金属材料在宽温度范围内表现出严重的摩擦磨损。针对上述问题,晶粒细化和复合润滑相/抗磨相是目前提高金属材料耐磨损性能的主要手段。“但是,这两类方法通常会引发新的问题,如当晶粒细化至纳米尺度时,可能会在摩擦过程中引发严重的纳米晶不均匀塑性变形,增加磨损;复合润滑相/抗磨相和基体相之间的错配界面可能会使摩擦界面在磨损过程中发生脆性断裂。”程军说。研究表明,如果在摩擦副界面之间引入一个能够逐级释放摩擦应力的界面层,可极大减小摩擦过程中不均匀塑性变形和界面错配导致的磨损问题。然而,这种特殊的界面层难以通过常规的制备或加工手段获得。基于这个问题,研究人员考虑是否可通过调控合金的成分和结构设计制备一种新型金属材料,使其能在中低温摩擦过程中原位形成逐级释放应力的梯度界面耐磨层,高温摩擦过程中形成耐磨损釉质层,从而在宽温度范围内保持稳定的低磨损性能。高熵/中熵合金独特的浓缩固溶体结构使其表现出优于传统合金的强度、塑性、热稳定性和耐磨性等性能。因此,研究人员以镍元素为溶剂,引入等摩尔比的铝、铌、钛和钒4种元素作为合金化元素,通过将合金化浓度从25 at.%(原子百分数)提高至50 at.%,制备了一种具有纳米分级结构和成分波动特征的新型镍铝铌钛钒中熵合金。为了使溶质元素之间形成高混合熵的过饱和固溶体结构,元素粉末需经历32小时的机械合金化过程,形成面心立方结构和体心立方结构的混合固溶体粉末。研究人员通过放电等离子烧结使粉末在1050℃发生异质相分离,并在冷却后固结成型,最终形成高体积分数的纳米耦合晶粒相和分级纳米沉淀相,其呈现纳米分级结构和成分波动特征。纳米分级结构异质相的形成将使合金可在磨损诱导的变形过程中沿深度方向原位形成梯度界面层,选用高浓度的易氧化的铝和铌会促进合金在高温摩擦过程中快速形成保护性氧化釉质层。此外,高浓度的钛可显著提升合金体系的晶格畸变效应,从而提高摩擦界面层的屈服强度。“与传统合金相比,该合金的结构由分级纳米耦合晶粒组成,表现出纳米尺度的成分波动特征,这种独特的异质性结构使合金在室温至800℃宽温度范围内的磨损过程中自发激活自适应摩擦界面保护行为,形成耐磨损纳米梯度摩擦层或釉质层。该材料作为高温抗磨材料具有重要的应用价值。”程军说。他认为该合金成分可调、可采用热压、喷涂等多种工艺固化成型,有望实现产业化应用。
  • 两会:这些医疗圈的提案,与你息息相关(医保、分级诊疗、二胎等)
    p style="text-align: center "img width="450" height="324" title="u=3953846616,1878831650& fm=21& gp=0.jpg" style="width: 450px height: 324px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/50f37926-300f-4989-bf05-63d70b70c389.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: left "  又到一年两会时,两会的召开会为a title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target="_self"span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong医疗/strong/span/a圈带来哪些变革和信号呢,下面这些代表的提案有没有说出你的心声呢? ??/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong人大代表雷冬竹:将产前诊断纳入医保体系/strong/span/pp  全国人大代表、湖南郴州市第一人民医院副院长雷冬竹在京对记者表示,出生缺陷儿造成家庭、社会的沉重负担,这个问题应该引起重视。对此,雷冬竹建议,我国应增加婚前孕前筛查项目,将产前诊断纳入医保体系,将48种遗传代谢性疾病和耳聋基因筛查纳入新生儿筛查,以便早发现、早诊断、早治疗,防止家庭悲剧的出现。在婚前孕前环节,将政府买单的婚前医学检查100元和孕前优生检查的240元打包为340元的优生筛查服务,避免重复检查,节省出来的资金可以用来增加筛查项目。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong致公党陕西省委员会:建议将基因检测纳入医保/strong/span/pp  我国每年有250万人因用药不当而住院治疗,19万人因药物毒副作用死亡。目前整个span style="color: rgb(0, 112, 192) "span id="_baidu_bookmark_start_28" style="line-height: 0px display: none "?/spanspan id="_baidu_bookmark_start_30" style="line-height: 0px display: none "?/spanspan id="_baidu_bookmark_start_30" style="line-height: 0px display: none "/span/spana title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target="_self"span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong医疗/strong/span/aspan id="_baidu_bookmark_end_31" style="line-height: 0px display: none "?/spanspan id="_baidu_bookmark_end_29" style="line-height: 0px display: none "?/span机构的普遍用药模式为“经验性用药”,即先用A,A不行,用B,B不行,再用C,很难保证对每个不同个体的有效性,同时也无法预防不必要的药物毒副作用。但如果病人在用药之前做了基因检测,其结果就能精准指导病人用含哪一种成分的药物最有效、毒副作用最小。致公党陕西省委员会的团体提案建议陕西大力推广精准医疗模式。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国政协委员孙洁:生育险应纳入医保,建生育险基金/strong/span/pp  全国政协委员、中国社保学会理事、对外经济贸易大学保险学院副院长孙洁教授昨天向京华时报记者透露,她将在全国两会上提出“关于将生育保险纳入医疗保险制度的提案”,建议建立生育医疗保险基金,基本实现相关人员全覆盖。这将解决庞大的女性农民工群体没有生育保障,以及超过三分之二城镇基本医疗保险参保者不参加生育险的痼疾。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong人大代表马化腾:分级诊疗有赖于打破医院“信息孤岛”,实现信息共享/strong/span/pp  全国人大代表、腾讯公司董事会主席兼首席执行官马化腾在关于互联网医疗的建议中提到,实现分级诊疗的一个重要条件是患者信息共享。只有让医务人员及时了解患者的健康、诊疗、用药情况,全程跟踪病人的健康信息,为患者提供连续的整合医疗服务,才能实现基层首诊、双向转诊、上下联动的分级诊疗体系。要打破医院的“信息孤岛”就要充分的利用移动互联技术,从而建立完善的个人电子健康档案制度,实现相关信息的可得性与互联互通。在医保支付环节可考虑在完善互联网医保支付使用政策法规的基础上,允许合规的第三方支付公司进入,由居民个人选择支付公司,建立起便捷的“医疗保险”网络支付制度及通道。目前医院亟需实现处方电子化,实现患者对本人电子处方的可得性,同时医疗药品等相关领域公共数据相应地需要开放共享。