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纳米丝直径均匀度

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纳米丝直径均匀度相关的资讯

  • 掌握高低温试验箱均匀度要具备的条件
    温度均匀度是高低温试验箱检验设备是否符合要求的一大考核因素。国家标准规定高低温试验箱温度均匀度为±2℃,为保证均匀度在标准范围以内,设备应具备以下这些条件: 箱体与门的密封:高低温试验箱箱门漏气会导致试验箱内温度的不均匀,因此试验箱的密封条要求非常严格,必须具备耐高温及低温的特点。 风循环系统:为保证高低温试验箱箱内的均匀度,试验箱采用风循环,在设备背部有风道,加热管加热空气通过风叶搅拌均匀送入试验箱内达到温度均匀。 保温材料:为保证高低温试验箱箱内的均匀度,保温材质是关键点,若保温材料处理不好,直接影响箱内均匀度偏差过大。 由上可知,用户在选择高低温试验箱时至少应参照以上三点考核设备的均匀性是否符合国家标准。
  • 拟立项《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》公告
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "标准引领产业的发展。近红外光谱技术具有操作方便、分析速度快、应用领域广等优势,在众多分析技术中脱颖而出,成为当前最热门的技术之一,已在农业、石化、制药、食品等各个领域中获得广泛应用,并带来了巨大的经济效益和社会效益。然而,由于近红外分析建模和标准化的技术难度较大,且近红外仪器类型繁多,其标准分析方法发展也相对缓慢。/pp style="text-align: justify " 按照国家标准化工作管理规范,中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。按照我会标准化工作委员会(SCIS)的标准制定工作流程,经过我会标准化工作委员会的前期项目筛选和审核,拟制定如下标准:《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(项目申报单位:北京中医药大学,中国仪器仪表学会药物质量分析与过程控制分会)/pp style="text-align: justify "  上述标准制定项目的目的、意义和必要性等参见附件的《CIS标准项目公示表》。/pp style="text-align: justify "  现请各有关单位或个人,针对该标准制定项目如果有相关意见或建议,请按照该表格反馈给我会。/pp style="text-align: justify "  特此公示。公示期自发布之日起4周。/pp style="text-align: justify "  联系人:郭老师/pp style="text-align: justify "  电 话:86-10-82800385,18601013495/pp style="text-align: justify "  email:scis@cis.org.cn 或 gxw@cis.org.cn/pp style="text-align: justify "附件:/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="2019011610145128.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201901/attachment/02b23118-35cf-44e1-ac69-8f7f6fd6f749.pdf"2019011610145128.pdf/a/pp style="text-align: justify " /p
  • 飞秒激光烧蚀制备大面积均匀纳米结构进展
    最近,在中国科学院院士徐至展领导下,中山大学光电材料与技术国家重点实验室与中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室展开合作研究,在飞秒激光烧蚀制备大面积均匀纳米结构方面取得重要进展,相关成果发表在《光学快报》(Optics Express) (2008, 16, 19354-19365))。纳米科技领域国际著名期刊Small (2008, 4, No. 12, 2099)在News from the micro-nano world栏目以“大面积均匀纳米结构”(Large-area Uniform Nanostructures)为题专门报道了这项研究成果,并将它与美国科学家近期实现的“大面积组装单壁碳纳米管三维结构”并列为微纳结构合成制备新方法 另外,自然中国网站于2008年12月10日在Research Highlights栏目中也专栏推荐并重点介绍了该成果。  飞秒激光烧蚀具有低的破坏阈值及小的热扩散区的特点,可实现对材料的“非热”微加工,从而大大减小传统长脉冲激光加工中热效应带来的负面影响,显著提高加工精度,在光电器件微加工领域具有广阔的应用前景。但是由于传统激光直写方法的效率较低,目前飞秒激光烧蚀制备微纳结构在实际应用中尚不具备高的经济性。因此,探索如何直接用飞秒激光烧蚀高效地制备大面积均匀纳米结构是当前飞秒激光微加工领域的一个研究热点。  博士生黄敏及其导师徐至展等采用飞秒激光辐照自诱导亚波长纳米结构的途径,通过调控飞秒激光脉冲的波长、能量、偏振等条件并采用新颖的快速非相干调制技术,成功地在氧化锌、硒化锌等宽带隙材料及石墨表面实现了纳米光栅、纳米颗粒及纳米方块结构的大面积制备。这种利用飞秒激光烧蚀直接制备纳米结构的方法具有均匀性好,效率高,热效应小,通用性高,环保等优点,并克服了以往飞秒激光烧蚀制备纳米结构过程中的二度污染问题。更为重要的是,经过这种方法处理后,材料表面的光电特性发生了显著的改变,并可随纳米结构的改变而呈现不同的光谱特征。这种方法在新型光电器件等方面具有重要的潜在应用价值,有望提高LED照明器件的发光效率和增加太阳能电池的吸收效率。(来源:中科院上海分院)  (《光学快报》(Optics Express ),Vol. 16, Issue 23, pp. 19354-19365,Min Huang,Zhizhan Xu)
  • 中药混合均匀度与水份快检 (近红外光谱法)团标启动
    p style="text-align: center "strong《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》团体标准工作组启动会暨第一次研讨会/strong/pp  2019年4月3日,《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》团体标准(以下简称团体标准)工作组启动会暨第一次研讨会在京成功召开。团体标准经中国仪器仪表学会标准化工作委员会前期项目筛选、审核和公示,经中国工程院院士庄松林审批立项。北京中医药大学为牵头制定单位,乔延江教授、吴志生研究员为牵头人。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/5908e970-acfe-491f-b764-73d20b96de02.jpg" title="合影.jpg" alt="合影.jpg" width="600" height="270" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 270px "//pp  标准制定起草工作单位由高校、药检机构、制药企业和制药设备企业组成,标准制定起草工作组由北京中医药大学原副校长乔延江教授、福建中医药大学副书记林羽教授、中国食品药品检定研究院尹利辉研究员、陕西中医药大学副校长唐志书教授、湖北中医药大学副校长黄必胜教授、浙江大学刘雪松教授、山东金璋隆祥智能科技有限公司邹振民董事长、浙江寿仙谷医药股份有限公司李明焱董事长、北京同仁堂研究院院长解素花教授级高工、北京康仁堂药业有限公司张志强技术总监、湖南景峰医药有限公司王琼总经理、广州白云山汉方现代药业有限公司许文东总工程师、扬子江药业集团中药研究院姚仲青院长14位领导专家组成。北京中医药大学原副校长乔延江教授为标准制定起草工作组组长。中国仪器仪表学会标准化工作委员会对标准制定起草工作组进行了网上公示。/pp  会议由药物质量分析与过程控制分会秘书长、北京中医药大学吴志生研究员主持。按照会议流程,中国仪器仪表学会标准工作委员会郭晓维主任向与会起草单位介绍了中国仪器仪表学会团体标准工作和主要成果,分析了国家标准化体系改革现状与趋势,并结合本次立项的团体标准任务、目的及标准制定原则进行详细介绍。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/bf7a067a-5c85-463b-af29-f64b88a9753d.jpg" title="吴志生.jpg" alt="吴志生.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/7fdff930-6c39-45b7-b231-cab7c7448bd9.jpg" title="郭晓维.jpg" alt="郭晓维.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京中医药大学吴志生教授、中国仪器仪表学会标准工作委员会郭晓维主任/strong/pp  北京中医药大学中药智能制造与全程质量控制创新团队向与会起草单位宣读了标准草案初稿的内容。标准制定起草工作组组长乔延江教授介绍了该团体标准制定工作对政府部门、科研单位和制药企业的意义,并强调标准制定应具备严谨性、创新性和可推广性等特点。会上各位专家畅所欲言,从标准的代表性和适用性等角度分析,就方法学基础和行业应用两个方向展开讨论。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/436804d7-c4d4-4829-b481-543f288e3cbc.jpg" title="乔延江教授.jpg" alt="乔延江教授.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/eea37ad4-7041-4bf9-a01a-0aaaa6b4f5aa.jpg" title="林羽教授.jpg" alt="林羽教授.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京中医药大学原副校长乔延江教授、福建中医药大学副书记林羽教授/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ffe67835-38e6-4cd5-b7fa-444450c43256.jpg" title="解素花高级工程师.jpg" alt="解素花高级工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/4cad543f-4993-4ab5-ab13-f722fae01bbf.jpg" title="尹利辉研究员.jpg" alt="尹利辉研究员.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京同仁堂研究院院长解素花高级工程师、中国食品药品检定研究院尹利辉研究员/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/77d88ee1-242b-4ff0-a750-823c1215546d.jpg" title="刘雪松教授.jpg" alt="刘雪松教授.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/a48ad5d3-513f-44d2-a19b-c263efb6f48a.jpg" title="徐伟教授.jpg" alt="徐伟教授.jpg"//pp style="text-align: center "strong浙江大学刘雪松教授、福建中医药大学药学院院长徐伟教授/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/8336c451-85d3-40a8-b243-13c08b722f89.jpg" title="许洪波.jpg" alt="许洪波.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/5cf025bd-43dc-4675-81df-5837927c82b3.jpg" title="余驰.jpg" alt="余驰.jpg"//pp style="text-align: center "strong陕西中医药大学许洪波(代表唐志书副校长/教授)、湖北中医药大学余驰(代表黄必胜副校长/教授)/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ba2e8d42-b0e6-455b-aed6-50f57480679b.jpg" title="邹振民博士.jpg" alt="邹振民博士.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/552ba465-8ee9-42ac-a112-5954782da79c.jpg" title="胡凌娟高级工程师.jpg" alt="胡凌娟高级工程师.jpg"//pp style="text-align: center "strong山东金璋隆祥智能科技有限公司董事长邹振民博士、浙江寿仙谷医药股份有限公司胡凌娟高级工程师(代表李明焱董事长)/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ba24d9f8-66ba-41f4-a57f-6495782b2726.jpg" title="张志强高级工程师.jpg" alt="张志强高级工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b27c7d18-7bbd-46d7-9683-486d2ffd3328.jpg" title="王琼.jpg" alt="王琼.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京康仁堂药业有限公司技术总监张志强高级工程师、湖南景峰医药有限公司总经理王琼/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/c04a80f4-14ac-4b72-a3bf-f9e541e58560.jpg" title="许文东总工程师.jpg" alt="许文东总工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/6bdfd559-2754-4c6a-8313-2597b3f32c3b.jpg" title="黄兴国.jpg" alt="黄兴国.jpg"//pp style="text-align: center "strong广州白云山汉方现代药业有限公司许文东总工程师、北京中医药大学黄兴国/strong/pp  本次会议明确了标准制定工作的分工,并提出了一系列标准草案的完善措施。各位起草人共同表态要制定出一份行业满意的团体标准。会议的最后,北京中医药大学吴志生研究员代表工作组感谢与会专家对本标准制定工作的大力支持。/p
  • 蓝菲光学超均匀面光源助力机器视觉相机校准
    1、背景介绍 近年来,随着工业4.0及人工智能的发展,越来越多的自动化设备被广泛应用于生产过程中。工业4.0离不开智能制造,我国在2015年提出的“中国制造2025”宏伟计划中,第一项战略对策就是“推行数字化网络化智能化制造”,而智能制造中,最核心的一环就是机器视觉。机器视觉是指通过机器来模拟人眼的功能,对客观事物进行信息提取,处理和分析,最终实现检测和判断,最终交给计算机进行控制。中国是机器视觉产业发展最为迅速的国家,目前已经在工业,航天,医疗,交通,科研等诸多行业进行了广泛的应用。图1 机器视觉代替人眼二、目前机器视觉存在问题 典型的工业机器视觉系统包括:光源,镜头,相机,图像采集卡,软件,监视器,输入/输出等。对于光学检测来说,机器视觉系统的性能主要取决于系统中光学相关部件,比如光源,镜头,相机等的性能。此外,光学检测要求的精度一般都较高,但是大多数相机在出厂时,并没有专门针对光学检测应用进行专门校准,往往会导致机器视觉系统的精度达不到要求,结果会出现误差。 比方说,如果将刚出厂的工业相机对着一个均匀照明的发光面进行拍照,拍摄出的图像四个角往往会出现暗区,这主要是由于相机镜头的余弦响应造成的。此外,由于相机传感器(CCD/CMOS)的非均匀性,也会导致对均匀光场成像的时候,图像的亮暗,颜色不均匀,如下图所示。以上这些因素,都会导致在一些精密的光学检测(比如平板显示检测)时,检测结果和真实情况出现较大偏差。图2 校准前相机平场响应 除此之外,相机对于不同亮度的线性响应也不同。由于相机输出的信号是灰度值,并不具有真实的物理意义。因此,在做光学检测(比如说亮度检测时),需要对相机进行线性度和亮度标定,建立起相机灰度信号和真实亮度的关系曲线。三、工业相机校准解决方案 为了解决以上机器视觉系统中存在的问题,提高机器视觉系统,尤其是AOI等光学检测系统的精度,欧洲机器视觉协会EMVA提出了《EMVA1288:成像传感器和相机性能表征标准》,其中介绍了如何对成像传感器及相机的空间不均匀度,灵敏度,线性度和噪声等一些列指标进行表征和校准的办法。其中明确写到:“最好的均匀光源是积分球均匀光源”,且推荐“光源的均匀性要大于97%”。图3 蓝菲光学相机平场校正方法 用户在使用时,只需要相机对准均匀光源的开口,拍摄一张图像,再经过算法进行计算,就可以对相机的均匀性进行校正,这一过程称为平场校正。经过均匀光源校准后,相机的均匀性可以显著提高。如下图所示,为一个工业相机经过积分球均匀光源校正前后相机的均匀性测试结果。从图中可以很明显看出,校正前相机的均匀性较差,中心场的响应优于周边的响应。校正后相机平面内的响应一致。相机校正前 相机校正后图4 工业相机经过蓝菲光学LED 积分球均匀光源系统平场校正前后对比 四、完美的积分球面光源 工业相机的精度决定了机器视觉系统的检测精度,校准光源的均匀性决定了工业相机的精度。越是均匀的积分球光源,经过其校准后得到的相机均匀性越高。根据积分球的原理,入射到积分球的光在积分球内部进行多次反射,最终在输出端口得到亮度,色度都完全均匀的面光源。积分球的出光口均匀性主要取决于以下几个方面:1.积分球内壁材料的反射特性。材料的反射特性可以分为朗伯反射,镜面反射和混合反射。由积分球原理可知,积分球内壁材料反射特性越接近朗伯特性,其开口处均匀性越高。此外,当入射光是宽谱光时(比如白光),材料的光谱反射一致性决定了开口处的色度均匀性,材料的光谱反射率越一致,也就是对各个波长的反射率越一致,开口处的色度越均匀。2.积分球的设计。如何设计积分球的尺寸,入射光的位置,挡板的位置和方向,都会影响积分球开口的均匀性。 蓝菲光学积分球均匀光源Spectra-CT提供了一种超均匀,高动态范围,亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源采用蓝菲光学独有的高反射率完美朗伯反射材料Spectraflect,基于蓝菲光学40余年的光学系统开发经验,精细的积分球结构设计,是机器视觉相机校准的完美解决方案。其主要具有以下特点:出光面超级均匀,均匀性大于99.5%系统输出稳定性高,稳定性达0.1%亮度线性可调节,可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出色温动态可调节,可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出自带亮度监控,实时观测亮度输出情况软件实现光源和探测器的全部控制,界面简单易用,可提供控制指令供二次开发。系统还可定制各类色温,亮度,单色光,大视场角等不同参数的光源图5 蓝菲光学LED 均匀光源系统(Spectra-CT)及开口处光斑亮度分布 Spectra-CT LED积分球均匀光源是均匀性较高的面光源,其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度,线性度,信噪比,动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产,各类工业相机的理想校准光源。