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国人大代表钟南山:解决号贩子的关键还是得分级医疗/strong/span/pp  关于如何根治号贩子,全国人大代表钟南山表示,全国市属医院实行了非急诊的全面预约制,是一个非常好的办法。此外,他还表示,患者多专家少是号贩子存在的根本原因,而解决的关键还是分级医疗。但分级医疗面临的最大问题是人才的短缺。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国人大代表陈薇:推动保障血友病患者用药/strong/span/pp  我国血友病患者的治疗长期以来处于仅能够维持生命的状态,因治疗不够导致残疾的比例远大于国外。全国人大代表、军事医学科学院生物工程研究所所长陈薇建议国家食药局继续进一步推动和扩大价拨冷沉淀工作的范围 建议培育民族血液制品龙头企业发展 建议国家鼓励新设单采浆站/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国政协委员袁亚非:把精准医疗纳入“十三五”医疗健康的重要方向/strong/span/pp  全国政协委员、三胞集团董事长袁亚非建议国家要推进健康服务业供给侧改革:把精准医疗列为我国“十三五”医疗健康、科技创新以及新兴产业发展的重要方向,设立国家精准医疗发展专项规划和引导基金,加快精准医疗标准、监管和保障相关政策出台,加快精准医疗核心关键技术研发和产业发展落地步伐,推动建设“健康中国” 进一步鼓励民营资本进入精准医疗领域,落实国务院关于鼓励民营资本进入健康服务领域的相关政策 鼓励精准医疗企业“走出去”步伐,迅速掌握国外先进技术,参与国际相关标准制定,提升我国精准医疗产业的国际话语权和国际竞争力 加强精准医疗的舆论宣传和观念传播,逐步推广“互联网+精准医疗”商业模式,在全国各个具备条件和优势的区域中的医院和社区内建设精准医疗示范中心,加强精准医疗在医疗服务人员中的培训力度 把精准医疗相关检测和治疗费用逐步纳入基本医疗保险范畴,使普通消费者共享精准医疗发展成果,显著提升我国重大疾病防治水平。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全总女职工委员会:落实全面两孩需提高报销比例/strong/span/pp  全总女职工委员会调查发现,赞同“两孩”政策与生育意愿呈现一定的反差,究其原因是部分女职工担心生育二孩会加大就业压力。因此建议提高产检等报销比例,并增设二孩育儿假、二孩子女补助金等,以促进政策的落实 并呼吁尽快开展《人口与计划生育条例》、《女职工劳动保护条例》等法规的修订工作,依法增设二孩育儿假、二孩子女补助金等,减轻二孩母亲育儿的经济成本和时间成本,缓解维护女职工孕期、产期、哺乳期“三期”权益与企业发展之间的矛盾。/ppspan style="color: rgb(192, 0, 0) "strong  全国人大代表刘伟:建立统一失踪人口信息平台,打拐免费DNA入库检测/strong/span/pp  据民政部估计全国流浪乞讨儿童数量在100万~150万人左右。其中很多属于被拐卖的儿童被成年人强迫乞讨。全国人大代表、佳都科技董事长刘伟建议政府建立一个国家统一、对社会公开的失踪人口信息平台:每个失踪者的亲人都可以把失踪者的信息发到网上,并将打拐免费DNA入库检测,进一步宣传全国打拐DNA数据库。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国政协委员温建民:建议社会给予护士更多尊重/strong/span/pp  全国政协委员、中国中医科学院望京医院骨科主任温建民说:“护士群体的收入水平还是太低了,我就听到过有的护士为了补贴家用,下了夜班去麦当劳打工。”他呼吁,尽快调整护理费用,并启动护士的薪酬制度改革。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国政协委员郭广昌:建立多层次的儿童专科医疗服务体系/strong/span/pp  郭广昌在全国政协十二届四次会议提交了“以‘互联网医院’模式推进国内分级诊疗”和“关于建立多层次的儿童专科医疗服务体系”的提案。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong全国政协委员冯丹龙:将戒烟服务纳入医保报销范围/strong/span/pp  提议借鉴国际经验,将戒烟服务纳入社会医疗保险报销范围。吸烟相关疾病在我国大都已经纳入医保体系,我国每年在治疗与烟草有关的疾病上耗费巨大,其中很大一部分是来自医保资金。/pp  span style="color: rgb(192, 0, 0) "strong人大代表闫希军:让更多有效药品进入医保目录/strong/span/pp  由于我国a title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target="_self"span style="color: rgb(0, 112, 192) "医疗/span/a、医保、医药之间互联互通不够,给整个医疗体系健康发展带来了一些弊端。由中国军事医学科学院和天士力历时20年研发的一种新型溶血栓药物,是国家“十一五”期间获批的一类生物新药,但是至今没有纳入医保药物。“现行医保药品目录是6年前确定的。”闫希军说,应该让更多有效药品进入医保目录,树立起健康管理的理念。/p
  • 繁花三月,您是否在国际粉末冶金展上与弗尔德仪器不期而遇?
    3月27日,2018上海国际粉末冶金展在上海光大会展中心圆满落幕!本届上海国际粉末冶金展共有415家展商,展期三天共迎来专业观众达18219人。为了寻找粉末注射成型加工制造中创新高效的解决方案,众多观众被弗尔德仪器展位深深吸引,我们能够为粉末冶金行业提供一流的颗粒粒度粒形分析、元素分析、热处理产品。在国际粉末冶金展现场,弗尔德仪器展出了德国Retsch(莱驰)三维振动筛分仪AS 200 control、CarboliteGero(卡博莱特盖罗)标准型箱式炉CWF 11/13和德国Eltra(埃尔特)氧/氮/氢元素分析仪ELEMENTRAC ONH-p。展出仪器吸引了众多观众驻足洽谈,并对弗尔德仪器针对粉末冶金行业的解决方案称道不已。在粉末冶金领域,CarboliteGero(卡博莱特盖罗)是增材制造行业知名的热处理炉供应商。在金属注射成型(MIM)应用领域中,CarboliteGero(卡博莱特盖罗)供应两种排胶炉(催化排胶和热力排胶)以及烧结炉。排胶和烧结这两种工艺可以分别在两台炉内进行,也可以使用排胶烧结一体炉。金属注射成型需要在硝酸催化下排胶,EBO炉是专门为严苛的催化排胶工艺而设计的,能够对温度曲线和气体压力实现精确控制,从而达到最好的排胶效果。在粉末冶金领域,Retsch(莱驰)的筛分设备可用于原料回收,如三维振动筛分仪AS 200 basic系列能够帮助处理3D打印工艺中金属粉末的分级,进而回收过细粉末颗粒。在粉末冶金过程中,为了确保最终产品的高质量,质量控制至关重要。德国Eltra(埃尔特)推出的碳硫分析仪CS-i可以测定金属粉末中的碳、硫含量。在烧结过程中,其他化学元素,如空气中的氧(锈蚀)和水分的氢(氢脆),这些元素可能会降低产品的质量,所以需要使用氧/氮/氢元素分析仪ONH-p进行检测分析。Retsch Technology(莱驰科技)提供创新的动态图像法设备可以测量粉末颗粒、悬浮物的粒度粒形,这些信息是粉末冶金工艺中金属粉末的流动性、可压缩性、孔隙度及烧结性能的关键参数。CAMSIZER X2性能强大,动态分析范围600nm-8mm。双高清分辨率摄像头每秒可捕捉三百多张照片,提供精度和重复性优良无比的粒度粒型分析。所见即所得,一切皆呈眼前,毫无保留。至此,2018上海国际粉末冶金展圆满落幕,感谢各位对弗尔德仪器的支持与厚爱!一路上有您,我们会不断推陈出新,为粉末冶金行业提供更加全面高效的解决方案。期待下一届上海国际粉末冶金展与您不见不散!