  • 飞纳电镜展会邀请|第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议
    第八届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议将于 2021 年 5 月 28 - 30 日在天津社会山国际会议中心召开。飞纳电镜诚挚邀请各位专家学者参加此次会议,共同推动静电纺丝科技事业创新发展。会议时间:2021 年 5 月28 日 - 30 日会议地点:天津社会山国际会议中心 飞纳电镜展位号 20 号 飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos 台式扫描电镜表征静电纺丝 应用 静电纺丝与碳化静电纺丝 静电纺丝 碳化静电纺丝 应用 用过的滤网的 EDS 分析 应用 轻松观察纤维截面 纤维测量 + AIM 由于传统扫描电镜只能给出图片,导致研究人员只能测量少量的数据,或者通过直观的“感觉”来判断纤维的特征。为了解决这一问题,飞纳电镜推出了全自动纤维测量系统,将 SEM 的“图片”转化为“数据”,自动导出纤维直径的柱状分布图,并导出数据文件。 VSParticle - 纤维纳米负载仪 在纤维表面负载纳米粒子是获得功能性纤维材料的重要途径,而对于静电纺丝一类的材料,原位合成负载纳米粒子方式会有很大的工艺局限性。而 VSParticle 推出的纤维纳米负载仪采用先进的火花烧蚀技术产生纳米气溶胶,利用类似“口罩”过滤的原理将纳米粒子沉积在纤维表面与内部孔隙中,同时避免其它方法造成的纤维热或机械损伤。该方法可以实现多种材料的在线式负载,实现静电纺丝的功能化,已在包括环境水处理,催化,导电织物,抗菌等领域得到验证,是一种全新的纳米纤维改性技术。 静电纺丝负载 Au 纳米粒子 VSParticle 的纤维负载仪只需要你做三件事便可以获得均匀负载的样品:1. 放入目标纳米粒子对应的靶材2. 放入纤维基底3. 按下开关 三步一键,纳米粒子轻松负载 对纤维基底的要求:标准 47mm 直径,可透气可以沉积的样品种类:超过 60 中元素的金属单质、氧化物、合金以及碳材料,部分半导体材料也是可行的方法的独特优势:1. 温和沉积,不会破坏纤维基底表面2. 普世性强,尤其是合金类材料的混合3. 不需要真空环境,在常温常压下运行4. 无化学前驱体5. 气溶胶沉积技术,保障了负载的均匀性
  • 蓝菲光学发布LED积分球均匀光源(LED-USS)新品
    LED积分球均匀光源(LED-USS) 蓝菲光学LED-USS积分球光源提供了一种超均匀,高动态范围,亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源基于蓝菲光学40年的光学系统开发经验,独有的高反射率漫反射材料,巧妙的积分球结构设计,是行业内研发测试,质量检查,生产测试的理想解决方案。图1. 通过积分球对相机校正 近年来,随着机器视觉系统的快速发展,越来越多的产线上采用基于工业相机的系统进行快速测量,引导,检测和目标识别。其中一个主要的应用是平板显示检测系统,尤其是OLED面板在消费电子的大规模使用后,对机器视觉系统提出了更高的要求。一个高精度的机器视觉系统需要高性能的光源进行校正。 LED-USS提供了满足国际相机性能测试标准EMVA-1288所需的高性能光源,能够对工业相机进行平场矫正,线性度校正,暗噪声评估等。图2. 积分球开口亮度示意图 该积分球使用蓝菲光学独有的Spectraflect材料,具有以下两个特点:1. 对紫外-可见-红外波段具有超高的光谱反射率,可以实现各类光谱的高流明输出。2. 近乎完美的朗伯反射特性,保证入射光在积分球内壁任何一处均匀分布。 基于以上特性,再结合蓝菲光学特殊的积分球结构设计,可以实现开口处超均匀的输出。 图3. 开口处均匀性测试结果 通过内部自带的散热装置,系统的光输出能够保证很好的稳定性。此外,通过自带高精度的亮度监控器,可以实时观测亮度输出情况。图4. LED-USS亮度输出稳定性(10分钟) LED-USS还提供易用的操作软件,能够便利的设定,调整,输出不同等级的亮度,色温。并能够实时监控系统的各项指标。图5. 控制软件界面系统特点出光面大且超级均匀系统输出稳定性高亮度可调节,可实现从微弱光到高亮度线性输出色温动态可调节自带亮度监控,实时观测亮度输出情况软件提供SDK,可与其他设备联合开发可定制大视场均匀光源可定制从紫外到红外范围内单一或多个波长的均匀光源可定制光谱仪监控光谱输出情况应用领域主要应用于各类相机的平场校正,线性度校正,暗噪声校正,动态范围校正等EMVA1288相关参数校正,在很多行业有广泛应用:平板显示检测相机校正大视场相机,360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头校正规格参数 产品型号 LED-USS-030 LED-USS-050料号LCA-00283-000LCA-00284-000积分球尺寸(cm)3050开口尺寸(cm)1020积分球材料SpectraflectSpectraflect亮度范围(cd/m2)*0.5~250000.1~5000亮度均匀性**99%99%调节步数5×1045×104色温范围(K)2800~75002800~7500色温均匀性±15K±15K短期稳定性±0.1%±0.1%预热时间30s30s系统监控硅探测器硅探测器控制软件 自带 自带系统尺寸(mm)510×330×490730×570×720系统重量(kg)2052外接电源100~240VAC 50/60Hz100~240VAC 50/60Hz可定制积分球尺寸/大视场/各类单波长光源/光谱仪/软件开发SDK * 亮度范围指的是某些特定色温下系统能够达到的动态范围 **亮度均匀性指的是基于NIST CoV(Coefficient of Variation)计算公式计算得到 创新点:LED-USS是目前世界均匀性最高的面光源,其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度,线性度,信噪比,动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产,各类工业相机的理想校准光源。• 出光面超级均匀,均匀性大于99.5%• 系统输出稳定性高,稳定性达0.1%• 亮度线性可调节,可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出• 色温动态可调节,可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出• 自带亮度监控,实时观测亮度输出情况• 软件实现光源和探测器的全部控制,界面简单易用,可提供控制指令供二次开发。• 系统还可定制各类色温,亮度,单色光,大视场角等不同参数的光源LED积分球均匀光源(LED-USS)
  • 北大杨林团队等人在Nature发文:首次揭示非均匀应变下声子谱扩展对导热的反常抑制现象
    纳米材料具备优异的力学特性,能够承受远超块体材料的应变,从而调节其物理/化学性能(如电子、光学、磁性、声子和催化活性)。基于力学应变工程,过去的研究优化设计了一系列前所未有的先进功能材料和器件,包括高迁移率芯片、高灵敏度光电探测器、高温超导体、和高性能太阳能电池以及电催化剂等等。尽管对基于应变调控电子输运性能和能带结构等方面进行了广泛研究,但由于单一施加应变梯度而不引入其他混淆因素(例如界面和缺陷)的困难,以及将纳米尺度热输运测量与原子尺度局域声子谱表征相结合的挑战,非均匀应变下的导热机制仍未被系统研究。这尤其令人沮丧,因为精确热管理被视为制约先进芯片和高端设备效率和寿命的关键瓶颈。针对这些挑战,北京大学工学院杨林研究员与北京大学物理学院高鹏教授、杜进隆高级工程师及西安交通大学岳圣瀛教授等人提出了实验探究非均匀应力对导热调控的新策略,他们揭示了均匀应力下不存在的,由应变梯度导致的独特声子谱扩展效应及其对导热的反常抑制现象。通过在自制的悬空微器件上弯曲单个硅纳米带(SiNRs)来诱发非均匀应变场,并利用具有亚纳米分辨率的基于扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱(STEM-EELS)技术表征局域晶格振动谱,他们的研究结果显示,0.112%/nm应变梯度将导致热导率(κ)显著降低34±5%,这是先前文献中均匀应变下热导率调制结果的3倍以上(图1)。相关工作以“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”为题发表于Nature。图1. 非均匀应力对硅纳米带导热的显著抑制现象。(a)实验测得的(实心符号)和理论模拟的(空心符号)结果表明,在均匀应变下,块体硅和硅纳米线的热导率基本保持不变,而弯曲硅纳米带的测量结果随着应变的增加急剧上升(半填充)。(b)基于悬空热桥微器件的热导率测试原理示意图。(c)高分辨透射电子显微镜显示弯曲硅纳米带的单晶特性。(d)实验测得的弯曲硅纳米带相较于无应力样品的热导率降低百分比为了揭示应变对声子传输的影响,直接测量弯曲硅纳米带的局域声子谱,并表征沿应变梯度声子模式的演变现象是非常必要的。与先前文献中观察到的在异质界面或缺陷周围的EELS峰移不同,运用同时具备亚纳米级空间分辨率和毫电子伏特(meV)能量分辨率的STEM-EELS技术,该工作首次表征了完全受非均匀应变调控的声子模式,揭示了应变梯度下奇特的声子谱扩展效应(图2)。图2. 表征受应变调控的局域声子谱。(a)基于STEM-EELS的局域声子谱表征技术示意图。带有弯折的弯曲硅纳米带HAADF图像(b)和EELS测量区域的放大视图(c)。(d)在不同位置(P1至P5)沿应变梯度测得的TA和TO声子模式的EELS谱。(e)弯曲硅纳米带的HAADF图像。(f)沿电子束移方向TA和TO声子模式的振动谱图。(g)在e中标记的区域沿应变梯度测得的EELS谱线与均匀应变下每个声子支具有的特定单一线条色散关系不同,不均匀应变的存在导致了在给定波矢处的声子频率分布区间(图3)。这种奇特的声子谱扩展效应增加了声子频率的多样性,以满足声子-声子散射的能量守恒约束,因此加速了声子-声子散射率并缩短了声子寿命,引发了一种均匀应变不存在的全新声子散射机制。图3. 声子谱扩展增强声子散射率。(a)受应变梯度调制的声子色散示意图。(b)左侧,硅在不同弹性应变下的声子色散。右侧,应变梯度为0.118% /nm下声子谱扩展引发的声子散射率,τsg−1通过开发跨微米-原子尺度的实验表征技术,并结合第一性原理的理论模拟,该工作为长期以来有关非均匀应变对声子传输影响的难题提供了关键线索。因此,这项研究不仅清楚地揭示了非均匀应变对固体导热的调制机理,而且为基于应变工程的功能性器件的创新设计提供了重要思路。例如,基于应变梯度引起的晶格热导率降低,与此前已证明的载流子迁移率增强之间的协同作用,为开发高性能的热电转换器件提供一种新颖策略。此外,基于非均匀应变调制热导率可实现功能性热开关器件,用于动态控制热通量。杨林和岳圣瀛是该论文的共同第一作者,杨林、高鹏、杜进隆是共同通讯作者。合作者包括东南大学陈云飞课题组、北京大学戴兆贺课题组、北京大学宋柏课题组和美国范德堡大学Deyu Li课题组。北京大学杨林课题组主要研究方向为功能性热材料和器件,包括先进微纳结构设计制造,极端尺度导热微观机理表征与调控,超高温储热技术研发,高性能热功能器件制备。研究成果以第一作者或通讯作者发表于Nature、Nature Nanotechnology、 Science Advances、Nature Communications、Nano Letters等国际顶级期刊。杨林曾入选2021年国家高层次海外青年人才计划,获得2019Nanoscale 年度精选热门文章、2020PCCP年度 精选热门文章等奖项。
  • 一种新式纳米膜可过滤掉饮用水中的细菌
    据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家使用嵌段共聚物合成出一种新式的纳米膜,该膜可过滤掉饮用水中的细菌。科学家认为,这种纳米膜或可解决一个多年悬而未决的全球健康问题:如何将细菌从饮用水中隔离开。该研究发表在《纳米快报》杂志上。  水分子和细菌非常微小,人的裸眼无法看到,科学家一般以纳米为单位来标注其大小。但在显微镜下,水分子和细菌的大小则迥然不同。单个水分子的直径远远小于1纳米,而大多数细菌的大小则有几百纳米。  纽约州立大学水牛城分校的化学家扎维德罗扎耶夫领导的研究小组,使用嵌段共聚物合成出一种新式纳米膜,该纳米膜含有直径约为55纳米的孔隙,这种孔隙的大小足以让水分子成为“漏网之鱼”,但细菌却无法通过 而且,嵌段共聚物拥有的特殊属性能让孔隙平均分布于该纳米膜上。  罗扎耶夫表示,商用膜在孔隙密度或孔隙大小的一致性方面都存在局限,但新式纳米膜上的孔隙分布均匀,孔隙的大小也整齐划一,该膜可作过滤膜使用。并且,这个直径为55纳米的孔隙是迄今为止科学家使用嵌段共聚物制造出的最大的孔隙。增大孔隙会增加水流、降低成本、节省时间。另外,直径为50纳米到100纳米的孔隙也足够小,任何细菌都无法通过。  新纳米膜拥有的特殊属性要归功于其原始材料嵌段共聚物。嵌段共聚物由化学结构不同且较短的聚合物交替构成。这两个聚合物会相互排斥,但在另一端会紧紧依附在一起形成一个聚合物。当许多嵌段共聚物混杂在一起时,它们之间的相互排斥力会让它们采用一种有规则的、交替的模式集合在一起。这个自我组装过程最终得到的结果就是一个由两类不同聚合物组成的固体纳米膜。  为了让该纳米膜上的孔隙平均分布,罗扎耶夫团队移除了其中的一种聚合物。孔隙相对较大是因为组成原初嵌段共聚物的分子具有类似于试管刷状的独特结构。
  • 蓝菲光学确立国内均匀光源领域领先地位
    上海2010年7月14日电 /美通社亚洲/ -- 中国科学院下属某研究机构于近期和英国豪迈集团(HALMA)子公司 -- 美国蓝菲光学(Labsphere) -- 签署合同,采购了目前国内最大、最复杂和最精密的一套2米直径的均匀光源系统。    由于该研究所使用这个均匀光源系统的目的是为其空间相机做定标和校准,所以要求光源系统具有极高的均匀性和稳定度,并要求供应商可以提供以往的成功案例和数据来证明。凭借其国内外技术专家的努力,以及借鉴其在欧美的成功经验,蓝菲光学(Labsphere)拿出了一套很有说服力的设计方案,不仅满足甚至超过了该研究所的实际需求。  这个项目的成功,确立了蓝菲光学(Labsphere)在国内乃至世界均匀光源领域的绝对领先地位,也展现了该公司对于大型系统设计的创造力和把握程度。该项目也是迄今为止蓝菲光学(Labsphere)在中国获得的最大订单之一。  该项目的负责人赵先生说,“Labsphere团队凭借其耐心的讲解、高效率的沟通和高超的技术设计能力证明了Labsphere是世界上顶尖的均匀光源系统供应商。我们对他们的能力绝对有信心。”欲了解更多,点击进入该公司展位
  • 霍尔德发布|石墨COD回流消解器采用石墨面均匀加热
    化学需氧量(COD)是一个重要的水质指标,用于衡量水中有机物污染的程度。COD值越高,说明水中含有的需要被氧化的还原性物质越多,也就是有机物污染越严重。在河流污染和工业废水性质的研究中,COD可以作为一个重要的参数来评估水体的污染状况。同时,在废水处理厂的运行管理中,COD也是一个关键的指标,可以用来监测处理效果,确保出水达到环保标准。石墨COD回流消解器主要由主机、冷却装置、加热装置、玻璃器皿等4大部分组成,采用微机技术进行定时控制加热电炉板和风扇,可对12个回流装置同时进行加热。石墨面加热,均匀度更好,更加安全。石墨COD回流消解器采用玻璃毛刺回流管代替球形回流管,并以风冷加水冷技术取代自来水冷却方式。冷却部分主要由毛刺冷凝管和双风机完成,加上上部分球形回流管内冷却水和机内风机的双重作用,确保了样品的回流冷却。符合水质cod《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》HJ828-2017标准。 产品参数1、测量范围:5~800mg/L,800~10000mg/L (经稀释) 2、同时加热样品数量:8-10-12个3、测量时间:不大于2小时 4、测量误差:邻苯二甲酸氢钾标准溶液(500mg/L),相对标准偏不大于5.0%,工业有机废水(500mg/L),相对标准偏不大于8.0%5、环境温度:0~45℃6、准 确 度:COD与经典回流法比对,结果在正常偏差范围内7、加热功率:3000W平均功率:1600W8、温度可调范围:32-400℃9、恒温精度:±2℃10、升温时间:室温至180℃<30min11、采用石墨材质加热板,温度更均匀。
  • 从纳米粒度仪、激光粒度仪原理看如何选择粒度测试方法
    1. 什么是光散射现象?光线通过不均一环境时,发生的部分光线改变了传播方向的现象被称作光散射,这部分改变了传播方向的光称作散射光。宏观上,从阳光被大气中空气分子和液滴散射而来的蓝天和红霞到被水分子散射的蔚蓝色海洋,光散射现象本质都是光与物质的相互作用。2. 颗粒与光的相互作用微观上,当一束光照在颗粒上,除部分光发生了散射,还有部分发生了反射、折射和吸收,对于少数特别的物质还可能产生荧光、磷光等。当入射光为具有相干性的单色光时,这些散射光相干后形成了特定的衍射图样,米氏散射理论是对此现象的科学表述。如果颗粒是球形,在入射光垂直的平面上观察到称为艾里斑的衍射图样。颗粒散射激光形成艾里斑3. 激光粒度仪原理-光散射的空间分布探测分析艾里斑与光能分布曲线当我们观察不同尺寸的颗粒形成的艾里斑时,会发现颗粒的尺寸大小与中间的明亮区域大小一般成反相关。现代的激光粒度仪设计中,通过在垂直入射光的平面距中心点不同角度处依次放置光电检测器进行粒子在空间中的光能分布进行探测,将采集到的光能通过相关米氏散射理论反演计算,就可以得出待分析颗粒的尺寸了。这种以空间角度光能分布的测量分析样品颗粒分散粒径的仪器即是静态光散射激光粒度仪,由于测试范围宽、测试简便、数据重现性好等优点,该方法仪器使用最广泛,通常被简称为激光粒度仪。根据激光波长(可见光激光波长在几百纳米)和颗粒尺寸的关系有以下三种情况:a) 当颗粒尺寸远大于激光波长时,艾里斑中心尺寸与颗粒尺寸的关系符合米氏散射理论在此种情况下的近似解,即夫琅和费衍射理论,老式激光粒度仪亦可以通过夫琅和费衍射理论快速准确地计算粒径分布。b) 当颗粒尺寸与激光波长接近时,颗粒的折射、透射和反射光线会较明显地与散射光线叠加,可能表现出艾里斑的反常规变化,此时的散射光能分布符合考虑到这些影响的米氏散射理论规则。通过准确的设定被检测颗粒的折射率和吸收率参数,由米氏散射理论对空间光能分布进行反演计算即可得出准确的粒径分布。c) 当颗粒尺寸远小于激光波长时,颗粒散射光在空间中的分布呈接近均匀的状态(称作瑞利散射),且随粒径变化不明显,使得传统的空间角度分布测量的激光粒度仪不再适用。总的来说,激光粒度仪一般最适于亚微米至毫米级颗粒的分析。静态光散射原理Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度仪的测试范围达0.01-3600μm,根据所搭配附件的不同,既可测量在液体中分散的样品,也可测量须在气体中分散的粉体材料。4. 纳米粒度仪原理-光散射的时域涨落探测(动态光散射)分析 对于小于激光波长的悬浮体系纳米颗粒的测量,一般通过对一定区域中测量纳米颗粒的不定向地布朗运动速率来表征,动态光散射技术被用于此时的布朗运动速率评价,即通过散射光能涨落快慢的测量来计算。颗粒越小,颗粒在介质中的布朗运动速率越快,仪器监测的小区域中颗粒散射光光强的涨落变化也越快。然而,当颗粒大至微米极后,颗粒的布朗运动速率显著降低,同时重力导致的颗粒沉降和容器中介质的紊流导致的颗粒对流运动等均变得无法忽视,限制了该粒径测试方法的上限。基于以上原因,动态光散射的纳米粒度仪适宜测试零点几个纳米至几个微米的颗粒。5.Zeta电位仪原理-电泳中颗粒光散射的相位探测分析纳米颗粒大多有较活泼的电化学特性,纳米颗粒在介质中滑动平面所带的电位被称为Zeta电位。当在样品上加载电场后,带电颗粒被驱动做定向地电泳运动,运动速度与其Zeta电位的高低和正负有关。与测量布朗运动类似,纳米粒度仪可以测量电场中带电颗粒的电泳运动速度表征颗粒的带电特性。通常Zeta电位的绝对值越高,体系内颗粒互相排斥,更倾向与稳定的分散。由于大颗粒带电更多,电泳光散射方法适合测量2nm-100um范围内的颗粒Zeta电位。NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪在一个紧凑型装置仪器中集成了三种技术进行液相环境颗粒表征,包括:利用动态光散射测量纳米粒径,利用电泳光散射测量Zeta电位,利用静态光散射测量分子量。6. 如何根据应用需求选择合适的仪器为了区分两种光散射粒度仪,激光粒度仪有时候又被称作静态光散射粒度仪,而纳米粒度仪有时候也被称作动态光散射粒度仪。需要说明的是,由于这两类粒度仪测量的是颗粒的散射光,而非对颗粒成像。如果多个颗粒互相沾粘在一起通过检测区间时,会被当作一个更大的颗粒看待。因此这两种光散射粒度仪分析结果都反映的是颗粒的分散粒径,即当颗粒不完全分散于水、有机介质或空气中而形成团聚、粘连、絮凝体时,它们测量的结果是不完全分散的聚集颗粒的粒径。综上所述,在选购粒度分析仪时,基于测量的原理宜根据以下要点进行取舍:a) 样品的整体颗粒尺寸。根据具体质量分析需要选择对所测量尺寸变化更灵敏的技术。通常情况下,激光粒度仪适宜亚微米到几个毫米范围内的粒径分析;纳米粒度仪适宜全纳米亚微米尺寸的粒径分析,这两种技术测试能力在亚微米附近有所重叠。颗粒的尺寸动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试胶体金颗粒直径,Z-average 34.15nmb) 样品的颗粒离散程度。一般情况下两种仪器对于单分散和窄分布的颗粒粒径测试都是可以轻易满足的。对于颗粒分布较宽,即离散度高/颗粒中大小尺寸粒子差异较大的样品,可以根据质量评价的需求选择合适的仪器,例如要对纳米钙的分散性能进行评价,关注其微米级团聚颗粒的含量与纳米颗粒的含量比例,有些工艺不良的情况下团聚的颗粒可能达到十微米的量级,激光粒度仪对这部分尺寸和含量的评价真实性更高一些。如果需要对纳米钙的沉淀工艺进行优化,则需要关注的是未团聚前的一般为几十纳米的原生颗粒,可以通过将团聚大颗粒过滤或离心沉淀后,用纳米粒度仪测试,结果可能具有更好的指导性,当然条件允许的情况下也可以选用沉淀浆料直接测量分析。有些时候样品中有少量几微米的大颗粒,如果只是定性判断,纳米粒度仪对这部分颗粒产生的光能更敏感,如果需要定量分析,则激光粒度仪的真实性更高。对于跨越纳米和微米的样品,我们经常需要合适的进行样品前处理,根据质量目标选用最佳质控性能的仪器。颗粒的离散程度静态光散射法Topsizer激光粒度仪测试两个不同配方工艺的疫苗制剂动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试疫苗制剂直径激光粒度仪测试结果和下图和纳米粒度仪的结果是来自同一个样品,从分布图和数据重现程度上看,1um以下,纳米粒度仪分辨能力优于激光粒度仪;1um以上颗粒的量的测试,激光粒度仪测试重现性优于纳米粒度仪;同时对于这样的少量较大颗粒,动态光散射纳米粒度仪在技术上更敏感(测试的光能数据百分比更高)。在此案例的测试仪器选择时,最好根据质控目标来进行,例如需要控制制剂中大颗粒含量批次之间的一致性可以选用激光粒度仪;如果是控制制剂纳米颗粒的尺寸,或要优化工艺避免微米极颗粒的存在,则选用动态光散射纳米粒度仪更适合。c) 测试样品的状态。激光粒度仪适合粉末、乳液、浆料、雾滴、气溶胶等多种颗粒的测试,纳米粒度仪适宜胶体、乳液、蛋白/核酸/聚合物大分子等液相样品的测试。通常激光粒度仪在样品浓度较低的状态下测试,对于颗粒物含量较高的样品及粉末,需要在测试介质中稀释并分散后测试。对于在低浓度下容易团聚或凝集的样品,通常使用内置或外置超声辅助将颗粒分散,分散剂和稳定剂的使用往往能帮助我们更好的分离松散团聚的颗粒并避免颗粒再次团聚。纳米粒度仪允许的样品浓度范围相对比较广,多数样品皆可在原生状态下测试。对于稀释可能产生不稳定的样品,如果测试尺寸在两者都许可的范围内,优先推荐使用纳米粒度仪,通常他的测试许可浓度范围更广得多。如果颗粒测试不稳定,通常需要根据颗粒在介质体系的状况,例如是否微溶,是否亲和,静电力相互作用等,进行测试方法的开发,例如,通过在介质中加入一定的助剂/分散剂/稳定剂或改变介质的类别或采用饱和溶液加样法等,使得颗粒不易发生聚集且保持稳定,大多数情况下也是可以准确评价样品粒径信息的。当然,在对颗粒进行分散的同时,宜根据质量分析的目的进行恰当的分散,过度的分散有时候可能会得到更小的直径或更好重现性的数据,但不一定能很好地指导产品质量。例如对脂质体的样品,超声可能破坏颗粒结构,使得粒径测试结果失去质控意义。d) 制剂稳定性相关的表征。颗粒制剂的稳定性与颗粒的尺寸、表面电位、空间位阻、介质体系等有关。一般来说,颗粒分散粒径越细越不容易沉降,因此颗粒间的相互作用和团聚特性是对制剂稳定性考察的重要一环。当颗粒体系不稳定时,则需要选用颗粒聚集/分散状态粒径测量相适宜的仪器。此外,选用带电位测量的纳米粒度仪可以分析从几个纳米到100um的颗粒的表面Zeta电位,是评估颗粒体系的稳定性及优化制剂配方、pH值等工艺条件的有力工具。颗粒的分散状态e) 颗粒的综合表征。颗粒的理化性质与多种因素有关,任何表征方法都是对颗粒的某一方面的特性进行的测试分析,要准确且更系统地把控颗粒产品的应用质量,可以将多种分析方法的结果进行综合分析,也可以辅助解答某一方法在测试中出现的一些不确定疑问。例如结合图像仪了解激光粒度仪测试时样品分散是否充分,结合粒径、电位、第二维利系数等的分析综合判断蛋白制剂不稳定的可能原因等。
  • 《三体》中的“纳米飞刃”真实存在吗?扫描电子显微镜给你答案
    不久之前,中国科幻巨作《三体》被搬上荧幕,为人们展现了一个恢弘的三体世界。作为人类与三体力量展开对决的第一幕,电视剧很好地还原了原著中名场面“古筝行动”。古筝行动,即人类借助密集排列固定在运河两岸的“纳米飞刃”材料,将航行在巴拿马运河中载有地球三体组织核心成员的“审判日”号巨轮切削成薄片,以此消灭三体组织核心成员,并获取三体世界重要情报,完成了人类对地球三体力量“审判日”号的审判。图片来源:腾讯视频-电视剧《三体》那么这种只有头发丝十分之一粗细的“飞刃”究竟是什么材料?在现实生活中真实存在吗?是否真能做到像切豆腐一样削铁如泥呢?从“飞刃”的研发者汪淼教授背后这张PPT我们可以看出,所谓的“飞刃”就是碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs),而这张图片来源于清华大学魏飞教授团队于2013年发表于《ACS Nano》杂志的一篇合成超长碳纳米管的论文(DOI: 10.1021/nn401995z)。图片来源:腾讯视频-电视剧《三体》碳纳米管是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管,层与层之间保持约0.34 nm的固定距离,直径一般为2~20 nm。是一种一维量子材料,具有优异的力学、电学和化学性能。碳纳米管中碳原子形成的化学键同时具有sp2和sp3杂化,主要是sp2杂化,具有高模量和高强度。它的抗拉强度达到50~200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6。它的弹性模量可达1TPa,与金刚石的弹性模量相当,约为钢的5倍。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。碳纳米管的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸,是理想的高强度纤维材料,因此“纳米飞刃”在理论上是真实存在的。同时,碳纳米管也是制造“太空电梯”缆绳的最佳材料。 上图为使用KYKY-EM8100型场发射枪扫描电子显微镜拍摄的不同放大倍数的多壁碳纳米管,扫描电子显微镜可以很好地观察碳纳米管的管径、长径比、团聚程度以及断裂缺陷等。在实际应用中,虽然碳纳米管拥有超强的力学性能,但离产业化应用还有很长的一段路要走,除了剧中汪淼博士提到的无法量产的问题以外,还存在着切割过程中材料磨损老化与摩擦放热等问题,这些都会造成碳纳米管材料的老化,使其力学性能大打折扣,造成纤维断裂。现阶段用碳纳米管是无法完成坚硬物体切割的,目前工业上有很多硬质材料都是用切割钢线或者更高质量的金刚线来切割。金刚线,顾名思义,跟金刚石有关,大体上是把金刚石的微粉颗粒以一定的分布密度均匀地镶嵌在母线(一般为高碳钢丝)上,做成的金刚石切割线。通过金刚石切割机,金刚线与被切割物体间进行高速磨削运动,从而实现切割目的。主要用于光伏领域的多晶硅切片、单晶硅、晶棒等。从晶体硅料到硅片经历切方、截断及切片三个环节,其中切方及截断环节为保证切割速度及切割效率,通常用较粗线径的金刚线,而切片环节根据原材料利用率等,选择较细的金刚线。图片来源于网络,版权归原创作者所有金刚线的母线,一般为高碳钢丝,由拉丝厂家将盘条拉制为不同直径的黄丝,再将黄丝进一步拉为微米级的母线。金刚石微粉由人造金刚石颗粒破碎而成,颗粒度一般小于50μm,是金刚线起切割作用的关键材料,其质量及稳定性直接影响后续电镀工艺及成品金刚线质量。金刚石的分布密度、固结强度、切割能力、钢线的抗疲劳性等都直接影响金刚线的性能。图片来源于网络,版权归原创作者所有 上图为使用KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电子显微镜拍摄的金刚线的纵向及横向截面,可以很好地观察金刚线的母线线径、金刚石微粉的大小及分布密度、镀层的厚度、镀层与母线的固结程度等。科技的进步与发展离不开所有科技工作者付出的辛劳汗水,虽然现阶段人类受困于科技水平暂时还无法实现所有设想,但相信总有一天,人类终会登上碳纳米管缆绳搭载的太空电梯,登陆星际宇宙,挟飞仙以遨游,抱明月而长终。在漫长艰辛的科研旅程中,中科科仪扫描电子显微镜与您风沙星辰,永远相伴!是您科研道路上的得力助手!以上所有观测图均为KYKY-EM8100型场发射枪扫描电子显微镜和KYKY-EM6900LV型钨灯丝扫描电子显微镜拍摄。如有产品咨询意向、技术交流意向及样品测试需求,可扫描下方二维码联系中科科仪DEMO中心,我们将为您提供详细、专业的服务。
  • 飞纳电镜与您相约第六届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议
    第六届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议将于2018年11月30日-12月2日在江西师范大学(中国?南昌)召开。会议时间:2018年11月30日 - 12月2日会议地点:江西师范大学会议日程安排2018 年 11 月 30 日:会议报到注册2018 年 12 月 1 日:上午开幕式及大会报告;下午大会报告 (含分会场报告)2018 年 12 月 2 日:上午大会报告 (含分会场报告);下午颁奖,闭幕式,会后交流会议主题静电纺丝新理论、新技术、新装置;静电纺有机高分子材料纳米纤维;静电纺有机/无机复合材料纳米纤维;静电纺无机材料纳米纤维;静电纺技术在军民两用技术方面的应用,如:生物医学、纳米纺织、功能服装、催化、气/液过滤、能源存储与过滤、柔性器件、3D打印、记忆材料、声波吸收与电磁波屏蔽的应用;产学研论坛(国际贸易、新技术、新产品发布、企业推介、技术合作/转让等)。静电纺丝静电纺丝技术是目前为止获取纳米纤维最简单有效的方法之一。它具有比表面积大、孔隙率高等特点,因而可广泛应用于高效过滤材料、生物材料、高精密仪器、防护材料、 纳米复合材料等领域 。影响静电纺丝纤维的因素有很多。纺丝液自身的性质例如聚合物种类、浓度、导电性、添加剂等都会影响纺丝结果。而纺丝参数设置例如,包括外加电压、喷丝头与接收板之间 的距离、纺丝速度、甚至外界环境温度、湿度等等因素都会对最终结果造成影响。为了摸清这些影响因素的作用规律,获取纺丝样品的形貌照片则显得极为重要。飞纳电镜助力静电纺丝研究飞纳电镜高效的特性特别适合检测静电纺丝此类需要“摸条件”的实验。飞纳电镜抽真空时间只需要 15 秒钟,从装样到得到照片不超过 30 秒。并且,飞纳电镜操作简单,学生经过简单培训就可以自己上手操作。飞纳电镜尺寸迷你,可以放置在任意实验桌甚至办公桌上,且采用高亮度 CeB6 灯丝或肖特基场发射电子源,使得飞纳电镜具有 “小身材,大能量” 的特点。飞纳电镜下的静电纺丝飞纳电镜-纤维统计分析测量系统飞纳电镜的纤维统计分析测量系统(FiberMetric)可以自动测量从纳米到亚微米量级的纤维,数秒之内采集数百纤维的直径信息,同时会对纤维相交产生的孔做出统计。每个数据点均经过 50 次测量取平均值。根据统计信息自动生成纤维直径分布柱状图,并导出数据文件。相对于手动测量,纤维系统软件测量精度高,速度快,效率高,操作简单,它让统计和分析大量不同直径的纤维样品成为可能。纤维系统测量界面 纤维测量图 扫描电镜原图纤维统计图飞纳电镜团队将出席本次会议,期待与参会人员进行扫描电镜在静电纺丝和纳米纤维检测方面的技术沟通。
  • 光电纳米材料及元器件重大专项通过验收
    中国科学院福建物质结构研究所承担的福建省科技重大专项新颖光电纳米材料及其原型器件研发日前通过了省级验收。  据介绍,该项目主要研发应用于显示和发光中的强荧光纳米高聚物材料、低核有机金属电致发光纳米材料、蓝光/紫外激光材料等纳米光电材料与器件。在强荧光纳米高聚物材料研发方面,获得10多种在紫外可见光范围内光致或热致变色、荧光可调等具有良好发光性能的新型高聚物发光材料,高聚物发光材料的粒度分布均匀,热稳定温度大于200℃ 在低核有机金属电致发光纳米材料与器件的研发方面,获得了系列含有机膦配体的低核铜化合物,基于低核铜磷光配合物的器件达到5V以内启亮,最大电流效率超过5cd/A,寿命长达55小时 在蓝光/紫外激光纳米材料与器件的研发方面,获得了在半导体激光泵浦下蓝光/紫外发光肉眼可见的新型纳米复合材料,材料直径和厚度分别超过过30毫米和3毫米。  项目申请中国发明专利23件。