  • 华裔创业家为分子鉴别诊断试剂开发平台及全新商业模式寻战略投资
    生物技术的麦加:JP摩尔根医疗大会&mdash &mdash 韩健  上个星期,我去参加了JP摩尔根医疗大会(JP Morgan Healthcare Conference)。这个会我去过几次了,这回是头一次全程参加,还是在外围,没有正式注册听讲。我是趁开会大家都在一个城市的机会去见人的,而会议的本意则是一些上市公司跟股票分析师介绍新一年的展望的。  这是一个有着三十多年历史的会议已经成为健康医疗行业的一个盛会,有如人们到麦加朝圣一样,似乎成了生物技术和药物开发公司产业化的必经之路。这篇文章介绍了一些有关这个会议背景:今年的会至少有5000人参加,代表投资方,药厂,生物技术公司等所有和医疗卫生产业化有关的几百家公司。  会议每年都是一月份在旧金山举行,市区会场附近的酒店每年都因此大赚一笔,每晚费用高达七八百美金!酒店和会场附近咖啡馆,公园到处是谈生意的公司高管们,当然还有我们这样的创业者:  参加这个会,让我亲身体会到美国医疗行是一个共生体,许许多多不同行业的人,为了一个目的来到一起。他们分工很细,个有各自的能耐,赚自己该赚的钱。  就拿我们来说,这次去参会主要是两个目的:(1)为iCubate公司市场推广和FDA报批集资 (2)为iCubate寻找战略合作伙伴。可是如果我们单枪匹马自己上阵,很可能空手而归。我们这次是和一家对口生物医药的, 位于纽约的投资银行(EVP)合作,由他们出面为我们联系风险投资公司和潜在的战略合作伙伴。而这家投资银行之前又找到另外一家在分子诊断行业很有影响的咨询公司合作,由这家公司帮助寻找像我们这样的生物技术小公司。  EVP负责在主会场附近租了一间会议室(下图),便于风投公司和合作公司的人来面谈,我们也出门去别人租用的会议室或者酒店交谈。四天会议一共约谈了十八次,效率极高。  每次会谈,多是投行的伙伴开头:介绍一下在座的人,介绍一下他们投行的背景,包括通过那些关系联系上了对方。然后由咨询公司的Jorge大概介绍一下iCubate公司的卖点。这个Jorge在分子诊断领域是神通广大的一个人,他先前是美国最大的分子诊断服务公司Quest的资深副总裁,负责在Quest引进分子诊断技术和平台。所以他在任十三年下来积累了很多经验和人脉,也成为他做咨询公司的资本。有他作为第三方来推荐我们iCubate技术平台,可信度一下子就提高了很多。他也是一个极有个人魅力的人,美国有一个很有名气的啤酒广告,叫做 &ldquo The most interesting man in the world", 他和那个演员在长相和神态上都很像。  广告里面有总是这么结尾:&ldquo I do not usually drink beers, but when I do, I drink Dos Equis" ;Jorge在介绍我们公司的时候总是说:&ldquo 我不随便推荐绍公司的,每年我都只选一个公司,iCubate是我今年的选择。&rdquo 他的可信度很高,因为很多经他推荐的公司都得到很好的市场认可,包括BioFire,Fundation Medicine等。BioFire去年四亿五千万美金卖给了法国的生物莫里埃公司;Foundation Medicine去年上市获得极大成功。  有了Jorge和John的铺垫,接下来就是我主讲技术和市场了。我先简要介绍一下我的创业经历(包括创办Genaco和Diatherix公司),介绍我的特长是做多重PCR,然后介绍iCubate的技术原理,产品目录,竞争优势,最后介绍iCubate2.0开放平台。总结的时候重点讲我们的特点是多重PCR和开放的商业模式:有了好用的多重PCR技术,不仅我们可以快速开发产品,其他人也可以借助这个开放平台开发出很多很多优质产品来的。大家都说&ldquo 内容为王&rdquo ,iCubate正是一个能迅速累积无数内容(诊断试剂)的技术平台。  三四天的JPM会议,我们一共有18个&ldquo 会外会&rdquo ,拜会的潜在战略合作伙伴包括罗氏,雅培,BD,Beckman Coulter,Qiagen,Bioneer,Promega等,另外还有许多风投,PE等投资公司。绝大多数会谈对我们的技术和商业模式都很欣赏,我有充分信心随访后会后很好的结果。这是一个很成功的会,即使花费不菲,也非常值得,没有投行和咨询公司的合作,我们iCubate市场化的进程至少要慢两年。  这样的合作共赢的机会在国内就很难得到。这里面当然也有许多巧遇:Jorge是过去两年曾经帮助一个投资公司看项目,接触到Diatherix公司,才发现我是他们使用的多重PCR技术的发明人。后来他刚巧在华盛顿举办的一个分子诊断会议上听到了我的演讲,演讲后和我有短暂交流,交换了名片。后来我们就成为他的&ldquo the pick of the year",推荐给了和他合作的投行公司。如 果我不去参加那个会议,如果他不是主动接触小公司,就可能失去这个合作的机会。而EVP公司也很精明,知道自己在体外诊断领域缺少人脉和相关知识,能够和Leomics建立起战略合作伙伴关系,给他们提供下游(小公司)和上游(大公司)客户。这样他们才能专心致志地做他们的deal,他们的特长是熟悉投资公司管钱的。  而JPM大会更是一个医疗市场的大熔炉:生物技术公司,新药开发公司,国际大药厂,风险投资公司,信息技术公司,律师事务所,会计师事务所,医疗保险公司,医院集团,政府部门,科研院所,各色人等统统到会。会上会下各种生意都有,大家都忙得不亦乐乎。每个平常一个小时的会,几乎都是提前十几分钟结束,因为大家要赶场跑到下一个聚会地点。注:iCubate开放平台的特点:没有技术转让费,产品上的技术使用费,多重PCR试剂设计软件免费,卡盒便宜,网上商店,开发者定价,销售完成后开发者得70%, iCubate 30%.
  • 饮水安全事关健康生命 专家称饮用水亟需分级
    在80年前《进化与退化》一文中,大文豪鲁迅就大声疾呼:“林木伐尽,水泽湮枯,将来的一滴水,将和血液等价”,呼吁人们重视每一滴水。然而,据水利部门统计,全国七成以上的河流湖泊遭受了不同程度污染,水质严重退化。  今年两会上,当代表委员们针对饮用水污染问题,纷纷从制度、立法、监控等各个层面建言时,对水的重视也提到了前所未有的国家高度。有代表建议实行饮用水分级管理。  饮水安全面临威胁——饮用水安全关系到身体健康与生命安全  两会期间国家领导人指出,食品安全、饮用水安全关系人民群众身体健康和生命安全。饮水安全成为今年两会代表们极为关注的焦点话题。  全国政协委员、中国医学科学院院长赵平表示水的污染源于工业化。  曾任环保部主管污染防治和减排副部长的张力军指出,饮用水安全面临的威胁更多来自地方政府不惜血本,上高污染、高耗能项目。  《人民日报》副社长、政协委员何崇元则在其提案中,抛出了“中国稀缺水资源亟待保护”等话题,更是引发了一场关于饮用水“安全与健康”的民生大讨论。何崇元委员表示,水源地保护是饮用水安全的源头保障,应在现有的保护区基础上,设立稀有水源地国家级保护区。如昆仑山等黄金水源带,位于地球北纬36°-46°的雪山地带,成为世界上不可多得的珍稀水源地。据了解,来自该地带的雪山饮用水源远离现代工业污染源、人迹罕至,相对更为纯净零污染。而且,由于独特的地质条件,使得该类源水的水中矿物质含量丰富且均衡,不仅更为安全,也更符合健康饮水的条件,属于一级饮用水。  饮水安全急需保护措施——以水源为核心建立饮用水分级制度  对于如何管理水,全国人大代表、水利部部长陈雷在接受媒体采访时表态:最近环境保护部、国土资源部和水利部正在加大力度采取有效措施,全力以赴地打击非法排污问题,将切实保护好地下水资源,让人民群众喝上洁净的水、放心的水、安全的水。  何崇元认为,在《中国居民饮水指南》基础上,还要建立饮用水分级管理制度。建议根据不同水源地的特点,制定对应的监测、开发、保护等法律法规制度,实现分级管理。  如何让人民群众喝上洁净的水、放心的水、安全的水?保护远离污染的水源地意义重大。2012年发布的《中国居民饮水指南》,以水源地为核心标准将饮用水划分为四级。其中,如水源地无污染的高海拔天然雪山冰川矿泉水为一级 水源地无污染或微污染的普通天然矿泉水为二级 三级是普通的瓶装水(包括纯净水、矿物质水、天然水) 四级是城市生活用水自来水。能安全饮用的,至少须达三级。
  • 青岛能源所提出一种低能耗的二氧化碳捕集方法
    全球气候变暖已经成为人类社会可持续发展的严重威胁,人类活动排放的温室气体占其诱导因素的90%,而CO2占温室气体总排放量的77%。随着世界人口的不断增长和对能源需求的不断增加,人类排放的CO2与可持续发展的矛盾愈发尖锐。   碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术是CO2直接减排的有效手段,中国生态环境部发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》认为,CCUS技术是我国化石能源低碳利用的唯一技术选择,而CO2捕集技术是前提和关键。CO2捕集是指将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来的过程,目前较为成熟的碳捕集方法主要有热钾碱法和多醇胺法,其工艺过程类似,如图1所示。 图1 传统CO2捕集工艺流程图   活化热钾碱法和多醇胺法具有吸收速度快、净化度高、再生气纯度高等优点,但因存在大量溶剂蒸发(热钾碱法水蒸气与CO2摩尔比为1.8~2.2;多醇胺法约0.5)、捕集能耗高(占CCUS总成本的60%~85%,再生温度比吸收温度高,现有技术的两阶段存在大量溶液的反复升降温,导致再生能耗普遍≥2.4 GJ/(t CO2),捕集总能耗≥3.1 GJ/(t CO2))、吸收剂浓度低(碳酸钾浓度≤30%,否则易结晶堵塞管道)或吸收剂易蒸发降解等缺点,尤其是再生能耗和操作成本偏高,阻碍了其大规模工业推广应用,开发吸收效率高、捕集成本低的工艺和技术,一直是国内外研究的热点和难点。   近日,青岛能源所黄青山研究员带领的多相反应工程研究组在传统热钾碱法的基础上提出了一种基于相变吸收剂(碳酸钾/碳酸氢钾)、粒度可自由调控的反应分离一体化反应结晶器、微气泡技术及蒸汽热泵技术(Mechanical Vapor Recompression, MVR)的低能耗CO2捕集方法,其工艺流程如图2所示。 图2 基于碳酸钾/碳酸氢钾相变捕集低浓度CO2的工艺流程图   本方法具有以下特点:   (1)吸收速率高:采用高浓度的碳酸钾溶液(≥60 wt%)和特色微气泡技术(平均直径200~800 μm),大大延长了气泡在溶液中的停留时间,提高了气液吸收速率;   (2)仅固相再生,再生能耗低:再生过程无需对溶剂进行加热,可减少再生过程中因大量溶剂升降温和蒸发导致的显热和潜热损失;   (3)以水为媒介,采用蒸汽热泵技术实现吸收阶段热量的充分再利用:根据水汽化潜热分别是其气相和液相比热2000多倍和1000多倍性质,通过水的多次相变,采用蒸汽热泵技术实现潜热回收和热量品位的提升,不仅可将CO2吸收阶段的反应放热全部用于其解吸阶段的吸热过程,还避免了传统CO2捕集技术在吸收和解吸过程之间存在的大量且反复的升降温过程而造成的大量能量消耗问题,提高了能量的利用效率;   (4)连续反应结晶及晶体粒径可调控:生成物KHCO3晶体长大到一定尺寸后,利用反应结晶器内流体的定向流动实现颗粒自动分级和分离(小颗粒晶体返回结晶器中继续长大,大颗粒被分离并被浓缩),从而实现了晶体产物的节能分离及粒径的精准调控;   (5)设备投资小:吸收塔中各种过程强化技术相结合实现了反应分离一体化,再加上高浓度CO2吸收剂和微气泡技术,可提高捕集效率,减小设备尺寸。   该技术的理论再生能耗0.8 GJ/(t CO2)、综合捕集能耗≤1.5 GJ/(t CO2),为解决传统CO2捕集技术能耗高、成本高的问题提供了一种新的技术路径,以期助力我国“双碳”目标的实现。   上述工作发表在化工TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上并申请了中国发明专利,通讯作者是青岛能源所的张海东助理研究员。该工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、所内合作基金、山东省合成生物学技术创新中心主任创新基金、中国科学院绿色过程制造创新研究院自主部署项目等项目的支持。
  • 见“微”知著——默克发布Erenna单分子免疫检测平台新品
    p  strong仪器信息网 /strong2016年4月12日,默克在北京举办生命科学新产品发布会,来自各科研院所、高校等的100余位代表出席会议。/pp style="text-align: center "img title="IMG_14321.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/6aa4a5bb-e0b7-4ea0-a1f2-39382acc0e42.jpg"//pp style="text-align: center "strong光影开场秀/strong/pp  “见微 至臻 致远”,本次新品发布会继续传承默克生命科学的创新风格,以一段创意无限的光影开场秀拉开序幕。在光与影的殿堂里,默克将科学与艺术完美融合,诠释了以“匠人”之心打造的两款生命科学研究工具:Erenna单分子免疫检测平台和CellASIC ONIX2 微流控活细胞实时分析系统。/pp style="text-align: center "img title="IMG_14541.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/6808f359-8e28-4449-8732-1a08c11f4840.jpg"//pp style="text-align: center "strong默克生命科学市场部总监郭鸣霏先生致开幕辞/strong/pp  默克生命科学市场部总监郭鸣霏先生在致辞中介绍到,Erenna,原是深海中的一种水母,在几千米的海底发出荧光,照亮深海海底未知的世界。本次默克发布的单分子免疫检测平台的名字也叫Erenna,Erenna(水母)潜在的含义与默克相关产品在蛋白质组学领域的探索潜能不谋而合。/pp  从上世纪40年代开始,随着免疫组化等经典蛋白检测技术的发展,蛋白作为生物标志物的价值逐渐被人们所重视。尽管免疫组化、ELISA、Luminex等蛋白检测技术已经实现了数以千计的蛋白生物标志物的检测,但蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢:年均仅有1-2个新的生物标志物进入实际的临床应用。据统计,在400000多种已知的人类蛋白中,约有300000种因为表达丰度过低而无法实现传统方法的检测。