  • 用于VR传感器测试的高亮度 RGB 积分球均匀光源
    测试VR传感器需要红、绿、蓝 (RGB) 光源。图1 VR工作室的男孩该仪器需要满足:光谱输入可控制,具有非常高的亮度水平且5cm² 开口端具有很高的均匀性。该均匀光源还必须适合特定的、空间有限的工作空间。客户要求Labsphere(蓝菲光学)设计和开发一种红、绿、蓝 (RGB) 积分球均匀面光源。亮度分布要求至少由 30% 的红色(150,000 尼特)、60% 的绿色(300,000 尼特)和 10% 的蓝色(50,000 尼特)组成。总而言之,在可见光谱区域内亮度 500,000 尼特。在正常查看光栅图和离轴 ±30° 的 5cm 亮度开口端上必须有 98% 或更高的亮度均匀性。该解决方案需要有一个带有 NIST 可溯源校准的嵌入式人眼视觉探测器,以监测开口端的亮度。客户要求结构紧凑,且开口上方和周围的严格垂直限制。图2 蓝菲光学高亮RGB积分球光源结构图Labsphere (蓝菲光学)的解决方案该RGB 积分球均匀光源设计核心是对开口端的亮度级别的满足。物理结构设计需保证结构紧凑的基础上,同时满足发光开口端亮度均匀性要求。图3 RGB积分球光源3D图为了提供强光输出亮度级别,Labsphere 采用内部为高反射漫反射材料 Spectralon(99% 的可见光反射率)的小型积分球。光引擎采用Labsphere 设计的 RGB LED 阵列集群。光引擎接口允许其自身与积分球之间的有效耦合。积分球内部包含光引擎、光孔径和光电探测器开口孔径,以监测系统高动态范围内的亮度。光引擎配备了 100W 热电冷却器,以补偿光引擎产生的热量并保持稳定性和可重复性。校准是在 Labsphere(蓝菲光学)先进的辐射测量/光度测量实验室中进行的,校准结果可溯源至 NIST。均匀性映射采用机器人控制自动化的高分辨率成像色度计进行采集的。图4 RGB积分球光源开口处光源输出图5 光谱图规格参数Red Luminance:210k nits Green Luminance: 260k nits Blue Luminance:86k nits Normal Uniformity:98% Angular Uniformity: 99%
  • 用细菌制造出高性能绝缘纳米纸
    中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出了一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。 复合纳米纸的的制备与结构示意图 中国科大供图随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,已经成为今后深入探索的主要障碍。在这些极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)也逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,在此次工作中,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究报道的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • “纳米前沿”重点专项2021申报指南:拟支持23个项目 安排经费4.5亿元
    5月10日,科学技术部发布国家重点研发计划“纳米前沿”等“十四五”重点专项2021年度项目申报指南。“十四五”国家重点研发计划深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划,坚持“四个面向”总要求,积极探索“揭榜挂帅”等科技管理改革举措,全面提升科研投入绩效。“纳米前沿”重点专项2021 年度项目申报指南本重点专项总体目标是:围绕物质在纳米尺度(1~100 纳米)上呈现出的新奇物理、化学和生物特性,开展单纳米尺度效应和机理、新型纳米材料和器件制备方法、纳米尺度表征新技术等方面的基础前沿探索和关键技术研究,催生更多新思想、新理论、 新方法和新技术等重大原创成果。同时,开展纳米科技与信息、能源、生物、医药、环境等领域的交叉研究,提升纳米科技对经济社会发展重点领域的支撑作用。2021年度指南围绕单纳米尺度等前沿科学探索、纳米尺度制备核心技术研究、纳米科技交叉融合创新等3个重点任务进行部署,拟支持23个项目,拟安排国拨经费概算4.5亿元。同时,拟支持10个青年科学家项目,拟安排国拨经费概算5000万元,每个项目500万元。本专项 2021 年度项目申报指南如下。1. 单纳米尺度等前沿科学探索1.1 纳米性能标准的计量溯源原理与方法面向纳米技术在能源环境、信息、生物医药等领域的应用,开展性能检测和质控特性标准研究,建立计量装置,探索纳米尺度能量转换效率、表面吸附、生物结合能力等功能特性的准确测量机制和溯源途径或溯源过程,研制功能特性纳米标准物质,制定规范标准。建立基于晶格常数的量值传递、纳米材料光电转换、纳米表面增强效应等普适性计量溯源方法3~5种;完成载药释放、发光效率等功能特性国家标准物质/标准样品10项以上;研究制定ISO/IEC国际标准15项以上。1.2 纳米尺度生物活性单分子与系综多模态表征新方法针对生物能量代谢及催化反应过程中的生物活性分子,发展能综合测量生物分子多模态物性的表征方法,在纳米尺度下开展生物活性分子的高灵敏电学(10fA)和单个电子转移测量,揭示其电子自旋分布、电子传递供体-受体-通路特性,以及在能量代谢、生物识别与解离等过程和生理功能中的物理化学机制;获取在单分子条件下生物活性分子的多模态本征指纹信息及系综条件下的平均信息,构筑指纹信息并提供相应的量化分析标准,实现对单个关键结构单元差异的分辨,生物力学操控及动态测量的空间分辨率达到0.1nm。1.3 非均匀纳米材料结构与力学行为的原位分析方法非均匀纳米材料通过微纳尺度与宏观构件尺度上的结构和成分的合理耦合实现材料高性能。通过从宏观构建与微观区域多尺度研究非均匀纳米材料微纳结构演化过程及建立结构-力学性能的关联规律,揭示整体与局域结构对宏观力学性能与变形机制的影响规律。原位研究材料在多场使役条件下组织与性能的耦合响应机制。实现对典型跨尺度非均匀纳米材料的结构演变与力学行为(包括10~1773K条件下)的原位测量;实现非均匀纳米材料的整体和局域结构与力学行为的原位表征与测量;为非均匀纳米材料的强韧化提供若干实现途径及理论基础,并 开展验证。1.4 太赫兹与中远红外波段极化激元二维原子晶体及其感放存微纳器件面向智能感知领域探测及其信号放大、存储一体化功能器件,聚焦太赫兹与中远红外波段的高效极化激元二维原子晶体及其新特性新结构,研究建立时空高分辨太赫兹与中远红外原位多模态物理特性表征技术,表征谱段 1~30THz、空间分辨率在亚10纳米尺度、时间分辨率在30飞秒以内,兼容光谱、光场、光电响应及形貌等成像;实现在亚10纳米尺度下观察极化激元和载流子自旋演化动力学机制;研制基于单纳米尺度二维原子晶体及其结构极化激元效应的太赫兹波及中远红外光探测及其信号放大、存储一体化微纳器件,在室温工作、谱段1~30THz、相频可选择。1.5 手性纳米结构的可控构筑、性能传递及功能调控发展新型刺激响应性手性纳米结构体系,研究手性纳米材料对多重刺激的响应调控、规律与机制。研究定向合成技术,实现手性纳米结构的独特光化学作用和光力学效应,发展分子构象和功能光调控的新方法。获得2~3类吸收、反射和发射的光学各向异性系数(g-factor)超过1.5的手性纳米结构;开发2~3类具有多重响应性能的手性纳米材料;构建具有生物调控功能的手性纳米结构;探索手性纳米材料的应用。 1.6 纳米限域超流的化学反应和信息传输开展纳米限域超流体的有序组装反应机理研究,发展高产率、高选择性和低能耗的化学反应技术,理解生物信息传输的原理。获得接近生物水通道中水分子输运的通量(109 molecules/s)和生物钾离子通道中钾离子输运的通量(108 ions/s),实现纳米 限域空间中分子和离子的高速输运;建立限域通道的尺寸、化学结 构、界面浸润性以及通道内的反应物分子流体流速等参数与速率、产率和立体选择性等性能的关系,构建接近100%反应产率、100%选择性和低能耗(40℃以下)的反应体系。2. 纳米尺度制备核心技术研究2.1 高迁移率超薄半导体材料与高性能器件集成围绕新型沟道材料的规模化制备、硅基兼容与器件性能提升的问题,研制200oC下电学性质稳定的超薄高迁移率沟道材料及高k栅介质的晶圆(直径大于两英寸)。研制短沟道场效应晶体管,沟道厚度小于3nm时,室温场效应迁移率高于125cm2/(Vs);沟道长度小于12nm时,在0.7V驱动电压下的开态电流密度大于1mA/μm,开关比超过106。实现工作频率1.5GHz以上的环振电路演示。验证器件在柔性逻辑电路等领域的优势。2.2 围栅硅纳米结构器件与三维垂直集成技术针对3纳米及以下节点大规模集成电路制造问题,研究围栅(环绕栅)硅纳米结构(如纳米线/片)器件与三维垂直集成新工艺,探索构建不同功能典型电路的技术路径,研制至少四层硅纳米结构堆叠沟道的环绕栅器件,单层沟道厚度小于10nm;在N/PMOS器件上实现三种以上阈值调控(区间大于200mV);N/P型源漏上的接触电阻率小于1×10-9Ωcm2;在0.7V驱动电压下的驱动电流密度大于400µA/µm,亚阈值摆幅小于70 mV/dec,电流开关比高于107;实现双层器件高密度三维垂直集成,同等设计规则条件下,新工艺的16K SRAM阵列面积相比传统电路缩小30%以上。2.3 晶圆级二维半导体集成电路针对二维材料器件的大规模集成电路制造和设计问题, 研究二维材料的低缺陷均匀生长方法、N/P型精准掺杂与界面调控、高性能互补MOS器件设计及工艺集成方法、器件物理精确解析模型。研制直径大于8英寸、薄膜厚度均一性大于99.9%的晶圆级高质量二维材料,获得高性能互补MOS器件, 室温下N/P型晶体管器件平均场迁移率大于50cm2/(Vs)、 电流开关比大于105;研制基于二维半导体材料的逻辑、模拟和射频电路的整套集成工艺,实现千门级逻辑电路功能展示; 建立器件模型和工艺库,获得大规模集成电路的SPICE电路 仿真结果。2.4 亚5纳米分辨率并行电子束集成电路芯片高通量检测装备关键技术面向亚10纳米节点集成芯片高通量检测装备的需求,研制快速响应的并行电子束源模组及其电子光学系统,研究多电子束信号串扰机制、形貌表征和电特性多维度检测方法、高通量数据采集与成像系统,研究上述功能协同驱动实现并行电子束同步检测的集成原理和技术。实现12束电子束同步并行检测和空间分辨小于5nm、景深不小于1mm的成像技术;电子发射端曲率半径小于5nm;单电子束的束流强度不小于200pA、亮度不小于5×108Am-2Sr-1V-1、能谱半高宽不大于1eV;12束电子 束流强度均匀性高于95%;研制出并行电子束集成芯片检测装备原型样机。2.5 纳尺度电畴调控的高灵敏光电感知器件及系统面向光电感知应用对高灵敏、快速响应探测器的需求,研究极化电畴调控的高速高灵敏光电探测器件原理,研究纳尺度电畴对器件势垒结构及其空间电荷区特征参数的调控机制,揭示其对器件光生载流子拆分、传输及收集的规律,研制采用极化材料与半导体异质结构的光电探测器件,研发集成技术。纳尺度电畴实现不同势垒类型调控,器件空间电荷区尺度调控范围2~120nm; 光电探测器件响应度0.5A/W, 响应时间1ns1012cmHz1/2W-1,响应波长400~1550nm;集成列阵规模≥128×128;实现探测和识别演示。2.6 二硫化钨半导体晶圆和可集成光源器件针对光子信息技术可集成光源性能难以满足需求的问题,聚焦高质量、高发光效率单层二硫化钨晶圆的研究,研制满足半导体器件制作用的单层二硫化钨晶圆(直径大于4英寸),载流子迁移率200cm2/(Vs),并拓展到其合金及其它过渡金属硫族化合物晶圆制备;研制室温工作二硫化钨的发光二极管,出光效率达到≥5%,同时发展二硫化钨掺杂及其合金材料制备工艺等,进而实现波长可调谐发光二极管,波长调谐范围100nm,驱动电压2V;实现连续光激发下受激辐射,发射谱线半高宽1nm、阈值0.5W/cm2,集成多层垂直器件;探索研发二维电泵浦激光器。2.7 大尺寸石墨烯单晶与高速光通信器件针对下一代高速光通信技术中的关键支撑材料和器件集成需求,开展面向硅基集成的石墨烯单晶精准合成及规模化制备技术,建立大尺寸石墨烯材料向硅衬底的洁净无损规模化转移方法, 研制与硅基光波导技术结合的片上集成石墨烯高速光通信器件。 石墨烯单晶尺寸达6英寸,平整度优于0.5nm,石墨烯层数为≥95%单层;石墨烯单晶转移至硅衬底的完整度≥99%,石墨烯室温载流子迁移率高于15000cm2/(Vs);石墨烯集成光通信器件数据速度≥30Gbit/s。3. 纳米科技交叉融合创新3.1 纳米材料跨越生物屏障机制与效应调控方法为夯实纳米生物学理论基础,建立3~5类高生物相容纳米材料跨越多种生物屏障体内外过程的高灵敏、高特异、多尺度、高通量的原位动态研究方法;纳米颗粒跨越不同种类生物屏障的活体动态成像,实现活体组织深度1.5cm,分辨率0.2mm,帧数率100帧/秒;单细胞三维成像空间分辨率50nm、灵敏度fg/细胞。重点研究纳米材料和体内流体微环境表界面生物大分子形成的纳米蛋白冠和环境冠等对肠道微生物屏障、生殖屏障及对子代生长发育的影响及其分子机制;整合大数据和计算分析方法,系统揭示2~3类纳米材料跨越复杂生物屏障的基本过程;阐明纳米材料在不同生物屏障微环境的生物转化途径与作用机制。3.2 抗病毒高分子纳米药物针对重大疾病(如病毒引起的肿瘤、突发传染病等)靶向治疗药物的发展需求,研究高分子组装体和生物纳米材料构建纳米药物的普适性规律,发展基于高分子的高效功能定向新方法,利用这些纳米材料设计并合成新型药物(例如病毒中和抗体),研究揭示不同构象、组成、价态的纳米药物与靶标的作用规律和分子机制,完成3~5种体内靶向纳米药物偶联物和高效抗病毒中和抗体,针对新型病毒引起的传染病对真病毒半抑制浓度达到pM级, 其中至少1种获得临床批件进入临床试验。3.3 纳米体系或工程化细胞对重大疾病基因治疗药物递送发展副作用低而递送、转染、治疗效率高且构效关系明确的基因药物递送材料的制备新技术、新方法。创建仿生纳米体系或工程化细胞的制备技术,制定质控标准,开展其肿瘤治疗的临床前研究和临床研究。构建1~2 种针对肿瘤基因治疗具有特异性的、 靶向性的递送载体和新剂型,完成临床前研究;构建1~2种仿生纳米药物递送体系或1~2种工程化细胞,建立规模化制备工艺和质控标准,完成临床前研究,其中1~2种体系获得临床批件进入临床试验。3.4 微纳米智能系统的组装原理及其临床研究发展微纳米智能系统及其组件原位定向合成、可控组装、体内自主靶向及病灶智能识别技术;研发具有诊疗一体化功能、高组织穿透性以及智能型分子组装体系,应用于体内活检、肿瘤及栓塞疾病治疗,实现可控定点药物释放新功能;发展智能型微纳米机器人的体内过程分析及安全性评价方法。完成3~4种生物相容的新型微纳米自组装体系的构建,揭示对肿瘤微环境的响应机制。至少有1种微纳米智能系统完成临床前药效评价及其安全性 评价。3.5 诊疗、器官修复、体外防护用的纳米杂化纤维基于人体组织与材料相互作用机制,通过有机-无机杂化、高通量成形和仿生命体多场耦合调控等,研究功能一体化仿生设计,获得具有增强诊疗、组织修复、体外防护等功能的纤维聚集体复合材料。研制含水光导诊疗纤维,模量10-2~10MPa,衰减达0.1dBcm-1;研制肌肉/肌腱修复用可编织高强仿生杂化纤维,含水率0~70%,强度达50MPa,杨氏模量达200MPa,伸长率10~200%,磨损强度和扭转强度均不低于100万次;开发类人体软-硬组织一体化三维纳米支架,孔径20~100µm可调,杨氏模量200kPa至2GPa可调,强度5MPa,实现诱导成骨再生。开展2~3个产品的临床应用。3.6 用于电磁治疗的医用磁性微纳器件及技术面向若干难治性疾病,研制可体内驻留达完整疗程的、由磁性纳米颗粒组装构建的磁性微纳器件;研究磁场遥控微纳器件产生磁极化、磁热、磁力等电磁效应及与纳米尺度相关的新现象、新机制,以及对体内特定部位神经系统的调控规律;在动物或人体水平开展神经电磁调控对难治性疾病的治疗研究。开发2~3种在体内驻留时间不少于4个月的磁性微纳器件,及1套电磁治疗设备,针对不少于3种疾病(骨质疏松、骨关节炎、周围神经损伤等)验证治疗有效性和适用性;至少1种磁性微纳器件电磁治疗新技术获批临床试验,在2 家以上三甲医院开展研究。3.7 纳米结构光学功能设计及其高灵敏增强光谱应用针对光波长与分子之间尺寸失配导致光与物质相互作用微弱,难以获取有效信号的问题,设计和构筑新型纳米光学材料和结构实现将光波长压缩超过50倍,实现单分子水平光谱探测。建立具有光学功能的纳米材料和结构的理性设计方法;实现2~3类具有高局域光场增强的纳米结构(光强度增加105倍),频率范围直接覆盖分子振动指纹区(675~2000cm-1);利用增强结构实现高光场局域结构与发光材料之间的强耦合;实现2~3种单分子 层有机物和无机半导体的增强光谱测量;实现含C-O、CH-O等化学键的2~3种催化反应中间体的化学成分检测,以及2~3种亚纳米级生物分子检测。3.8 大视野纳米数字显微芯片成像技术针对生物纳米尺度大视野高分辨成像的重要需求,研究超大规模纳米像素数字显微芯片的大规模集成工艺制程设计与成像串扰抑制方法;开展小体积、长时程、多模态大视野纳米数字显微芯片成像系统设计和研制;开展循环肿瘤细胞/肿瘤干细胞/微小残留灶等各种生物组织的探测与识别。单个纳米数字显微芯片的像素数目≥10 亿,显微芯片量子效率≥30%,响应波段为400~700nm,实现≥100mm2视野中全部活细胞动态监测,成像分 辨率优于500nm,帧频≥1帧/秒。3.9 收集水波能的纳米发电基础与应用水波和微风蕴藏着丰富而清洁的可再生能源。研究纳米固体之间、液体与纳米固体之间在分子与原子级的摩擦起电物理机制,开发用于收集水波能量的高性能纳米发电机的新材料和新结构,研制高输出功率和高效率的水波能摩擦纳米发电机网络;构筑海洋环境中基于水波能的自驱动应用系统,面向不同的应用需求,实现在水波激励下达到50W/m3以上的输出功率密度,构建海上可移动自供电系统。3.10 纳米铁—微生物处理有机废水的协同机制与智能化关键技术研究纳米铁界面的质子梯度效应、电子—质子协同传输与调控机制,揭示微生物利用纳米铁电子的分子机制;构建纳米铁—微生物协同技术工艺体系;开展纳米铁—微生物协同处理低可生化性与低碳氮比有机废水的技术实际应用验证。完成纳米铁规模化的生产工艺,研制出废水可生化性/碳氮比快速测定及智能化调控设备,验证纳米铁—微生物协同处理典型有机废水(处理量大于50吨/日)的技术有效性。4. 青年科学家项目4.1 手性软光子材料的纳米构筑、多元操控与光学应用针对纳米光子技术主动式、柔性化、功能集成化的需求,研究手性软光子材料在多元外束缚条件下的纳米尺度分子场效应、 特征光电效应及动态调控机制,探索提升纳米组装结构的稳定性、光谱动态域和工作波段范围的技术路径,发展多维度、超宽带、 高效率、自适应的纳米光学新思路、新技术。4.2 超低功耗场控自旋电子器件面向未来信息技术对超低功耗逻辑器件的需求,开展基于纳米尺度新材料与高效耦合界面的场效应控制自旋逻辑器件研究。探索自旋—轨道与自旋—电偶耦合的界面特性和基于场效应控制的自旋态传递机理,以及在无外加磁场情况下的多级器件输入输出级联技术途径。研制非易失性逻辑器件、布尔逻辑门电路,开展验证实验。4.3 纳米尺度铪基铁电材料与器件面向大数据时代对存储器高速、高密度和低功耗的需求,开展新型铪基铁电机理、存储单元与三维集成技术的研究。探索纳米尺度铪基铁电材料的极化机制与翻转动力学过程,研究掺杂浓度、工艺条件、薄膜厚度对极化的调控规律,构建高速、低功耗的存储器件结构,研究铁电存储器的三维集成技术。4.4 高性能金属空气电池相关的纳米器件发展高性能金属空气电池中正极氧还原/析出过程的关键功能纳米材料设计方法,筛选出5种以上下一代金属空气电池非贵金属纳米材料并探索宏量制备技术,研究金属空气电池关键功能纳米材料的结构与氧还原反应路径的关系,提出可以调控4电子转移或2电子转移的方法,开展在电池器件应用的验证研究。4.5 用于水中抗生素及抗性基因污染治理的纳米材料与技术针对我国水环境抗生素及抗性基因污染治理的重大需求,发展基于纳米材料与技术的抗生素及抗性基因废水深度处理技术与工艺。面向我国产量大及使用量大的几类典型抗生素的生产企业或使用场所,探索源头排放控制技术,验证技术实际应用能力。附件:“纳米前沿”重点专项2021年度项目申报指南.pdf形式审查条件要求.pdf指南编制专家名单.pdf