在现有技术可以检测的约100000种蛋白中,大多数又无法在健康个体的样本检测到,而仅仅出现在特定的疾病时期。大量蛋白生物标志物的重要功能,如同海平面下的冰山,无法被现有技术准确界定。不论临床还是基础研究,蛋白生物标志物的应用都拥有可观的发展前景,但现有技术的瓶颈极大限制了蛋白生物标志物的发展。/pp style="text-align: center "img title="IMG_14741.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/5b125750-dbfb-46c2-a10f-e28972e8fbeb.jpg"//pp style="text-align: center "strong默克高级科学家、Erenna单分子免疫检测平台资深专家Ali Vahedi先生/strong/pp  2015年,默克密理博收购a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20160413/188581.shtml" target="_self"strong单分子检测技术(SMCsupTM/sup)/strong/a 。而今天发布的Erenna单分子免疫检测平台也是收购之后发布的首款具有里程碑意义的产品。/pp  据默克高级科学家、Erenna单分子免疫检测平台资深专家Ali Vahedi介绍,Erenna采用专利的“爱里斑”单分子检测技术(Single Molecular Counting ,SMCsupTM/sup),突破了蛋白检测的极限,将生物标志物检测提升到飞摩尔级别。相较于传统免疫检测技术,SMCsupTM/sup技术的信噪比有了很显著的改善,使得在一个系统里可以同时检测低表达和高表达的蛋白靶标,可以用于揭示疾病相关生物标志物的微小变化,并可创领生物标志的新发现。/pp  检测事件(DE),事件光子含量(EP),以及总光子含量(TP),三套检测数据得到三条标准曲线,外加专有的算法,Erenna可以实现高灵敏度、大动态范围的检测。此外,Erenna单分子免疫检测平台还可以根据不同的实验条件灵活选择孵育形式。据介绍,由于Erenna平台卓越的单分子检测能力以及磁珠的低背景,基于磁珠的孵育形式比使用同样抗体的ELISA灵敏度提高大约1000倍。而基于96孔板板底的孵育形式大约比同等抗体条件的ELISA灵敏度也能提高50-100倍,同时试剂成本低于ELISA。/pp style="text-align: center "img title="IMG_15351.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/ab2ad927-41e4-47d2-a2d0-bb13d622c373.jpg"//pp style="text-align: center "strong默克全球产品经理Victor Koong先生/strong/pp  本次发布会中,默克还介绍了另一款新产品:CellASIC ONIX2 微流控活细胞实时分析系统,这是CellASIC ONIX的升级产品。/pp  据默克全球产品经理Victor Koong介绍,目前,细胞培养技术的发展还存在一些问题,如传统培养体系体积较大,快速更换培养基比较困难;静态培养与在体培养差异较大;成像状态下很难控制细胞的生长环境等。而CellASIC ONIX2 微流控活细胞实时分析系统可以实现活细胞成像时的细胞生长环境精细调控,包括气体、温度、培养基和试剂的快速切换,长时程、免操作实验条件的程序化控制等,从而使细胞保持良好的生长状态。/pp  采用芯片培养板上的微流控设计,CellASIC ONIX2具备高精度活细胞成像与多功能分析的系统特征,可同时进行四个独立的加药实验,适用于所有倒置显微镜。/pp  据介绍,CellASIC ONIX2在控制演进过程的自噬、活细胞成像过程中的自动化免疫染色等研究中具有很好的应用前景。目前,顶级科研机构的超过60篇顶尖文献已经使用了该系统。/pp style="text-align: center "img title="IMG_14431.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/4756031b-b60f-4bed-98d5-28f829bfc6e1.jpg"//pp style="text-align: center "strong发布会现场/strong/pp style="text-align: center "img title="IMG_15261.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/c61746a7-bde2-490e-919a-c11a2f59459c.jpg"//pp style="text-align: center "strong瑞士巴塞尔大学医学院医学博士& 公共健康硕士 David Conen先生/strong/pp  在新品发布会的过程中,瑞士巴塞尔大学医学院医学博士& 公共健康硕士David Conen先生还专门分享了心血管疾病生物标志物研究的新进展。br//pp  此外,新品发布会之后,默克还组织了成像流式高峰论坛,与行业专家共同探讨最新的研究进展。br//p
  • 新国标再审 鲜奶将分级销售
    p  继我国对婴儿配方奶粉实施史上最严检测标准后,生乳新国标也正在制定过程中,讨论稿已经在近日发布。值得注意的是,生乳新国标首次提出将对生乳进行分级,并公布了检测方式。虽然新国标本次能否获得通过仍是未知数,但业内普遍认为,生乳分级制度将鼓励“养好牛、产好奶”,尤其是改变当前越是规范化大型牧场反而因为管理成本偏高而亏损的状况。此外,此举也能引导牛奶加工企业积极自建优质奶源基地,形成整个乳业链条的良性发展。不过,在监管层面,如何在鲜奶分级价格利润上升的情况下,杜绝奶企产品造假、以次充好等现象的发生,也是未来将面对的难题。/pp  strong国标再审/strong/pp  近日,由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业部奶及奶制品质量监督检验测试中心(北京)牵头主持的《食品安全国家标准 生乳》、《食品安全国家标准 巴氏杀菌乳》、《食品安全国家标准 灭菌乳》及《食品安全国家标准 复原乳检验方法》4项国家乳业新标准讨论稿对外公布,开始向社会征求意见。/pp  值得注意的是,本次公布的生乳新国标讨论稿显示,在调整理化指标要求之外,首次提出将对生乳进行分级,并公布了检测方式。未来将根据每毫升菌落总数指标将生乳分为优级、良级和合格级三级,实行优质优价,既满足消费者的不同需求,也鼓励“养好牛、产好奶”,改变目前“好奶卖不出好价”的状况。/pp  业内认为,生乳新国标实行生乳分级标准,一方面能给乳品行业提供正向激励,引导企业提升生产工艺和产品品质,并最终以价格兑现价值 另一方面,在鲜奶包装上明示原奶等级,也能给消费者提供更多信息参照,这对于维护消费者权益、引导消费升级大有裨益。/pp  据了解,这是国家五部委2017年公布《全国奶业发展规划(2016-2020年)》(奶业“十三五”规划)以来,乳业国标修订工作第一次有了明确进展。目前,国内实施的生乳国家标准制定于2010年,由于对部分关键指标限值规定过低,甚至低于1986年的旧一版生乳国标,导致该版国标被认为是拖了中国乳业后腿而饱受争议。/pp  生乳新国标2017年已经申请了3次,但是并未获得国家卫计委批准,业内人士表示,虽然生乳新国标未获批,但是一直在行业实行,不过,由于不是国标无法对企业进行限制,效果并不明显。/pp  中国食品产业分析师朱丹蓬表示,生乳新国标出台,是对于整个中国乳业的一个分化,起到了助推作用,对于拥有好奶源、好牧场、好硬件的企业来说,将得到政策红利,对整个中国乳业产业结构的提升也提供了强有力的政策。/pp  strong大势所趋/strong/pp  事实上,目前我国奶牛养殖的确存在多层次并行的局面,既有规范化的几千头牛的规模牧场,也有散户养牛,不同运营模式的牛场所供应的奶源品质存在很大差异。很多大型牛奶加工企业往往把各种奶源混在一起,各档次奶源的产品在终端市场上都卖一样的价格。这就导致加工企业没有更多的积极性寻求优质奶源,而规范化运作的牧场也没有因为更先进的运营管理而多受益,这种局面本身就不利于中国鲜奶品质的提升。/pp  其实,从2010年现行生乳标准开始实施以来,各界关于乳业条款机械单一、卫生指标偏低的质疑一直存在。其中,一些处于行业领先地位的大型乳企不断表达不满。除此以外,消费者越来越对自身的知情权、选择权变得敏感和关心。/pp  据了解,国际上很多国家和地区都采取了原奶分级制,这种模式有助于鼓励养殖企业养好牛、加工企业用好奶,对整个产业链的升级都有利,最终会依靠市场的力量引导整个奶业向优质发展。消费者也愿意为产品的差异化特性支付溢价。/pp  “消费者越来越重视身体健康,尤其是希望孩子健康成长,市场对优质牛奶的需求越来越大。”业内普遍认为,鲜奶目前仍然执行统一的国家标准,使得优质奶与低质奶的售价相同。而实行分级后,通过细菌数量进行管理,能够用高标准倒逼产业升级,从保证奶源品质和规范乳制品加工工艺方面下手,做出真正的放心奶。/pp  乳品行业专家宋亮也认为,分级制虽然错过了最佳的实施期,但如果可以实现,仍将对指标更好的中大型牧场企业形成利好,分级制将可以帮助这些企业制定更合理的收购价格标准。“在这样的背景下,出台生乳分级标准是行业大势所趋,这不仅是规范市场秩序的必然选择,也是平衡各方利益的最佳方案。”宋亮说。/pp  strong监管难题/strong/pp  不过,生乳新国标如果获得通过,分级制也势必将带来鲜奶市场新一轮涨价潮。目前,龙头乳企在推出鲜奶时,已经将奶源地、奶源品质、工艺严格等作为卖点。而如果将生乳新国标推行至全行业,或将拉动一批高价鲜奶产品的出现。宋亮表示,如今,中国奶牛存栏量下降得很厉害,如果生乳新国标通过,鲜奶价格毫无疑问上涨。/pp  除了价格上涨,采访中,北京商报记者发现,很多消费者表示担心,在生乳分级背景下,优质生乳的利润优势会加剧企业产品作假,出现标注优级鲜奶实际上却是普通奶等一系列问题。/pp  对于监管难题,有业内人士认为,在利润驱使下,市场会出现以次充好等现象。对此,监管部门必须尽职尽责,公平公正严格地执行行业标准。朱丹蓬则认为,生乳新国标是鼓励优质优价的市场规律,如果触碰政策红线一定会受到惩罚。/pp  此外,上述业内人士表示,对鲜奶分级的监管应该着重考虑安全性,严查严控添加物,不要一味在提高营养指标上做文章。/pp  “虽然生乳新国标通过会使市场面临奶源供应不足等问题,但是业内依然希望生乳分级标准能够获批,毕竟对行业和消费者是利好政策。”宋亮说。/p
  • 粒度与粒度分布如何影响粉末涂料的生产和应用
    近年来,粉末涂料以其固含量高、无挥发性有机物、生产过程能耗低、涂饰质量好等优点深受市场青睐。本文聚焦粉末涂料的生产和应用过程,探究粒度及粒度分布对产品性能的影响。粉末涂料生产过程的第一步是填料和树脂的熔融与混合,要求填料和树脂混和均匀又不发生局部固化反应。要实现这个要求,填料的粒径和粒度分布很重要。图1是两种不同粒度的二氧化钛填料。图1 二氧化钛A(x 50K)图1 二氧化钛B(x 200K)从图1看,填料A 的粒径明显大于B的粒径。理论上粒径小的填料B更容易混合均匀。然而,事实恰恰相反,是粒径大的填料A更容易混合均匀。为了探究出现这种反常现象的原因,本文利用丹东百特仪器公司的Bettersize2600 激光粒度分析仪来测试填料A和B的粒度分布。图2 Bettersize2600激光粒度分析仪图3 二氧化钛A和二氧化钛B的粒度分布如图3所示,填料B 的粒度分布很宽,既有少量微米甚至10微米级颗粒,又有大量亚微米甚至纳米级颗粒。这些亚微米和纳米颗粒导致填料B的比表面积很大,颗粒间相互作用力很强,导致内部团聚现象加剧。从图4的SEM图像可以看出,填料B的这些大颗粒是由小颗粒团聚而形成,树脂很难进到团聚的大颗粒中,这就是填料B反而更难混合均匀的原因。而填料A的粒径大部分在0.4-1微米之间,分布很窄且不团聚,树脂很容易分散在颗粒之间,所以更容易混合均匀。图4 二氧化钛A(x 5K)、二氧化钛B(x 50K)的SEM图像填料和树脂熔融混合之后,下一道工序是粉碎和分级。粉末涂料的粒径受到磨机、进料速度、气流条件和分级等影响。图5显示了不同的粉碎分级工艺(A和B)对产品粒度分布的影响。图5 工艺A(上)和工艺B(下)制得的样品的质量分数在图5中,工艺A为一次分级效果,粉末涂料主要由0 - 20 μm和20 - 80 μm的颗粒组成;工艺B为二次分级效果,粉末涂料几乎全部由20 – 80 μm的颗粒组成。说明二次分级能够有效降低粗端颗粒( 80 μm)和细端颗粒( 20 μm)的占比,得到粒度分布更窄的粉末涂料产品。为什么粉末涂料要求窄的粒度分布?因为在喷涂过程中,较大的颗粒速度快,率先落到工件表面,较小的颗粒运动速度慢,后落在涂层缝隙,两者恰到好处会形成优势互补,两者差距太大将影响喷涂质量,并且,粒径过细还容易吸湿成团,堵住喷枪,也容易漂浮在涂膜上产生气泡和针孔,影响成膜效果。结论高质量的粉末涂料与填料粒度分布密切相关,通过激光粒度分析仪能有效监测和控制填料的粒度分布,从而保证粉末涂料的性能和质量。
  • 豆芽加工内幕:要使用AB粉等多种粉末
    “使用AB粉加工豆芽,已经有二三十年的历史了,已经成为业内公开的秘密了。”连日来,早报报道了“加药豆芽”的事情后,昨天有业内人士向记者揭露行业内幕。记者走访了市区一些蔬菜批发市场发现,曾经公然销售的AB粉销声匿迹,业户也是谈之色变。  揭秘  豆芽加工要加各种粉  “其实使用AB粉加工豆芽,不是近几年的事情,已经有二三十年了。”昨天上午,记者突然接到了一位王先生的电话,在电话那端他向记者揭露了豆芽加工业的一些内幕。  王先生告诉记者,自己曾经干过豆芽加工,“干豆芽加工其实很简单,只要按照说明书添加各种粉就可以了。”王先生说,他们加工豆芽通常要加AB粉,还要加入保险粉、漂白粉等,AB粉可以让豆芽长得又长又粗,而且还没有根,绿豆1斤可以出13斤豆芽,黄豆一斤可以出到七八斤,一般顶多保存半天,加了保险粉的豆芽可以保存两天,加了漂白粉可以让豆芽又白又亮,卖相非常好。以AB粉为例,有水剂和粉剂两种,水剂主要是贵阳市产的,粉剂主要是浙江产的,两种效果差不多。  “其实2007年青岛的地方标准还是可以使用AB粉的,2011年国家更改了标准,AB粉不让用了,但是行业内有些人习惯了,还在偷偷摸摸地继续使用。”王先生说,关键是为了利益,使用了AB粉的豆芽粗壮鲜嫩,分量很足,再加上卖相好,成本要比正常生产的每斤省三四毛钱。  “你知道保险粉是什么吗?是二氧化硫,就是用来印染布料使用的,你说人吃了身体能好吗?”王先生说,有时候卖不掉的豆芽,还要再淋上一些漂白粉,因此他绝对不吃自己生产的豆芽,加了漂白粉的豆芽吃了会拉肚子。因为良心上过不去,后来王先生就改行了。  