  • 遥感卫星大型传感器测试用大孔径积分球均匀光源
    背景图1 卫星遥感在制造用于卫星和望远镜的传感器的过程中,最重要的步骤之一是表征传感器的辐射性能,并建立到达传感器的光与传感器的数值输出之间的关系。 某国家航天局需要一套积分球均匀光源系统,用于在大型传感器的开发中进行校准测试。 开口尺寸需要1.5 米才能使发光面完全覆盖整个设备。另外还要求控制外部温度,确保可靠的长期使用。图2 成像传感器Labsphere(蓝菲光学)解决方案图3 蓝菲光学研发的大孔径积分球均匀光源图4 最大的辐亮度为此开发的系统需要大的积分球,获得超大开口端和总共 37 个灯以实现测试所需的均匀性和光谱辐射。Labsphere(蓝菲光学) 善于定制产品的开发,该系统具有以下独特功能:通过两个侧面安装的电动活塞自动调节高度;稳定性好,具有调平千斤顶工业脚轮;包含软件和硬件的完全集成的计算机系统;可控制灯产生的热量:开口周围的定制散热器,用于吸收大部分热量开口处的手动百叶窗,用于保护用户和设备免受测试后过热的影响后半球隔热罩,防止意外伤害三个温度探头来监测积分球内部的热量三个外部鼓风机连接到积分球周围的通风口具有带宽和 FOV 滤光片的可拆卸硅探测器;具有热电冷却功能的可拆卸 InGaAs 探测器;更新了具有附加功能的 HELIOSense 软件。特点先进的热重定向系统,可防止组件和材料损坏并保护用户免受意外伤害;高度可调和开口端缩孔器,可以灵活地对各种不同的传感器系统进行测试;具有针对客户应用程序优化的软件,最大限度地提高效率和可用性;可控制和获得宽光谱,通过 Labsphere(蓝菲光学) 的 HELIOSense 软件微调光谱辐射、色温和波长分布;满足所有光谱要求, 97% 以上的均匀性提供覆盖可见光和红外带内辐射度;照度 (lux)176,737光谱辐射度(W/m2-sr)1,605面均匀性 (100% Power)97.32%面均匀性(10% Power)95.08%角度均匀性 (±10°)99.5%角度均匀性 (±45°)99.2%短期(5s) 稳定性99.995%长期(30s) 稳定性99.994%硅探测器非线性度0.42%InGaAs 探测器非线性度0.37%最高外部温度39.5°C总灯功率17,680W
  • 赵宇亮/陈春英/谷战军研究团队——人造纳米材料的毒性研究
    近几十年来,纳米材料或纳米产品在能源、航空航天、农业、工业、生物医药等诸多领域得到了蓬勃发展和广泛应用。然而近些年报道的纳米材料对人类健康和环境安全造成的潜在负面影响引起了各界的担忧,这催生了“纳米毒理学”领域的诞生。该领域主要研究纳米材料或纳米产品在生命周期内对生物的不良健康影响,并进行安全性评估和风险管理,最终实现纳米材料的安全生产、使用和废弃。大量的基础毒理学研究和国际纳米技术标准表明纳米材料的物理化学性质包括化学组分、尺寸、形状、表面化学、结晶度、溶解度、氧化还原电位等会广泛地影响纳米材料与生物体在器官/组织、细胞和分子层次上的相互作用。因此,深入了解纳米材料的理化性质在介导不同水平纳米–生物相互作用中所扮演的角色具有重要意义,这不仅利于实现进行可靠的纳米毒性评估,也有助于设计更加安全的纳米产品。为此,赵宇亮/陈春英/谷战军团队在Particuology上发表综述文章,深入探讨了人造纳米材料的关键物理化学性质对诱发潜在生物毒性的影响。该文章首先概述了纳米材料如何在器官/组织、细胞和分子水平上与生物体发生相互作用,并在此基础上深入讨论了尺寸、形状、化学性质、表面化学,以及上述理化性质所介导的纳米材料的团聚/聚集、生物冠形成和降解等行为对其毒理学特征的影响。另外,该文章还介绍了研究纳米–生物相互作用的主要分析方法、不同地区和/或国家目前对含纳米材料产品的监管和立法框架,提出了纳米毒理学领域面临的挑战和可能的解决方案,以期为纳米材料的安全性评价提供参考。图1. 纳米材料的毒性相关特性及研究纳米–生物相互作用的分析方法器官、细胞、分子层面上的纳米-生物相互作用根据所处的生命周期阶段的不同,人造纳米材料对人类的主要暴露方式包括肺部吸入、口服摄取、皮肤接触和静脉注射等。大多数经肺、胃肠和皮肤暴露的纳米产品会被滞留在暴露器官中并可能在被机体逐渐清除之前诱发毒性;只有少数局部暴露的纳米材料可能被吸收到血液和/或淋巴循环。由于缓慢的剂量率、独特的吸收途径和特殊生物冠的生成/演变,非静脉注射的纳米材料在体内分布更广泛、更均匀。相比之下,静脉注射纳米材料则更快地从血流中清除,并主要聚集在富含单核-吞噬系统(MPS)的器官,如肝脏和脾脏。此外,无论暴露途径如何,进入体循环的纳米材料可能通过血脑屏障、血睾丸屏障和胎盘屏障,并对这些器官造成影响。基于纳米材料的性质,其代谢和排泄方式多种多样,主要发生在肝脏和肾脏。综上,根据纳米材料的毒物动力学过程,可以推断肺、肠、肝、脾和肾是纳米材料的主要毒性靶点。 图2. 器官、细胞和分子水平上的纳米生物相互作用。(a) 毒物动力学(即纳米材料在体内的吸收、分布、代谢和排泄) (b) 纳米材料的潜在毒性机制在细胞、亚细胞和分子水平上,纳米材料可能粘附、切割、嵌入细胞膜而造成膜损伤,或被细胞内化而进入细胞。包括网格蛋白依赖、小窝蛋白依赖、非网格蛋白和非小窝蛋白依赖的内吞、微胞饮和吞噬在内的多种胞吞途径是纳米材料进入细胞的主要方式。不同的内化途径将进一步影响其在细胞内的定位、命运和下游的细胞毒性。纳米材料通过多种毒性机制发挥细胞毒性,本质上可归因于其对细胞组分和结构的氧化损伤和物理损伤。一方面,纳米材料可以通过促进活性氧(ROS)的生成、消耗细胞内抗氧化系统和/或干扰线粒体的功能而引起氧化应激,造成脂质、蛋白质和核酸分子的氧化损伤。另一方面,纳米材料可能会改变生物大分子的构像和功能,通过直接的生物物理相互作用干扰或破坏细胞。二者可能引起的下游事件包括:细胞膜渗漏、线粒体功能障碍、溶酶体膜通透性(LMP)、内质网应激、刺激或阻断涉及细胞增殖和死亡、细胞骨架破坏、基因毒性等信号通路,最终导致炎症反应、细胞周期阻滞和细胞死亡(凋亡、坏死、自噬、铁死亡和焦亡等)。影响纳米材料毒性的关键特性 本节作者重点讨论了经合组织成立人造纳米材料工作组提出的11种典型纳米材料(包括纳米氧化铈、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、金纳米材料、银纳米材料、富勒烯、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米粘土、二氧化硅、树状聚合物)的关键理化性质以及其所介导的团聚/聚集、形成生物冠和降解行为对不同水平纳米–生物相互作用的影响。化学组成纳米材料核心的化学本质决定了纳米材料的溶解性、催化活性、氧化还原能力、电离特性、与生物大分子的亲和性,从而决定了纳米材料的毒性及其机理。除了核心纳米材料的化学性质,表面涂层/接枝和元素掺杂等材料设计也会影响纳米材料的毒理学特征。元素掺杂通过改变纳米材料的催化性能和溶解特性而影响其毒性。另外,纳米材料制备过程中的金属和杂质残留、内毒素污染等也是其生物毒性的潜在来源。粒径经肺、胃肠、皮肤暴露的纳米材料,其吸收行为表现出不同的尺寸依赖性。体循环中的纳米材料因其尺寸不同可能发生:快速经肾脏清除、被肝脾吞噬而积聚、经胆汁排泄或实现相对长的血液循环而遍布全身,可见其分布和排泄行为也受尺寸的影响。在细胞水平,尺寸是影响纳米材料内吞途径的重要因素。另外,尺寸直接影响纳米材料造成氧化应激和物理破坏的能力。形状纳米材料可以制成多种形状,如纳米球、纳米管、纳米棒、纳米线、纳米立方体、纳米片等。不同形状的纳米材料可能表现出不同的毒代动力学行为、细胞摄取和毒性效应。这可能与形状影响纳米材料晶面暴露、催化性能、生物冠形成等有关。表面特性由于纳米生物相互作用通常发生在纳米–生物界面上,故而纳米材料的表面性质(特别是表面电荷、表面疏水性和表面原子/基团)对其吸收、分布、排泄、细胞摄取及毒性潜力等至关重要。这些表面特性通过综合影响纳米材料在生物介质中的分散性、所形成的生物冠、与细胞表面配体的亲和力、核心纳米材料的ROS生成能力和有毒离子释放程度等方面而发挥作用。影响纳米材料毒性的生物转化行为纳米材料由于其超高的表面能而极不稳定,倾向于发生系列转变以降低其表面活性。形成团聚体、表面吸附生物分子而形成生物冠、发生降解是其常见的降低表面能的方式。聚集状态本质上,团聚对纳米材料的毒物动力学、细胞摄取和毒性的影响可归因于纳米材料表观尺寸的增强。在人体暴露前形成聚集体可极大地减小经肺、肠、皮肤的吸收而降低系统暴露风险和毒性。然而,纳米材料一旦进入或在机体中形成聚集体,似乎具有很高的毒性潜力。在细胞水平,团聚状态可以改变原始纳米材料的细胞内化途径和摄取程度而产生复杂的影响。总之,团聚状态对最终纳米毒性的影响仍存在争议,需进一步讨论。生物冠的形成及演化生物冠的形成及演化高度依赖于初级纳米材料的理化性质(如尺寸、表面化学、形状等)及其周围生物环境。它会改变原始纳米材料的合成特性并赋予其全新的生物特性。生物冠在介导纳米生物的吸收、血液循环、分布、代谢、细胞摄取和毒性机制等多种相互作用中发挥着主导作用。在大多数情况下,纳米材料表面生物冠的形成可缓解其非特异性的毒害作用,这可能与生物冠抑制细胞摄取、减少ROS生成、降低团聚率、减轻有毒表面活性剂诱导的细胞毒性,减缓纳米材料溶解及释放有毒金属离子等有关;然而生物冠可能具有激活免疫而诱发炎症、改变基因表达、诱发内质网应激、细胞凋亡等负面影响。生物降解纳米材料暴露可能会经历恶劣的胃肠道环境、肝细胞微粒体酶、MPS系统的酸性富含氧化性物质和离子的溶酶体环境,这都将挑战纳米材料的完整性并促进其降解。根据降解程度和速率、完整纳米材料和降解产物的毒性潜力,生物降解对纳米材料的毒理学特征具有深远的影响。例如,银纳米材料降解释放银离子已经被认为是其毒性作用的重要机制之一。而二硫化钼纳米片降解产生的钼酸盐可以参与肝细胞的钼酶合成并提高其活性。吸入不可降解的碳纳米管会长时间聚集在肺部而诱发肉芽肿、肺泡炎和纤维化反应。纳米毒理学研究的分析方法 本小节作者首先从分子层面探讨了用于原位分析蛋白冠结构、组成、形成动力学的先进技术,接着在细胞层面介绍了用于可视化纳米材料摄取、转位、毒性作用的高分辨显微镜成像和质谱成像技术、以及基于流式的单细胞技术和多组学技术;最后,在器官层面概述了纳米材料的体内定量方法和活体成像技术用以研究纳米材料的吸收、分布、代谢、排泄。图3. 针对不同水平纳米-生物相互作用的分析方法纳米产品的监管 现阶段,世界各国对含纳米材料产品的监管由现有的一般和特定行业的监管和立法体系覆盖。例如,不同领域纳米产品在欧盟的流通均须遵守the Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals regulations和the Classification, Labelling and Packaging Regulation regulations。此外,欧洲食品安全局、欧洲医药局、健康和消费者保护联合研究中心以及欧洲工作安全与健康机构等细分机构还出台了针对本领域纳米产品的监管办法和指导。另外,各国普遍认为纳米材料的风险评估应在个案基础之上,可能的风险与特定的纳米材料和特定的用途有关。比如,美国的食品药品监督管理局(FDA)以特定纳米产品作为重心,通过上市前审查和/或上市后监管系对其进行监管。FDA针对纳米材料的详细监管参见“FDA’s Approach to Regulation of Nanotechnology Products”。美国的环境保护署还出台了一系列法规包括Toxic Substances Control Act, Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act, Clean Air Act, and Clean Water Act等对纳米材料整个生命周期进行监管。虽然目前纳米材料与普通化学品有着相似的监管和立法框架,但几乎所有的监管机构都对纳米材料安全性评价的几乎每个阶段都给予了特别的关注,并推出了指南或标准化。还有一些倡导者呼吁建立专门针对纳米材料的立法和监管框架。相信随着纳米材料风险评估的发展,对纳米材料的监管和立法将进一步完善。总结与展望 尽管纳米毒理学领域取得了巨大的进展,但纳米材料的安全性评价仍面临着严峻的挑战。第一,确定纳米材料毒性与其理化特性之间的因果关系非常困难。为此,通过精细的材料设计和制造提供一个可在单变量水平控制的覆盖广泛毒理学相关性质的纳米材料库尤为紧迫。第二,有相当一部分的毒理学研究忽略了诱导纳米毒性的现实情况。在这方面,有必要避免内毒素污染、未纯化或分离的有毒催化剂/表面活性剂和剂量过大而造成的毒性。第三,针对纳米材料在生物环境中的动态转化,特别是非静脉注射给药的纳米材料所形成的生物冠,对其毒性的影响仍然十分匮乏。第四,基于多组学技术的系统毒理学手段对微小的生物分子改变的解读具有挑战性,很难获得纳米材料毒性机制的整体图像。幸运的是,上述问题已经引起了广泛的关注,并有望通过精细的实验设计、先进的原位分析技术和生物信息学方法的发展来解决。这些努力将在纳米材料理化性质和纳米生物相互作用之间的因果关系方面带来重大突破,从而促进人造纳米材料的风险评估和管理,以及更好地设计生物兼容的新型纳米产品。
  • 德国PlasmaChem推出无毒量子点等新纳米材料
    纳米材料著名供应商-德国PlasmaChem公司最近推出了一系列新产品:1. ZnCdSeS 复合量子点,低镉,疏水复合量子点是最新一代低镉、高发光半导体纳米晶,稳定性及与复合物的相容性有了较大的提高。表面用疏水性有机分子修饰。很容易溶解于己烷、庚烷.、甲苯、氯仿、四氢呋喃和吡啶等溶剂中。直径约6 nm。干粉包装 2. Zn-Cu-In-S/ZnS 量子点, 无镉, 疏水无毒发光量子点 Zn-Cd-In-S / ZnS (核/壳) ,表面经过疏水有机配体修饰。很容易溶解于己烷、庚烷.、甲苯、氯仿、四氢呋喃和吡啶等溶剂中。不溶于水、乙醇和醚。发射峰宽度(FWHM)约100 nm。大斯托克跃迁(约120 nm),典型量子产量40-70%。颗粒直径约4-5 nm。干粉包装。 3. ZnO 量子点, 干粉, 亲水性无毒ZnO 纳米晶体掺入镁,很容易分散于水中。表面用 -OH and -COOH 修饰。发光峰宽最大激发 320-370 nm. 颗粒大小: 2-3 nm 4. 石墨烯-纳米片,干粉厚度: 1-4 nm颗粒大小: 最大2 &mu m比表面积: 700-800 m² /g纯度: 91 at.%. 其他元素: O 7 at.% N 2 at.% 5. 氮化硼, 六方体BN 纳米粉颗粒分布范围: 100-1000 nm平均颗粒大小: 500± 100 nm比表面积: 23± 3 m2/g纯度: 98,5% 氮含量 55%控制杂质 %: O 1 C 0,1 B2O3 0,1 欢迎联络:北京安唯安实验设备有限公司Beijing AnWeiAn Lab Equipment Co.,Ltd地址:中国北京市海淀区昆明湖南路9号云航大厦4029室邮编:100195电话:+86 10 88132032传真:+86 10 82386759E-mail: info(at)al-tt.com网址: www.al-tt.com 德国PlasmaChem纳米材料中国独家代理商-----碳纳米管、富勒烯、纳米金刚石、纳米石墨、纳米金属、纳米陶瓷、纳米线、量子点、纳米配体、自组装聚甘氨酸。。。。 全部电子版PlasmaChem纳米材料目录:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102845/
  • 纳米服装,真的有纳米材料吗?
    越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面,从而产生了防水、防油、防紫外线等特殊效果。但是这些衣物经过洗涤,直到最终被丢弃,其中的纳米颗粒又会对环境造成负担。如何测定和评价纳米科技纺织品的纳米颗粒数量和尺寸分布,是纺织行业面对的新课题。 二氧化钛(TiO2)纳米颗粒具有紫外线防护功能和抗菌特性,并且能够提高织物的亲水性并减少异味,因此被越来越多的应用到纺织行业。本应用报告使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS),研究了几种商业纺织产品中TiO2纳米颗粒的释放情况。样品用于评估的五种纺织样品均从当地商店购买,如表1所述。40%TiO2纳米颗粒(30-50 nm)悬浮液购自美国研究纳米材料公司(US Research Nanomaterials™ ,位于美国德克萨斯州休斯顿市)。为了促使纳米颗粒分散,将Triton X-100(购自西格玛奥德里奇公司Sigma- Aldrich™ ,位于美国密苏里州圣路易斯)添加到所有溶液中,最终浓度为0.0001%。实验测量总钛时,将0.25g的每种纺织样品切成小片,放入5mL浓硝酸(65%)和1mL的浓氢氟酸(49%)中,放入微波炉中消解。消解后,每个样品添加6mL 10%H3BrO3(v/v),放入微波炉中与HF络合15分钟。然后,用去离子水将样品定容至50mL,并采用常规ICP-MS进行分析。检查TiO2纳米颗粒从织物中的释放情况时,每个样品取400cm2,浸入200mL去离子水中。对容器超声处理15分钟,然后将其放在摇床上(每分钟150次)24小时。对容器进行第二次超声处理,然后取出等分液体进行分析。向空白去离子(DI)水中掺入2.7μg/L TiO2纳米颗粒,作为对照品。如有必要,用去离子水进一步稀释样品,并在两次稀释之间进行超声处理,以最大程度地减少纳米颗粒团聚。所有分析均在珀金埃尔默(PerkinElmer)的NexION电感耦合等离子体质谱仪上进行,该质谱仪上运行Syngistix™ 以用于ICP-MS软件。进行纳米颗粒分析时,使用Syngisitix纳米应用模块进行数据收集和处理。表2示出了进行TiO2纳米颗粒分析的NexION工作条件。实验结果图1示出了TiO2纳米颗粒(对照品)和三个样品的信号。这些图表清晰地显示了样品之间的差异:虽然TiO2纳米颗粒对照品显示出可重复的、均匀的粒度分布,但样品的纳米颗粒粒度分布更大,高达200nm。此外,同一类型的样品之间也存在差异,如样品A和D所示。样品B和样品C不含大量TiO2纳米颗粒。下面的表3和表4,分别为A~E样品中的总Ti含量和TiO2纳米颗粒的尺寸和浓度。婴儿连体衣A和B形成了有意思的对比:A含有的基本全是TiO2纳米颗粒,而B含有的基本都是其他形态的Ti离子。结论本研究表明,SP-ICP-MS能够检测和测定纺织品中释放的TiO2纳米颗粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量颗粒,能够提供单个颗粒的信息,克服了常规纳米颗粒分析技术的局限性。本研究结果表明,各个纺织产品都含有粒度和浓度不等的TiO2纳米颗粒。了解更多应用资料和产品信息,扫描下方二维码,下载珀金埃尔默单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SPICP-MS)表征织物中TiO2纳米颗粒的释放相关资料。
  • 首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世
    据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道,来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示,他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管,而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流,在极低的工作电压下,仍能保持出众的电流密度,甚至可超过同尺寸性能最好的硅晶体管的表现。相关研究报告发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。  很多科研小组都致力研发小尺寸的晶体管,以切合未来计算技术对于更小、更密集的集成电路的需要。但现有的硅基晶体管一旦尺寸缩小,就会失去有效控制电流的能力,即产生所谓的“短沟道效应”。  在新研究中,科研人员舍弃硅改用单壁碳纳米管进行实验。碳纳米管具有出色的电气性能和仅为直径1纳米至2纳米的超薄“身躯”,这使其在极短的通道长度内也能保持对电流的闸门控制,避免“短沟道效应”的生成。而IBM团队研制的10纳米以下碳纳米管晶体管首次证明了这些优势。  科学家表示,理论曾预测超薄的碳纳米管将失去对于电流的闸门控制,或减少输出时的漏极电流饱和,而这都会导致性能的降低。此次研究的最大意义在于,证明了10纳米以下的碳纳米管晶体管也能表现良好,且优于同等长度性能最佳的硅基晶体管,这标志着碳纳米管可成为规模化生产晶体管的可行备选。  工程师在同一个纳米管上制造出若干个独立的晶体管,其中最小一个的通道长度仅为9纳米,而这个晶体管也表现出了极好的转换行为和漏极电流饱和,打破了理论的预言。当与性能最佳,但设计和直径不同的10纳米以下硅基晶体管进行对比时,9纳米的碳纳米管晶体管具有的直径归一化(漏)电流密度,可达到硅晶体管的4倍以上。而且其所处的工作电压仅为0.5伏,这对于降低能耗十分重要。此外,超薄碳纳米管晶体管的极高效能也显示出了其在未来计算技术中大规模使用的潜力。  总编辑圈点  没人不爱便携。所以电子元件抗拒不了“越缩越小”的命运。但对于碳纳米管晶体管,性能和尺寸却在“闹矛盾”:既往理论认为,如果缩到了15纳米以下的长度,那载体有效质量相对于其它半导体来说,就太小了,从而非常容易就隧穿和渗入设备——不受控制,这是身为电子元件所最不被看好的。不过,现在工程师们搞定了它,据其论文讲,问题发生在碳纳米管金属触点的物理模型有所不足,而此前的研究均忽视了这一点,没人仔细观察电子在通过那小小交界处时发生了什么。
  • 【标准解读】透射电镜图像法测量多相体系中纳米颗粒粒径
    透射电子显微镜(TEM)具有原子水平的分辨能力,它不仅可以在观察样品微观形态,还可以对所观察区域的内部结构进行表征,成为纳米技术研究与发展不可或缺的工具。特别是TEM配合图像分析技术对多相体系中纳米颗粒粒度进行分析具有一定的优势。本文将对已实施的GB/T 42208-2022 《纳米技术 多相体系中纳米颗粒粒径测量透射电镜图像法》进行解读。多相体系是指体系内部不均匀的体系,在物理化学中也称为非均相体系、混相体系或者复相体系。而纳米颗粒受尺寸限制往往存在于材料基体中,形成多相体系来增加整个材料特性,这可能关系到后续产品的性能和安全性,因此对多相体系中纳米颗粒的评价尤为重要。透射电镜能作为最直观、准确的设备能够对样品内部进行评价,在多相体系中的纳米颗粒粒径表征中不可或缺。本标准从很大程度上完善和补充国内现有标准的不足,给出较为完整的多相体系中纳米颗粒粒径分析评价方法,不仅对于多相体系中纳米颗粒的粒径这种需要探讨体系内部的颗粒测量给出了方案,而且对于不同TEM的颗粒测量结果一致性评判具有重要的参考价值。本文件适用于固相多相体系中的粒径测量。考虑到多相体系的多样性,胶体和生物组织中的纳米颗粒,只要样品制备满足透射电子显微镜观察的要求,也适用本文件.一、背景纳米材料由于表面效应、量子尺寸效应、体积效应和量子隧道效应等,使材料表现出传统固体不具有的化学、电学、磁学、光学等特异性能。同时,受到尺寸的限制,纳米材料单独使用的场合有限,往往存在于材料基体中,形成多相体系来增加整个材料特性。但是由于纳米颗粒粒径较小、比表面积较大、表面能较大,极易团聚,致使其在多相体系中很难表征和评价。研究多相体系中纳米颗粒的粒度测量,对优化材料结构,改善材料的性能有着极大的促进作用,对推动纳米材料的应用和发展具有重要的意义。多相体系中纳米颗粒不同于单一的纳米颗粒,它对检测方法、样品处理及样品制备都有较高的要求。扫描电子显微镜和原子力显微镜由于成像原理的问题,不利于多相体系中纳米颗粒的测量。因此在本标准发布之前,国内该内容处于空白,本标准聚焦透射电镜的成像原理,对样品制备、图像获取、图像分析、结果表示、测量不确定度等技术内容给出了充分的、系统的说明。二、规范性引用文件和参考资料本标准在制定过程中,在符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》国家标准编写要求的基础上,充分参照了现行相关国家标准中的相关术语及技术内容的表述,包括颗粒系统术语、纳米材料术语、微束分析、粒度分析、纳米技术等各个专业领域;同时,在规范表达上,也充分征求了行业专家、资深从业者、用户的意见和建议,力求做到专业、通俗、易懂。 三、制定过程本标准涉及的领域较为专业,因此集合了国内相关领域的一批权威代表性机构合作完成。牵头单位为国家纳米科学中心,主要参加单位包括国标(北京)检验认证有限公司、北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心)、深圳市德方纳米科技股份有限公司、中国计量大学、北京粉体技术协会等。对于标准中的重要技术内容,如实验步骤、不同多相体系样品的制备方法、图像获取方式、图像分析、数据处理等均进行了实验验证,确定了标准中相关技术的操作可行性。四、适用范围本文件适用于固相多相体系中纳米颗粒的粒径测量和粒径分布。胶体和生物组织中的纳米颗粒,只要样品制备满足透射电子显微镜观察的要求,也适用本文件。 五、主要内容本标准描述了利用透射电子显微镜图像处理和分析技术进行纳米颗粒在多相体系中分散的粒径测量方法的全流程,包含了标准所涉及的术语和定义,TEM的成像原理,不同类型样品的制备方法,详尽的实验步骤,结果表示以及测量不确定度的来源,并在附录中针对不同的样品类型给出了实用案例。术语及定义:即包括了纳米颗粒、分散的术语定义,还包括了TEM中明场相、暗场像、扫描透射电子显微图像和高角环形暗场像等几种成像方式的定义。一般原理:利用透射电镜图像评估纳米颗粒在多相体系中的粒径测量,主要基于透射电子显微镜中电子束穿透样品成像的原理,并对图像进行处理,通常需要借助粒径分析软件进行粒径测量,以避免人为因素的干扰。样品制备:纳米颗粒在多相体系中的分散,由于多相体系材料不同,样品制备方法不同,系统的介绍了纳米复合材料的制备、多相固态金属材料的制备以及多相生物材料的制备方法,这包含了超薄切片技术、离子减薄技术、生物染色技术等。实验步骤:包含了装样、仪器准备、图像获取的全过程。需要注意的是根据多相体系材料及其中纳米颗粒的种类和状态的不同,在测试过程中要明确选用明场、暗场、高角环形暗场等合适的成像技术,并保证有足够清晰度和对比度的透射图像,能够准确识别到图像中的纳米颗粒。除此之外,为了使拍摄所得的图像中包含有足够的样品数量进行粒径测量,需要在不同的位置多次拍摄。具体的过程,本标准在附录A中以镍基高温合金多相体系中纳米颗粒为例,给出了详细过程。粒径测量:多相体系中的纳米颗粒的透射电子显微镜图像通常存在背景亮度不均匀、分散相边界与图像背景灰度差小的特点,因此需要图像处理将样品图像从背景中区分出来。总体目标是将数字显微照片从灰度图像转化为由离散颗粒和背景组成的二值化图像。重点采用阈值算法进行单个颗粒的测量。同时,颗粒粒径测量时测量颗粒数量对测量不确定的影响较大,因此需要确认最少测量颗粒数,这也取决于实际的测量需求。在结果表示方面,实验室可以根据实际需求,只评价纳米颗粒粒径的大小,也可以以纳米颗粒的分布范围为评价目标。在标准的附录中给出了两种分布范围方式。不确定度:对多相体系中纳米颗粒的粒径测量的测量不确定度主要来源包含了样品均匀性、样品制备、图像处理和测量所需的颗粒数不足等。在上述基础上,给出了测量报告的信息及内容。本文作者:常怀秋 高级工程师;国家纳米科学中心 技术发展部Email:changhq@nanoctr.c
  • 妙手偶得的碳纳米管物理分离法
    一位小朋友摸到静电球的球壳,头发立刻像刺猬般根根直竖,这是科技馆里很常见的场景。如果一个碳纳米管束被人为附加上足够的电荷,又会是怎样一幅景象呢?  当碳纳米管束带的电荷达到一定程度时,在电子显微镜下,它会形成一种独特、新奇的像树一样的放射状格局。不仅如此,这些呈树枝状分离的碳纳米管还具有较小的直径(3纳米),有的甚至是单根的碳纳米管。这是国家纳米科学中心研究员孙连峰与中国科学院物理所解思深院士等人合作研究的最新成果。这项工作得到了国家自然科学基金和中国科学院“百人计划”等的资助。相关成果发表在最新一期的《纳米快报》上。  遭遇瓶颈的化学分离方法  单壁碳纳米管是一种具有战略意义的新兴材料,它在复合材料、平板显示器、真空电子器材、生物探测器、抗电磁干扰材料等方面有广泛的应用。  目前,科研人员已经能够根据需要大量制备单壁碳纳米管。“但是,由于单壁碳纳米管结构独特,性质奇异,管与管之间存在比较大的相互吸引力,科学家所制备的碳纳米管往往相互纠缠,形成碳纳米管束。”孙连峰说,“如果不能有效地分离出单根碳纳米管,就意味着无法对单根碳纳米管器件的制备及其物理特性展开相关研究。因此,如何将碳纳米管分离是需要研究解决的重要问题。”  电泳分离法和层离法是现在最常用的碳纳米管束分离方法。孙连峰指出,这些现在常用的分离方法大多是化学方法。这些方法往往涉及到多种化学试剂(如表面活性剂)的使用,并且需要经过多步物理、化学过程才能完成。这些化学方法虽然可以有效地分离出单根碳纳米管,但由于存在掺杂效应,可能改变了碳纳米管本身的固有性质,而且得到的单壁管长度也大都不理想。  比如说,电泳分离法就首先要使用表面活性剂对碳纳米管束进行处理,然后使用超声波冲击,最后在电泳池里分离。“这就产生了许多问题,碳纳米管有可能吸附表面活性剂分子从而改变自身的物理特性,从而使原来呈现的金属性或者是半导体性发生改变 另外,超生波的冲击还可能会破坏碳纳米管的结构,即便最后能够获得结构完整的管,一般来说长度也只有200纳米左右。”孙连峰说,“这给后续研究造成了诸多不便。因此,探索全新的、避免化学修饰的分离方法,是单壁碳纳米管以及器件研究的一个重要问题。”  意外发现的物理分离方法  “发现静电对碳纳米管束的分离作用纯属偶然。”孙连峰笑道,“一开始我们并没有计划要用电流来分离碳纳米管束,只是进行另一个实验的时候,意外发现了当碳纳米管束带有大量电荷的时候会产生‘爆炸’现象。”  这种碳纳米管束意外分离的现象当然引起了他们的关注,为了寻找“爆炸”的原因,他们进行了大量实验。  孙连峰解释说:“这种分离方法实际上利用的是最基本的同种电荷相互排斥的原理,让一束单壁碳纳米管带上同种电荷,当电荷之间的排斥力大于管之间的相互吸引力时,‘爆炸’就发生了。”  孙连峰把这种全新的碳纳米管物理分离方法命名为库仑爆炸法。相互分离的碳纳米管形成的那种独特、新奇的放射状格局,非常类似于科技馆里小朋友触摸静电球后怒发冲冠的样子,于是它被称为“纳米树”(nanotree)。纳米树的树枝大小和长度不一,有的树枝可能就是单根的单壁碳纳米管,长度则可以达到5微米以上。  为了确认库仑爆炸法并没有破坏分离后的碳纳米管的结构,孙连峰研究组进行了大量的验证工作。  通过原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)等实验证明,库仑爆炸法并不会破坏碳纳米管本身的结构。  另外,孙连峰研究组还利用碳纳米管均匀带电模型,对发生库仑爆炸所需的理论电压进行了计算,结果与实验数值十分接近。  不过,孙连峰对库仑爆炸法还是表示了谨慎的乐观。他指出,由于用于分离的碳纳米管束形状和结构不一,库仑爆炸法的可控性还不是很理想。  接下来,孙连峰准备在库仑爆炸法分离出来的纳米树上,测试单壁碳纳米管的物理特性,以及分离后单壁碳纳米管加上电极后会有什么有趣的事情发生。  “虽然每个纳米树的形状可能都不一样,但如果只是选取一个三端或者是四端结构的话,实际上我们已经制备出了多端器件的雏形,希望我们接下来的工作能够将多端器件研究向前推进一大步。”孙连峰说。
  • AM:低温强磁场磁力显微镜助力化合物薄膜中纳米尺度非共线自旋结构研究取得重要进展
    近年来,磁性斯格明子受到了广泛的关注。这些拓扑保护的非共线磁性自旋结构纳米粒子稳定在反转对称破坏的磁性化合物中,是手性洛辛斯基-莫里亚相互作用(DMI)以及铁磁交换相互作用的结果。为广泛研究的自旋结构先是在单晶和外延薄膜中非中心对称B20化合物中观察到的类布洛赫斯格明子,其次是在超薄铁磁层和重金属层形成的薄膜异质结构中的斯格明子。对非共线自旋结构的观察很多都是利用从晶体中提取的薄片进行的。磁性纳米粒子,即反斯格明子和布洛赫斯格明子,已被发现同时存在于由具有二维对称的反四方赫斯勒化合物形成的单晶片层中。然而,制作四方赫斯勒化合物的薄膜以及在其中的自旋结构测量仍然具有挑战性。图1. 100K温度MFM成像研究35 nm厚Mn2RhSn薄膜中纳米磁性结构的演化 通过各种直接成像技术可以在真实空间中观察到斯格明子。近期,德国科学家Parkin等人使用低温强磁场磁力显微镜(MFM)成像来研究[001]取向的Mn2RhSn薄膜中的磁性结构。图1展示了在100K下随磁场增加而变化的典型MFM结果。为了进一步研究Mn2RhSn薄膜中观察到的纳米物体的稳定性,在矢量磁场存在下对35 nm厚的薄膜进行了MFM测量(图2)。图2 :200K温度下,35 nm厚Mn2RhSn薄膜中纳米粒子在矢量磁场中的稳定性科学家在很大的温度范围内(从2k到280K)和磁场的作用下观察磁性纳米物体,从研究结果可知,形成不同的椭圆和圆形的大小孤立粒子取决于场和温度(图3)。此外,借助于由MFM产生的局部磁场梯度,科学家还演示了这些纳米粒子的产生和湮灭(图4)。图3. 35 nm厚Mn2RhSn薄膜中, MFM研究不同温度下的纳米粒子, 图a-f分别是5K, 50K, 100K, 150K, 200K, 250K温度下MFM成像数据 图4. 基于MFM显微探针技术控制35 nm厚Mn2RhSn薄膜中纳米粒子的产生和湮灭综上所述,由磁控溅射形成的Mn2RhSn外延薄膜中存在磁性纳米粒子。类似于单晶薄片,这些纳米粒子在广泛的尺寸范围内以及在磁场和温度下都具有稳定性。然而,纳米粒子并没有形成明确定向的阵列,也没有任何证据发现螺旋自旋结构,这可能是薄膜中化学顺序均匀性较差导致的结果。然而,在外延薄膜中发现了沿垂直晶体方向的椭圆扭曲纳米粒子,这与在单晶片中观察到的椭圆布洛赫斯格明子一致。因此,这些测量结果为Mn2RhSn薄膜中非共线自旋结构的形成提供了强有力的证据。实验结果表明,在这些薄膜中,可以利用磁性的局部磁场来删除单个纳米物体,也可以写出纳米粒子的集合。 低温强磁场原子力/磁力显微镜attoAFM/MFM I主要技术特点:温度范围:1.8K ..300 K磁场范围:0...9T (取决于磁体, 可选12T,9T-3T矢量磁体等)工作模式:AFM(接触式与非接触式), MFM样品定位范围:5×5×4.8 mm3扫描范围: 50×50 μm2@300 K, 30×30 μm2@4 K 商业化探针可升PFM, ct-AFM, CFM,cryoRAMAN, atto3DR等功能 图5. 低温强磁场原子力磁力显微镜以及attoDRY2100低温恒温器 参考文献:[1]. Parkin et al, Nanoscale Noncollinear Spin Textures in Thin Films of a D2d Heusler Compound,Adv. Mater. 2021, 33, 2101323.