探访  AB粉市面上“失踪”  “以前在市区一些蔬菜批发市场,一些销售肥料的摊位上,经常可以看到AB粉,一些卖蔬菜的业户会经常买一些,用在黄瓜、芸豆上,更多的是豆芽加工商。”昨天上午,根据王先生的提示,记者赶到市区一些蔬菜批发市场调查。  记者先赶到了抚顺路批发市场,来到一层的蔬菜区,找了一圈都没有见到有人销售AB粉,在二楼的一些销售调味品的摊位处,记者打听了很多业户,他们都声称没有见过AB粉。记者随后赶到了华中蔬菜批发市场,在蔬菜销售区,记者只见到了一处摊位在销售豆芽,摊主说,他们的豆芽是从厂子批发的,不知道什么AB粉。记者又转到一些销售土产的商店,同样没有找到AB粉的踪迹。  “据我了解,前一段时间警方搜寻了很多市场,带走了一些业户,估计是他们不敢再卖了。AB粉也会用在花卉、蔬菜上,你可以去李村大集、南山市场转转看。”王先生建议说。昨天恰好是李村大集,记者转到了花卉区,在一处摊位前,聊起有没有AB粉,摊主告诉记者已经卖完了。  记者又转到其他销售花肥的摊位处,一位好心摊主告诉记者,要是自己种菜吃的话,千万不要用这种AB粉,更多的业户说,他们不销售AB粉。记者又赶到了九水路一些销售农药化肥的商店里,销售人员说,他们也不销售AB粉,“那种是激素,不能用的,今天早报上都报道了,加工黑心豆芽的。”一位店主说。在南山市场记者走访了七八家摊位,一些摊主说,他们没加过AB粉。昨天,在转了大半天后,虽然记者没有找到AB粉,不过记者注意到,很多业户一听到AB粉,脸色都会稍微变一下。  调查“3天能长到7厘米”  “现在公安查得这么严,谁还敢卖AB粉呢?”王先生说,他了解到一些豆芽加工业户使用的都是以前的存货了。其实,不法业户还能买到这些违禁物品,记者在网上通过搜索引擎搜索“AB粉”、“豆芽漂白剂”等字样,发现销售信息非常多。网上订货后,打个电话就能委托快递送货上门。  记者电话联系上了河南一家销售豆芽AB粉的厂家,负责人自称是刘经理,对方告诉记者,他们厂的粉剂质量很好,属于无公害产品,5克卖10元钱,可以兑100斤水。这家厂家网站上AB粉的说明自称,它们的AB粉适用于绿豆芽、黄豆芽、豆苗的生长和去根 可使豆芽十分稳定、健康地快速生长,生产出的豆芽口感鲜美可口,光亮,粗壮,茎杆笔直,上市后就能赢得市场。“泡豆子时要用AB粉泡2—4个小时,出芽1厘米时每天再淋一遍,使用我们的AB粉,豆芽3天就可以长到7厘米。”刘经理声称,使用他们的产品,一般的检测机构检不出来。  除了这种AB粉外,他们还提供豆芽杀菌光亮粉、亮白防菌粉、豆芽快速生长剂等产品,其中杀菌光亮粉可以提高豆芽的保质期,20毫升两元钱。记者试图询问,哪种杀菌光亮粉是什么物质时,对方怎么也不说,只是反复解释,“我们的产品很好销售,你们山东省的聊城就有订货的,青岛上个月也有人来订货。”  【危害】  保险粉吃多了会致多种癌变  “这个案子中我们抽检的豆芽,其中含有的6-苄基腺嘌呤,即便是按照以前的标准来算,也是超标50到100倍,超标太多了。”昨天,崂山区食安办副主任孙爱国介绍说,不法分子加工豆芽乱加AB粉、漂白粉、保险粉等违禁物质,消费者长期食用的话,会对人体造成不同程度的伤害。  其中AB粉会使儿童发育早熟、女性生理发生改变、老年人骨质疏松等,有致癌可能。漂白粉的毒性主要为皮肤黏膜刺激作用,即使正常使用下也可能出现轻微呼吸道刺激症状。如果摄入体内,会出现口咽、食道、胃黏膜损伤,如恶心、呕吐、烧心、泛酸等,严重者可出现低血压、高氯血症、高钙血症等。保险粉会影响视力、肝脏和肠胃,长期食用可能造成多种癌变。  【建议】  青岛能否建设专供蔬菜基地  早报开通了热线后,很多市民对于豆芽加工的乱象提出了不少好建议。有市民说,为了吃放心豆芽,可以在家里自己发豆芽,实在不行就买豆芽机来发。  “小豆芽引出了一个大问题,我们对于蔬菜安全问题,能不能采取更有效的管理措施呢?”市民刘先生提出,青岛市可以学习北京的做法:跟潍坊签订协议,在潍坊划定了专门供应北京的蔬菜基地,实行专人负责,生产的蔬菜直供北京,出现问题很容易追溯。“北京还对豆芽生产企业给予补贴,好像是每斤补贴一块六,已经补贴了四五年了,现在北京有3个豆芽生产企业,年产量都上千吨。”刘先生说,北京的这种模式现在非常成功,除了可以足够供应北京市场外,还辐射到了河北、天津等地的豆芽市场。  市民高先生也提出了自己的看法,“今年,深圳已经在云南建设5万亩的专供深圳蔬菜基地,从源头管控上保证安全,明年就可以建成。青岛要是不能在外地建设专供基地的话,在青岛郊区找块地方,建设专供蔬菜基地也是可以的。”  市民赵先生说,岛城出现了“加药豆芽”的问题后,监管部门应该有所作为,不能整顿完了就没有跟进措施,“扩大放心豆芽销售点,实行连锁经营,让市民就近就可以买到放心豆芽,才是下一步要做的事情。”
  • NanoTemper发布NanoTemper分子互作分析系统Dianthus NT. Pico 新品
    DI (Dianthus) 系列为您提供快速、不间断、高灵敏度的筛选平台。DI (Dianthus) 系列为药物研发摒弃了传统分子互作筛选技术的繁杂操作可以轻松筛选出任意缓冲液或生物溶液中靶标hits;仅消耗非常少量的靶标分子和化合物;更高灵敏度:亲和力检测范围从皮摩尔级(pM) 到毫摩尔级(mM);更高通量检测,30 分钟内一次性完成 384 个样品亲和力检测,24h内筛选4150-8300个样品;没有液流系统,因此不需要定期维护和停机;无需固定样品,可在最接近自然条件的溶液中进行检测,不会干扰其结合位点;更精确、更高效的Hits筛选和基于亲和力的leads优化Hits 发现:无论是基于片段筛选或是小分子单点筛选,DI 都能帮助您快速发现hits,并进行确认;Hits确认:迅速生成简单、易于解释的亲和力排序表和注释,确定合适的候选分子,开始先导化合物 (leads) 的优化;先导化合物(Leads)优化:确认化合物的亲和力有无变化。这一数据与您的 ADME,毒理以及PK/PD 结果一起,可以帮助您开发最有潜力的候选药物分子。挑选最有价值的 hitsDI.Screening 软件可总结筛选结果,并可给出非常简洁易懂的排序图表。通过快速比较 Kd 值,我们可以决定哪一个候选分子应该更早地进行深入研究。筛选和测定双管齐下描述相互作用,从而理解生物学过程以及结构-功能的相关性;分析多聚蛋白、GPCR 或是适配体与它们配体的相互作用;支持和验证 X-Ray 晶体学以及冷冻电镜的检测;在抑制剂的存在下,进行竞争性实验研究;历时10 年验证的成熟技术通过 TRIC (Temperature Related Intensity Change) 温度依赖的荧光强度变化的方法,定量分析分子间相互作用,测定配体与靶标分子结合的强弱,这是一个被广泛使用的方法。实验中,我们对靶标分子进行荧光标记,并使其与配体分子混合。随后,通过激光,在溶液中制造一个精确而简单的温度变化,如果靶标分子与配体分子相结合,荧光信号强度的变化会被放大和即时记录。并以配体浓度为横坐标,荧光值为纵坐标作图,从而获得平衡解离常数 Kd 值。创新点:1.相比传统技术,Dianthus NT. Pico在针对小分子药物筛选,生物治疗药物筛选的优势非常突出,最大优势在有一下三点:a.没有液流系统,即意味着无需清洗仪器和定期维护,因此实现了更长时间的无人值守;b.无需固定样品。可以在溶液环境中直接上样分析,这一点避免了小分子、片段、离子等样品难以固定的缺点,更加适用于小分子药物筛选,以及基于片段筛选的药物开发;c.技术本身对“分子量”依赖度很低,可以灵敏监测到结合时水化层及电荷的改变。也就意味着在检测复杂样品时,灵敏度更高。2.相比于公司上一代分子互作分析仪,该仪器使用386孔板载样,因此可以轻松整合到多种自动化设备中,并实现了更高通量的检测。3.相比于同类产品,Dianthus NT.Pico在24 小时内可测量 Kd 数量可达750个,可升级至1500个,可最多筛选8300个化合物。此高通量可满足药物筛选需求;NanoTemper分子互作分析系统Dianthus NT. Pico