  • 天津检验检疫局纳米测量标准器填补纳米行业国内空白
    近日,天津检验检疫局研制的“纳米尺度测量标准器”获得国家实用新型专利授权。该项目采用国际先进的聚焦离子束刻蚀技术,具有分辨率高、线距均匀、材料稳定、设计独特等特点,可以满足不同形状样品的比对测量需求,有效解决了纳米尺度更准确的测量问题,填补了纳米材料领域标准器国内空白,达到国际先进水平。  随着纳米科技飞速发展,用于测量纳米尺度的高分辨率测量器具一直是人们所关注的课题,为了得到更准确的测量结果,需要有一个更接近于样品尺度的标准物质——纳米标准器。  天津局课题组经过两年的刻苦钻研,通过精选纳米标准器材质,采用先进的聚焦离子束刻蚀技术,研制成功一种新型的用于扫描电镜纳米尺度测量的纳米标准器。该纳米标准器分辨率高,具有78纳米的标准周期线距,远小于目前公认的S1000标准器的线距1000纳米(1微米),是真正意义上的纳米级标准器,并且保证每个刻度周期线距的均匀性和一致性,可使得最小线距整数倍的距离都可以作为标准长度来比对,材料膨胀系数低、性能稳定,设计将横线、竖线、点阵和圆环形状的标准刻度融于一体,可以满足不同形状样品的比对测量需求。
  • 重庆大学预算783万元采购纳米颗粒跟踪分析仪等仪器设备
    项目编号:CQU-SS-HW-2023-003   项目名称:重庆大学医学公共实验中心实验设备(Ⅱ)采购   预算金额:783.0000000 万元(人民币)   最高限价(如有):729.0000000 万元(人民币)   采购需求:序号产品名称(设备名称)※数量单位备注1细胞能量代谢分析仪1套(核心产品)该设备经批准可以采购进口产品2纳米颗粒跟踪分析仪1套(核心产品)该设备经批准可以采购进口产品3活细胞工作站1套该设备经批准可以采购进口产品4大容量落地式离心机1套该设备经批准可以采购进口产品5大型灭菌器1套该投标产品必须为中国关境内生产,若为进口产品将按无效投标处理。6组合式全温振荡培养箱1套该投标产品必须为中国关境内生产,若为进口产品将按无效投标处理。   技术需求:序号设备名称技术需求1细胞能量代谢分析仪▲1.1平行检测样品量:一次可满足≥20个样品的平行检测;1.2数据采集:可在同一孔同时检测线粒体功能与无氧代谢,即时反应样本生理状态变化;1.3采用超敏感的惰性光学微传感器和非接触式设计,真正实现检测样本零损伤,在最接近样本的真实状态下,测量出反映样本能量代谢情况的动态数据;1.4实时多因子参数检测:同时分析02/H+,得到实时OCR/ECAR值,侦测有氧与无氧代谢途径;1.5可检测项目:基础代谢率、极限呼吸率、呼吸储备能力、质子漏水平、产氧自由基等有害物的情况等参数;1.6探针类型:检测探针为固态荧光探针,两种独立反应底物;※1.7检测器:配有≥20个独立的光电二极管检测器;1.8传感器:传感器为独立于每个孔的固态光纤传感器;※1.9自动加药槽:每个样品孔配有≥3通道自动加药槽,可按需设定加药程序;※1.10可在实验进程中加药,可调的混合系统,气体驱动的药物传递,自动混匀。整合了自动化药物注入系统,实验进程中可定时定量加入≥3种不同药物。2纳米颗粒跟踪分析仪2.1设备需要满足功能要求:2.1.1在主机内集成了高灵敏度传感器,温控单元以及不同波长的激光选择。便于移动、清洁,适合高通量检测;2.1.2采用整体设计,具有荧光增强检测能力。可以对于悬浮体系中的纳米颗粒进行粒径、散射光强、计数、zeta电位和荧光检测。检测能力使其在蛋白质团聚,外泌体、微泡、药物传递等领域具有广泛的应用。还可以利用荧光标定特定颗粒,单独对这些颗粒检测,而不受到复杂环境的影响;※2.1.3必须具备zeta电位测试功能。2.2技术指标:2.2.1粒径检测范围:0.01-2微米;※2.2.2浓度检测范围:106-109粒子/mL;2.2.3具有单个颗粒跟踪功能的激光散射视频技术,自动准直和自动聚焦;※2.2.4激光光源:双激光一体化配置,软件控制激光选择,无需拆卸;※2.2.5激光光源和相机同步移动,可自动测量样品至少10个测量位置达到有效统计点;2.2.6在1分钟内至少可测量样品1000个以上的颗粒,保证样品数据采集的有效性;※2.2.7仪器具备荧光测量功能,不同位置点的测量必须具有快速测试模式,在荧光淬灭前测量到样品10个不同位置的荧光数据;2.2.8光学系统:高灵敏度的CMOS相机,相机速度25fps;※2.2.9测量池必须是石英玻璃测量池,插入式设计,无需拆卸即可自动冲洗;2.2.10激光光源和检测器的位置必须全自动调节,无需人工操作;※2.2.11 Zeta电位测量范围:-400mV—400mV;2.2.12自动提示样品浓度与相机设定的匹配程度;※2.2.13可自动判断数据可靠性,并给出离散原因;2.2.14软件功能:提供布朗运动可视视频,提供平均粒径和分布宽度参数,提供颗粒浓度信息,提供粒径-数量分布和体积分布曲线,提供 Zeta 电位分布,可以在不同粒径范围进行分段计算,提供颗粒分布累积曲线,数据管理:可视频、文本、PDF、单一或叠加输出。3活细胞工作站※3.1系统包括高分辨荧光显微镜成像模块和活细胞培养模块,可通过电脑调用预设实验程序自动进行成像实验。3.2全电动荧光高分辨成像系统:3.2.1研究级全自动倒置荧光显微镜,可具备明场、荧光、相差、彩色明场成像功能;▲3.2.2相差具有立体浮雕效果,兼容塑料底耗材;3.2.3电动载物台,XY行程≥114mm×73mm;▲3.2.4物镜:至少四个,其中高倍物镜为水镜,NA≥1.2,可以自动添加水;3.2.5配有防震台;▲3.2.6配备硬件自适应焦面控制系统,兼容明场和荧光,可实现自动样品寻找和焦面寻找,并且可以在活细胞实验中维持焦平面的稳定;3.2.7机身预留灌流接口,可外置灌流系统;3.2.8配有用于76×26mm玻片、多孔板、35mm培养皿、腔室载玻片的适配器;※3.2.9拥有至少4色激发光,能同时激发DAPI,GFP,RFP,CY5等染料;※3.2.10至少配置4个高灵敏度荧光检测器,并可以4个通道同时成像;※3.2.11配备实时高分辨成像技术,最佳光学分辨率XY≤140nm;※3.2.12分辨率不低于400万像素条件下,同时4色成像速度≥20fps;▲3.2.13 4个荧光检测器QE量子效率:≥45%。※3.3环境控制模块:通过成像软件进行环境控制,温度、CO2控制及湿度控制均可由系统软件实现。3.4电脑工作站与软件系统:▲3.4.1电脑主机一台:处理器:不低于Intel Xeon Gold 5222;内存≥128GB,硬盘≥10TB;独立显卡≥8GB;显示器:≥32寸高对比度广视角液晶显示器,Win10专业版操作系统;含DVD刻录光驱;3.4.2配置UPS不间断电源一台;▲3.4.3软件功能:灵活的实验设计功能,可以针对实验需求灵活设置实验参数和自动化实验流程;多维图像成像功能,控制显微镜进行Time-lapse拍摄、多点拍摄、细胞跟踪、Z轴整合、自动对焦、样品的三维重建;图像处理和分析工具:包括可进行蛋白表达的定量分析、共定位分析、细胞内目标观测物的定量测定、动态示踪、量化参数列表和运动趋势/模式作图和视频制作等;3.4.4仪器可为后续信息化和智能化管理预留接口。4大容量落地式离心机※4.1最高转速不低于:29,000rpm,最大离心力不低于:100,605×g,最大容量≥4,000mL;▲4.2转速控制精度不高于:±50rpm;4.3具备密码保护功能;▲4.4程序保存不低于:99个;▲4.5加速至少可设定档位:9档,减速至少可设定档位:10档;4.6热输出<2.0kw,噪音<62dB;※4.7控制系统:微电脑控制,可简单快捷设定运行条件和运行参数,触摸屏液晶显示界面;4.8驱动系统:能有效降低升降速时间;▲4.9运行监测:实时显示运行曲线图,动态惯量检测功能,提高运行中的安全性;4.10转头识别与锁定:自动识别,自动锁定,具备转头管理功能,提高操作安全性;4.11温度设定范围:-20至+40℃,温度步升±1℃,温度精准度±2℃,最高转速下可保持4℃;※4.12安全系统:门互锁,对位不平衡检测(容忍度5%),超速和超温保护。5大型灭菌器▲5.1执行标准:中国标准GB8599;※5.2基本需求:采用脉动真空灭菌技术,300L≤容积≤400L,提供压力容器质量证明书、竣工图证明;▲5.3设计压力至少:0.25Mpa(-0.1),设计温度至少:139℃;▲5.4设计年限至少:8年(16000次灭菌循环);▲5.5运行时间:85min;※5.6程序最少包含:121℃塑料物品灭菌、134℃金属物品灭菌、134℃织物灭菌、121℃开口容器液体灭菌、121℃固体废弃物灭菌、121℃快速液体程序、BD测试、真空测试、自定义程序;5.7外形尺寸:尺寸1:1215×1880×1190mm;5.8夹套、门板、门档材质:304不锈钢或同类型档次材质;5.9管路:304不锈钢或同类型档次材质卫生级管路,卡箍连接;▲5.10工艺:至少满足手工焊接、无下沉工艺水平;5.11安装方式:地上安装;5.12主体结构:环形加强筋结构,内腔强度和稳定性更高;▲5.13生产厂家至少为:专业灭菌设备生产厂家,国家认定的企业技术中心,通过ISO9001、ISO13485、环境管理体系、职业健康安全管理体系认证,并提供相应证明;※5.14安全性能:压力容器安全联锁装置、超压自动泄放功能、夹套、内室各1个安全阀、漏电过载保护、经过电磁兼容检测。6组合式全温振荡培养箱6.1外形尺寸:一层、二层或三层叠加组合,以最小的占地面积为用户提供最大的使用空间;6.2三维一体的偏三轮驱动,运转平滑、稳定、耐久、可靠;▲6.3具有超温报警功能及异常情况自动断电功能;▲6.4具有断电恢复功能,避免因停电、死机而造成的数据丢失问题;6.5流线型外观,美观大方;内衬采用圆弧角镜面不锈钢设计,便于清洁,不容易滋生细菌、防腐蚀;外壳采用静电喷塑;▲6.6中空钢化玻璃门,方便随时在不开门情况下在各个角度观察箱体内部情况;6.7人性化设计,下两层为下翻式开门,第三层为上翻式开门,摇板可自由抽出,方便装卸摇瓶,每层可独立控制,各层可在不同温度转速下同时运转或根据需要运行一层、两层或三层;▲6.8精选优质进口压缩机、无氟环保制冷剂,噪音低、制冷效果好,确保设备在低温状态下长时间稳定运行;6.9配备滤波器磁环,减少外界和自身对机器稳定性的干扰;6.10人性化设计的开门即停功能,使用更加安全快捷;※6.11具有紫外线灭菌功能;▲6.12产品升级方案:可选配光照系统,光照强度可高达16000LX,高效节能,光效率高,1%—100%步进1%可调(1%、2%、3%—100%)使用寿命超长(可升级多种光源);6.13拥有数据记录功能,每分钟记录一次数据,可记录近三个月的数据,并且可显示温度、速度曲线,方便数据的分析;▲6.14配备高质伺服电机,控制速度精确、高速性能好、稳定性强;6.15特殊的制冷工艺,制冷量可调节,温度控制更加精准;▲6.16独特定时除霜功能,1—89分钟可自由设定,除霜间隔30—600分钟可调,能确保长时间在低温状态下运行时蒸发器不结冰;※6.17 LCD触摸屏,设定温度、转速、时间和实测温度、转速、剩余时间在同一界面显示,不用相互切换界面,观察更直观;6.18操作界面加密锁定功能,杜绝重复操作和人为误操作;可自由设定摇板正转或反转;强制对流的风扇常开或自动;※6.19振荡频率:可到达300rpm;※6.20温控范围:5~60℃;※6.21恒温精度:±0.5℃;※6.22温度均匀度:±0.8℃。   设备配置清单:序号设备及配件名称数量单位1细胞能量代谢分析仪1套1.1细胞能量代谢分析仪主机1台1.2数据处理和控制工作站(内置操作及分析软件一套)1套1.3微孔板套装(每套含6个探针板,10个细胞培养微孔板)2套1.4实时ATP速率测定试剂盒(6包/套)1套1.5细胞线粒体压力测试试剂盒(6包/套)1套2纳米颗粒跟踪分析仪1套2.1纳米颗粒跟踪分析仪主机(包含双激光模块,zeta电位模块和CMOS相机)1台2.2石英测量池1个2.3长通荧光滤光片1套2.4测量分析软件1套2.5标准样品1个2.6控制及数据采集系统1套3活细胞工作站1套3.1全自动活细胞显微成像系统主机,含全套适配器1台3.2采集与分析软件1套3.3计算机工作站1套3.4防震台1个3.5电脑桌2个3.6UPS不间断电源保护1个3.7除湿器2台3.8数据分析用电脑(含免费版软件、刻录光盘)1台3.9共聚焦皿1箱4大容量落地式离心机1套4.1离心机主机1台4.28×50mL定角转头,最高转速≥25,000rpm,最大相对离心力≥75,000×g1个4.34×1000mL定角转头,最高转速≥9,000rpm,最大离心力≥16,000×g1个4.450mL聚丙烯(PP)离心瓶≥50个4.510mL离心瓶≥50个4.61000mL聚碳酸酯(PC)离心瓶≥12个4.7250/500mL聚碳酸酯(PC)离心瓶≥12个4.810mL适配器8个4.9250/500mL适配器4个5大型灭菌器1套5.1大型灭菌器(设备包含压缩气、软化水等配套设备)1套6组合式全温振荡培养箱1套6.1三层组合式全温振荡培养箱1套   合同履行期限:中标人应在采购合同签订后90日内交货,交货后30日完成安装调试。   本项目( 不接受 )联合体投标。   获取招标文件   时间:2023年01月30日 至 2023年02月06日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至18:00。(北京时间,法定节假日除外)   地点:采购代理机构领取或在中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)或重庆大学政府采购与招投标管理中心网(http://ztbzx.cqu.edu.cn)网上下载   方式:采购代理机构领取或在中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn)或重庆大学政府采购与招投标管理中心网(http://ztbzx.cqu.edu.cn)网上下载   售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和   提交投标文件截止时间、开标时间和地点   提交投标文件截止时间:2023年02月20日 09点30分(北京时间)   开标时间:2023年02月20日 09点30分(北京时间)   地点:重庆市公共资源交易中心开标厅(地址:重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层)
  • 美国PSS发布PSS Nicomp 380 N3000 Plus 顶配纳米粒度仪新品
    Nicomp 380 系列纳米激光粒度仪 专为复杂体系提供高精度粒度解析方案基本信息仪器型号:N3000 Plus工作原理:动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)检测范围: 0.3nm-10.0μm Nicomp 380 N3000系列纳米激光粒度仪是在原有的经典型号380DLS基础上升级配套而来,采用动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)原理检测分析颗粒的粒度分布,粒径检测范围 0.3nm – 10μm。其配套粒度分析软件复合采用了高斯( Gaussian)单峰算法和拥有专利技术的 Nicomp 多峰算法,对于多组分、粒径分布不均匀分散体系的分析具有独特优势。技术优势1、APD(LDC)超高灵敏度检测器;2、多角度检测(multi angle)模块;3、可搭配不同功率光源;4、精确度高,最接近样品真实值;5、快速检测,可以追溯历史数据;6、结果数据以多种形式和格式呈现;7、符合USP,CP等个多药典要求;8、无需校准;9、复合型算法:(1)高斯(Gaussion)单峰算法与专利的Nicomp多峰算法自由切换10、模块化设计便于维护和升级;(1)可自动稀释模块专利;(2)搭配多角度检测器;(3)自动进样系统(选配);Nicomp多峰分布概念 基线调整自动补偿功能和高分辨率多峰算法是Nicomp 380系列仪器所独有的两个主要特点,Nicomp创始人Dave Nicole很早就认识到传统的动态光散射理论仅给出高斯模式的粒度分布,这和实践生产生活中不相符,因为现实中很多样本是多分散体系,非单分散体系,而且高斯分布灵敏性不足,分辨率不高,这些特点都制约了纳米粒度仪在实际生产生活中的使用。其开创性的开创了Nicomp多峰分布理论,大大提高了动态光散射理论的分辨率和灵敏性。图一:Nicomp多分分布数据呈现 如图一:此数据为Nicomp创始人Dave Nicole亲测其血液所得的真实案例。其检测项目为:高密度脂蛋白,低密度脂蛋白和超低密度脂蛋白,由图中可以看出,其血液中三个组分的平均粒径分别显示在7.0nm;29.3nm和217.5nm。由此可见,Nicomp分布模式可以有效反应多组分体系的粒径分布。Nicomp多峰分布优势 Nicomp系列仪器均可以自由在Gaussian分布模式和Nicomp多峰分布模式中切换。其不仅可以给出传统的DLS系统的结果,更可以通过Nicomp多峰分布模式体现样品的真实情况。依托于Nicomp系列仪器一系列优异的算法和高灵敏性的硬件设计,Nicomp纳米激光粒度仪可以有效区分1:2的多分散体系。图二:高斯分布及Nicomp多峰分布对比图 如图二:此数据为检测93nm和150nm的标粒按照1:2的比例混合后所测得的数据。左边为高斯分布(Gaussian)结果,右图为Nicomp多峰分布算法结果,两者都为光强径数据。从高斯分布可以得到此混合标粒的平均粒径为110nm-120nm之间,却无法得到实际的多组分体系结构。从右侧的Nicomp多峰分布可以得到结果为双峰,即如数据呈现,体系中的粒子主要分布于98.2nm以及190nm附近,这和实际情况相符。 为满足不同客户的实际检测需求,我司的Nicomp 380 N3000会配备相应的配置,旨在为客户们在控制成本的基础上,得到需求的解决方案,达到收益最大化。产品优势模块化设计 Nicomp 380纳米激光粒度仪是全球率先在应用动态光散射技术上的基础上加入多模块方法的先进粒度仪。随着模块的升级和增加,Nicomp 380的功能体系越来越强大,可以用于各种复杂体系的检测分析。自动稀释模块 带有专利的自动稀释模块消除了人工稀释高浓度样品带来的误差,且不需要人工不断试错来获得合适的测试浓度,这大大缩短了测试者宝贵时间,且无需培训,测试结果重现性好,误差率<1%。380/HPLD大功率激光器 美国PSS粒度仪公司在开发仪器的过程中,考虑到在各种极端实验测试条件中不同的需求,对不同使用条件和环境配置了不同功率的激光发生器。