  • 细胞培养基的质量标准和检测方法
    细胞培养基是人工模拟细胞在体内生长的营养环境,是提供细胞营养和促进细胞生长增殖的物质基础。培养液或培养基的含义几乎相同,英文都是medium。当它是粉剂时,倾向性地称为培养基,而将粉剂配成液体后,多称为培养液。培养液中常常补加血清、抗生素等成分。培养基主要包括天然细胞培养基、合成细胞培养基和无血清细胞培养基等。细胞培养基的质量标准和检测方法澄清度水是细胞培养基的溶剂。细胞培养基中的营养成分只有完全溶解于水才能被细胞吸收摄取,细胞才能生长增殖,因此细胞培养基是否溶解以及培养液是否透明澄清直接影响培养基使用。该项目是通过对水溶解后的细胞培养基的澄清度检查,判断细胞培养基的澄清度。 按中华人民共和国药典2005年版二部附录Ⅸ B进行。pH 值哺乳类动物细胞生长需要合适的酸碱度,pH过高或者过低都会导致细胞死亡。pH值的测定也可以检查细胞培养基的批间差。清大天一标准规定取规定量供试品,用注射用水(水温20℃-30℃)溶解至1L,加入规定量碳酸氢钠到上述溶液中,用与细胞培养基溶液pH值相近的两点标准缓冲液校准后的酸度计进行测定。按中华人民共和国药典2005年版二部附录Ⅵ H进行;加入规定量的碳酸氢钠到上述溶液中,按中华人民共和国药典2005年版二部附录Ⅵ H进行干燥减量的质量分数细胞培养基具有吸湿性,在空气中放置水分会很快升高,干燥减量的质量分数表示产品中含湿量。细胞培养基是有菌制剂,其丰富的营养成分有利于微生物生长,控制细胞培养基中的水分可以防止微生物的繁殖,保持细胞培养基的养分。按中华人民共和国药典2005 年版二部附录Ⅷ L 干燥失重测定法进行。渗透压溶剂通过半透膜由低浓度向高浓度溶液扩散的现象称为渗透,阻止渗透所需施加的压力,称为渗透压。细胞必须生活在等渗环境中,动物细胞借助K+、Na+维持渗透平衡。大多数细胞对渗透压有一定的耐受性。但是培养液渗透压过高容易使细胞脱水wei缩,培养液渗透压过低容易使细胞膨胀破裂,因此要控制培养基的渗透压范围。按中华人民共和国药典2005 年版二部附录Ⅸ G 渗透压摩尔浓度测定法进行。细菌内毒素细菌内毒素是许多病原性细菌所产生的毒素。它的特殊性在于不是细菌或细菌的代谢产物,而是细菌死亡或解体后才释放出来的一种具有生物活性的物质。培养基细菌内毒素过高,对生物制品疫苗(如狂犬、乙肝疫苗)、基因工程药品等注射用的药品都需要检查细菌内毒素。 因此本项目的检验符合生物制品质量控制要求。常规细胞培养基的细菌内毒素标准定为<10 EU/ml。称取本品规定量(见表4-12)的1/100,加入细菌内毒素检查用水10 mL溶解,吸取该溶液0.1 mL加细菌内毒素检查用水3.9 mL,混匀即得试样。按中华人民共和国药典2005 年版二部附录Ⅺ E 细菌内毒素检查法中的凝胶法进行。微生物限度细胞培养基不是无菌产品,其中的微生物在一定条件下会吸收细胞培养基中的营养物质滋生繁殖,导致细胞培养基变质失效。控制细胞培养基中细菌和霉菌,是延长细胞培养基有效期的方法之一。清大天一在参考《中华人民共和国药典》2005版二部附录第100页的口服给药制剂的微生物限度标准,并严于该标准,规定细胞培养基产品的细菌数每1g不得超过200个,霉菌数每1g不得超过50个。称取样品1 g,加入无菌纯化水10 mL溶解,混匀即得试样。按中华人民共和国药典2005年版二部附录Ⅺ J 微生物限度检查法进行,检查项目为细菌数、霉菌数。检查法采用平皿法。细胞生长试验这是一个性能特性表述的要求。细胞培养基的功能就是培养哺乳类动物细胞,因此经过细胞培养效果的检验是产品质量优劣的直观表述,这也是很多生物制药用户要求的一项指标。目前国内尚无细胞培养和计数的法定方法,可参考《体外培养的原理与技术》中细胞计数fa论述的内容给出。按产品说明书配制培养液进行细胞培养,前四天用含10%小牛血清的培养液培养,观察细胞形态并计数,检查细胞培养基是否有促生长的能力。后三天用不含小牛血清的培养液维持培养,观察细胞形态并计数,检查细胞培养基中是否有不利细胞生长的毒素。本试验用细胞为VERO细胞。细胞培养液的储存,细胞培养液的储存条件一般为2-8℃、密闭、避光保存,但要注意如下几点:1) 过滤后的完全培养液,即添加了血清、谷氨酰胺、抗生素等的培养液要尽快使用,一般在2-3周内使用完。培养液中的L-谷氨酰胺是不稳定的,不同温度L-谷氨酰胺的降解。2) 灭菌后的未加L-谷氨酰胺等添加剂的培养基溶液,一般可在4℃保存6~9个月,也可冷冻保存,用时解冻3) 高压除菌后的培养基应置4℃保存,不能因为其可耐受高温而忽略储存温度。4) 添加某些生长因子、激素等添加物,可能会改变培养液的储存条件,比如温度、时间等方面的要求
  • 实验室化学试剂的质量分级,你有了解吗?
    化学试剂是进行化学科学研究的最基础单元,广泛应用于物质的合成、分离以及定性和定量分析,在各个应用领域各个行业均有应用,也可以说是化学化工界得以不断发展的基础条件。但是,化学试剂成千上万,又是怎么分类的,大家有所了解吗?实验室中存在有各种各样的试剂,又有多种多样的标签,该怎么去辨认呢?简单地说,按照其应用领域和范围,化学试剂可主要分为无机试剂(用于化学分析的无机化学品,如金属、非金属单质,氧化物、碱、酸、盐等试剂)、有机试剂(用于有机化学反应的实际如醇、酮、酸等)、生化试剂(用于生命科学研究的实际如氨基酸、多肽试剂等)以及电子试剂(用于光学与电子学专用高纯化学品)等。按照其纯度进行分类,也就是现在国内试剂常用的分级标准。所谓纯度,也就是其中主要原料所占的质量分数,按照其纯度高低可将化学试剂分为以下几个等级:首先是纯度较低的工业纯(technicalgrade),主要适用于实验室漂洗、消溶等对实验要求不高的实验室操作中,含杂质较多,纯度非常低 其次是实验纯试剂(laboratoryreagent),杂质含量相对低,不可用于科研实验,仅可用于一般的实验与制备反应,标签为黄色标签。再次是化学纯试剂(chemicalpure),相对于实验纯试剂,其纯度又有所提升,主成分浓度约为99.5%,但仍无法满足科研需求,因此,可用于化学实验和制备反应,其标签为蓝色标签。然后是分析纯试剂(laboratoryreagent),即常用的ar试剂,该类试剂的纯度较高,主成分含量一般大于99.7%,属于二级纯化学试剂,多用于重要分析和一般性科学研究工作,可满足一般科研雪球,标签为红色。最-后是优级纯(guaranteedreagent),又称保证试剂,其主成分浓度大于99.9%,是一级纯化学试剂,可满足精密测试与分析需求,标签颜色为绿色。当然,除了这几种最常见的纯度试剂外,还有纯度更高、更为专用的试剂如高纯、光谱纯、色谱纯以及基准物质等。正是由这些多种多样的化学试剂,才构成了我们这个多姿多彩的化学世界,作为一名化学人,一定要睁大双眼,认好各种试剂的纯度以及它们的衣服,不要搭错了衣服,到时候可就贻笑大方了!
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