大功率的激光器可以对极小的粒子也能搜集到足够的散射信号,使得仪器能够得到极小粒子的粒径分布。同样,大功率激光器在测试大粒子的时候同样也很有帮助,比如在检测右旋糖酐大分子时,折射率的特性会引起光散射强度不足。 因为大功率激光器的特性,会弥补散射光强的不足和衰减,测试极其微小的微乳、表面活性剂胶束、蛋白质以及其他大分子不再是一个苛刻的难题。即使没有色谱分离,Nicomp 380纳米粒径分析仪甚至也可以轻易估算出生物高分子的聚集程度。雪崩二极管 (APD-LDC)超高灵敏度检测器 Nicomp 380纳米粒径分析仪可以装配各种大功率的激光发生器和军品级别的雪崩二极管检测器(相比较传统的光电倍增管有7-10倍放大增益效果)。 APD通常被用于散射发生不明显的体系里来增加信噪比和敏感度,如蛋白质、不溶性胶束、浓度极低的体系以及大分子基团,他们的颗粒的一般浓度为1mg/mL甚至更低,这些颗粒是由对光的散射不敏感的原子组成。APD外置了一个大功率激光发生器模块,在非常短的时间内就能检测分析纳米级颗粒的分布情况。380/MA多角度检测器 粒径大于100 nm的颗粒在激光的照射下不会朝着各个方向散射。多角度检测角器通过调节检测角度来增加粒子对光的敏感性来测试某些特殊级别粒子。Nicomp 380可以配备范围在10°-175,步长0.7°的多角度测角器,从而使得单一90°检测角测试不了的样品,通过调节角度进行检测,改善对大粒子多分散系粒径分析的精确度。工作原理目录结构: 1.前言 2.动态光散射原理 3.动态光散射理论:光的干涉 小知识:光电倍增管(PMT) 小知识:光电二极管(APD) 5.粒子的扩散效应 6.Stoke-Einstein方程式 7.自相关函数原理 前言 近十几年来,动态光散射技术(Dynamic Light scattering, DLS),也被称为准弹性光散射(quasi-elastic light scattering, QELS)或光子相关光谱法(photon correlation spectroscopy, PCS),已经被证明是表征液体中分散体系的粒径分布(PSD)的极有用的分析工具。DLS技术的有效检测粒径范围——从5am(0.005微米)到10几个微米。DLS技术的优势相当明显,尤其是当检测到300nm以下亚微米的粒径范围时,在此区间,其他的技术手段大部分都已经失效或者无法得到准确的结果。因此,基于DLS理论的设备仪器被广泛采用用以表征特定体系的粒度分布,包括合成的高分子聚合物(如乳胶,PVCs等),水包油和油包水的乳剂,囊泡,胶团,微粒,生物大分子,颜料,燃料,硅土,金属晶体,陶瓷和其他的胶体类混悬剂和分散体系。动态光散射原理 下图所示为DLS系统的简单的示意图。激光照射到盛有稀释的颗粒混悬液的玻璃试管中。此玻璃试管温度恒定,每一个粒子被入射光击发后向各个方向散射。散射光的光强值和粒径的分子量或体积(在特定浓度下)成比例关系,再带入其他影响参数比如折射率,这就是经典光散射(Classic light scattering)的理论基础。 图1:DLS系统示意图最新的动态光散射方法(DLS)从传统的光散射理论中分离,不再关注于光散射的光强值,而关注于光强随着时间的波动行为。简单来说,我们在一定角度(一般使用90°角)检测分散溶剂中的混悬颗粒的总体散射光信息。由于粒度的扩散,光强值不断波动,理论上存在有非常理想化的波动时间周期,此波动时间和粒子的扩散速度呈反比例关系。我们通过光强值的波动自相关函数的计算来获得随时间变化的衰减指数曲线。从衰减时间常量τ,我们可以获得粒子的扩散速度D。使用Stokes-Einstein 方程式,我们最终可以计算得出颗粒的半径(假定其是一个圆球形状)。动态光散射理论:光的干涉 为了容易理解什么叫做强度随时间波动,我们必须先理解相干叠加(coherent addition)或线性叠加(superposition)的概念,进一步要知道检测区域内的不同的粒子产生了很多独立散射光,这些独立的散射光相干叠加或互相叠加的最终结果就是光强。这种物理现场被称为“干涉”。下图是光干涉图样。 每一束独立的散射光波到达检测器和入射激光波长有相位关系,这主要取决于悬浮液中颗粒的精确定位。所有的光波在PMT检测器的表面的狭缝中混合在一起,或者叫干涉在一起,最终在特定的角度可以检测得到“净”散射光强值,在DLS系统中,绝大部分都使用90度角。 小知识——光电倍增管(PMT) 光电倍增管(Photomultiplier,简称PMT),是一种对紫外光、可见光和近红外光极其敏感的特殊真空管。它能使进入的微弱光信号增强至原本的108倍,使光信号能被测量。光电倍增管示意图小知识——光电二极管(APD) 光电倍增管是由玻璃封装的真空装置,其内包含光电阴极 (photocathode),几个二次发射极 (dynode)和一个阳极。入射光子撞击光电阴极,产生光电效应,产生的光电子被聚焦到二次发射极。其后的工作原理如同电子倍增管,电子被加速到二次发射极产生多个二次电子,通常每个二次发射极的电位差在 100 到 200 伏特。二次电子流像瀑布一般,经过一连串的二次发射极使得电子倍增,最后到达阳极。一般光电倍增管的二次发射极是分离式的,而电子倍增管的二次发射极是连续式的。 应用 光电倍增管集高增益,低干扰,对高频信号有高灵敏度的优点,因此被广泛应用于高能物理、天文等领域的研究工作,与及流体流速计算、医学影像和连续镜头的剪辑。雪崩光电二极管(Avalanche photodiodes,简称APDs)为光电倍增管的替代品。然而,后者仍在大部份的应用情况下被采用。 动态光散射理论: 粒子的扩散效应 悬浮的粒子并不是静止不动的,相反,他们以布朗运动(Brownian motion)的方式无规则的运动,布朗运动主要是由于临近的溶剂分子冲撞而引起的。因此,到达PMT检测区的每一束散射光随时间也呈无规则波动,这是由于产生散射光的粒子的位置不同而导致的无规则波动。因为这些光互相干涉在一起,在检测器中检测到的光强值就会随时间而不断波动。粒子很小的位移需要在相位上产生很大的变化,进而产生有实际意义的波动,最终这些波动在净光强值上反应出来。 DLS测量粒径技术的关键物理概念是基于粒子的波动时间周期是随着粒子的粒径大小而变化的。为了简化这个概念,我们现在假定粒子是均一大小的,具有相同的扩散系数(diffusion coefficient)。分散体系中的小粒子运动的快,将会导致光强波动信号变化很快;而相反地,大粒子扩散地毕竟慢,导致了光强值的变化比较慢。 图示4使用相同的时间周期来观测不同大小(小,中,大)的粒子产生的散射光强变化,请注意,横坐标是时间t。 我们需要再次强调,光强的波动并不是因为检测区域内粒子的增减引起的 而是大量的粒子的位置变动(位移)而引起的。 Stokes Einstein Equation DLS技术的目标是从原始数据(raw data)中确定粒子的扩散系数“D”。原始数据主要是指光强信号的波动,比如上述图4中所示。通过扩散系数D我们可以很容易的计算出粒子的半径,这时候就是广为人知的Stokes-Einstein方程式:D=kT/6πηR (2)这里k 指的是玻尔兹曼常数1.38 x 10-16 erg K-1;T是绝对温度;η是分散溶剂的额剪切粘度,比如20℃的水的η=1.002×10-2 泊; 从上述公式2中我们可以看到,通常情况下,粒子的扩散系数D会随着温度T的上升而增加。温度进而也会影响溶剂粘度η。例如,纯水的粘度在25℃下会落到0.890×10-2泊,和20℃下相比会有10%的改变。毫无疑问,溶剂的粘度越小,粒子的无规则扩散速度会越大,从而导致光强的波动也越快。因此,温度T的变化和粒径的变化是完全分不开的,因为他们都影响到了扩散系数D。正因为这个原因,样本的温度必须保持恒定,而且必须非常精确,这样才能获得有实际意义的扩散系数D。 从图4的“噪声”信号中无法直接提取出扩散系数。但是可以清楚地看到,信号b比信号c波动地快,但是比信号a波动地慢,因为,信号b地粒径一定在a和c之间,这只是很直观地得到一个结论而已。然而,量化此种散射信号是一个很专业地课题。幸而,我们有数学方法来解决这个问题,这就是自相关函数(auto-correlation)。自相关函数原理 现在让我们设定散射光强的自相关函数为IS(t),在上述图4中可以看到其随时间而波动。我们用C(t’)来标识自相关函数。C(t’)可以通过如下方程式3来表达:C(t’)= Is(t)*Is(t-t’) (3)括号 表示有很多个t和对应的Is值。也就是说,一次计算就是运行很多Is(t)*Is(t-t’) 的加和,所有都具有相同的间隔时间段t’。 图5是典型的Is(t)的波形图,通过这张图,我们可以认为C(t’)和Is(t)之间有简单的比例关系,这张图的意义在于通过C(t’)函数可以通过散射光强Is(t)的波动变化“萃取”出非常有用的信息。 自相关函数C(t’)其实是表征的不同大小的粒子随时间而衰变的规律。 点击下载工作原理仪器参数粒径检测范围0.3 nm - 10 μm分析方法动态光散射,Gaussian单峰算法和 Nicomp多峰算法pH值范围1-14温度范围0℃-90 ℃(±0.1℃控温精度,无冷凝)浓度40%w/v激光光源至少35mW激光光源检测角度多角度(10°- 175°,包含90°,步进0.7°)检测器APD-LDC(雪崩二极光电倍增管,可7-10倍增益放大)可用溶剂水相,绝大多数有机相样品池标准4 mL样品池(1cm×4cm,高透光,石英玻璃或塑料)1mL样品池(玻璃,高透光率微量样品池,微量进样10μL)分析软件必配科研级软件符合 21 CFR Part 11 规范分析软件(可选)验证文件有电压220 – 240 VAC,50Hz 或100 – 120 VAC,60Hz计算机配置要求Windows 7及以上版本windows操作系统,40Gb硬盘,1G内存,光驱,USB接口,串口(COM口)外形尺寸56 cm * 41 cm * 24cm辅助增益模块自动稀释模块自动进样器(选配)重量约26kg(与配置有关)配件大功率激光光源PSS使用一系列大功率激光二极管来满足更多更苛刻的要求。使用大功率激光照射,以便从小粒子出货的足够的入射光。15mW, 35mW, 50mW, 100mW — 波长为635nm 的红色二极管。20 mW 50 mW 和 100 mW 波长为 514.4nm的绿色二极管。雪崩光电二极管检测器(APD Detector)提供比普通光电倍增管(PMT)高7-10倍的灵敏度。自动稀释系统模块将初始浓度较高的样本自动稀释至可检测的的浓度,可稀释初始固含量为50%的原始样品,本模块收专利保护,其可免除人工稀释样品带来的外界环境的干扰和数据上的误差,此技术被用于批量进样和在线检测的过程中。多角度检测系统模块提供多角度的检测能力。使用高精度的步进电机和针孔光纤技术可对散射光的接收角度进行调整,可为微粒粒径分布提供可高分辨率的多角度检测。对高浓度样品(≤40%)以及大粒子多分散系的粒径提供了提供15至175度之间不同角度上散射光的采集和检测自动滴定模块(选配)样品的浓度及PH值是Zeta电位的重要参数,搭配瑞士万通的滴定仪进行检测,真正实现了自动滴定,自动调节PH值,自动检测Zeta电位值。免除外界的干扰和数据上的误差,精确分析出样品Zeta电位的趋势。样品池标准4 mL样品池(1cm×4cm,高透光,石英玻璃或塑料);1mL样品池(玻璃,高透光率微量样品池,最小进样量10μL)。自动进样器(选配)批量自动进样器能实现60个连续样本的分析而无需操作人员的干预。因此它是一个非常好的质量控制工具,能增大样品的处理量。大大节省了宝贵的时间。应用领域 纳米载药纳米药物研究近些年主要着重在药物的传递方向并发展迅猛,纳米粒的大小可以有效减少毒性和副作用。所以,控制这些纳米粒的粒径大小是非常必要的。 磨料磨料既有天然的也有合成的,用于研磨、切削、钻孔、成形以及抛光。磨料是在力的作用下实现对硬度较低材料的磨削。磨料的质量取决于磨料的粗糙度和颗粒的均匀性。化学机械抛光液(CMP SLURRY)化学机械抛光是半导体制造加工过程中的重要步骤。化学机械抛光液是由腐蚀性的化学组分和磨料(通常是氧化铝、二氧化硅或氧化铈)两部分组成。抛光过程很大程度上取决于晶片表面构型。晶片的加工误差通常以埃计,对晶片质量至关重要。抛光液粒度越均匀、不聚集成胶则越有利于化学机械抛光加工过程的顺利进行。 陶瓷陶瓷在工业中的应用非常广泛,从砖瓦到生物医用材料及半导体领域。在生产加工过程中监测陶瓷颗粒的粒度及其粒度分布可以有效地控制产品的性能和质量。 粘土粘土是一种含水细小颗粒矿物质天然材料。粉砂与粘土类似,但粉沙的颗粒比粘土大。粘土中易于混杂粉砂从而降低粘土的等级和使用性能。ISO14688定义粘土的颗粒小于63μm。 涂料涂料种类繁多,用途广泛。涂料的颗粒大小及粒度分布直接影响涂料的质量和性能。污染物监测粒度检测分析在产品的污染监测方面起着重要作用,产品的污染对产品的质量影响巨大。绝大多数行业都有相应的标准、规程或规范,必须严格遵守和执行,以保证产品满足质量要求。化妆品无论是普通化妆品还是保湿剂、止汗剂,它们的性能都直接与粒度的大小和分布有关。化妆品的颗粒大小会影响其在皮肤表面的涂抹性能、分布均匀性能以及反光性能。保湿乳液(一种乳剂)的粒度小于200纳米时才能被皮肤良好吸收,而止汗剂的粒度只有足够大时才能阻塞毛孔起到止汗的作用。 乳剂乳剂是两种互不相溶的液体经乳化制成的非均匀分散体系,通常是水和油的混合物。乳剂有两种类型,一种是水分散在油中,另一种是油分散在水中。常见的乳剂制品有牛奶(水包油型)和黄油(油包水型),加工过程中它们均需均质化处理到所需的粒径大小以期延长保质期。 乳剂乳剂是两种互不相溶的液体经乳化制成的非均匀分散体系,通常是水和油的混合物。乳剂有两种类型,一种是水分散在油中,另一种是油分散在水中。常见的乳剂制品有牛奶(水包油型)和黄油(油包水型),加工过程中它们均需均质化处理到所需的粒径大小以期延长保质期。 食品食品的原料(粉末及液体)通常来源于不同的加工厂,不同来源的原料必须满足某些特定的标准以使制品的质量均一稳定。原料性质的任何波动都会对食品的口味和口感产生影响。用原料的粒度分布作为食品质量保证和质量控制(QA/QC)的一个指标可确保生产出质量均以稳定的食品制品。液体工作介质/油液体工作介质(如:油)越来越昂贵,延长液体介质的寿命是目前普遍关心的问题。机械设备运转过程中会产生金属屑或颗粒落入工作介质中(如:油浴润滑介质或液力传递介质),因此需要一种方法来确定介质(油)的更换周期。通过监测工作介质(油)中颗粒的分布和变化可以确定更换工作介质的周期以及延长其使用寿命。墨水随着打印机技术的不断发展,打印机用的墨水变得越来越重要。喷墨打印机墨水的粒度应当控制在一定的尺度以下,且分布均匀,大的颗粒易于堵塞打印头并影响打印质量。墨水是通过研磨方法制得的,可用粒度检测分析仪器设备监测其研磨加工过程,以保证墨水的颗粒粒度分布均匀,避免产生聚集的大颗粒。 胶束胶束是表面活性剂在溶液中的浓度超过某一临界值后,其分子或离子自动缔合而成的胶体尺度大小的聚集体质点微粒,这种胶体质点与离子之间处于平衡状态。乳液、色漆、制药粉体、颜料、聚合物、蛋白质大分、二氧化硅以及自组装TiO2纳米管(TNAs)等 创新点:相对于上一代产品,配件选用材料进行升级,配套软件版泵升级,检测速度升级,检测精度升级。PSS Nicomp 380 N3000 Plus 顶配纳米粒度仪
  • 董绍俊院士在单原子纳米酶研究取得新进展 电镜X衍射仪等科学仪器齐上阵
    p style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"近日,电分析化学国家重点实验室董绍俊科研团队在单原子纳米酶研究领域获得重要进展,相关研究成果以“/spanspanSingle-atom nanozymes/spanspan style="font-family:宋体"”为题发表在近期《科学》子刊《科学· 进展》(/spanspanScience Advances/spanspan style="font-family:宋体")上。/span/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"纳米酶是一种具有酶特性的纳米span style="font-family: 宋体 text-indent: 28px "催化/span材料,近年来,由于其成本低、稳定性高、催化活性可调、易于大规模生产和储存等独特的优点,在生物传感、组织工程、治疗和环境保护等领域得到广泛的应用。然而,纳米酶的低活性位点密度以及复杂的结构/spanspan-/spanspan style="font-family:宋体"晶面催化机理是传统纳米酶技术发展所面临的重大难题。/span/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"为了解决这些问题,董绍俊研究团队发现了一类新的单原子纳米酶/spanspan--spanFeNsub5/sub SA/CNF/span/spanspan style="font-family:宋体",该纳米酶将最先进的单原子技术与固有的酶样活性位点结合起来,其原子分散的金属中心最大限度地提高了原子的利用效率和活性位点的密度。研究团队借助/spanspanSEM/spanspan style="font-family:宋体"、/spanspanTEM/spanspan style="font-family:宋体"、/spanspanSTEM/spanspan style="font-family:宋体"等对单原子纳米酶进行了形貌表征,通过/spanspanXRD/spanspan style="font-family:宋体"、/spanspanXPS/spanspan style="font-family:宋体"、/spanspanXAFS/spanspan style="font-family:宋体"等进行了原子结构分析并运用比色法测定了/spanspanFeNsub5/sub SA/CNF/spanspan style="font-family:宋体"的氧化活性。/span/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"研究团队通过模拟酶活性中心的空间结构,采用自底向上的方法合成了具有轴向五氮配位铁活性中心的单原子纳米酶。以氧化酶催化为模型,通过理论计算和实验研究,/spanspanspanFesub5/sub SA/CNF/span/spanspan style="font-family:宋体"类氧化活性最高的原因是其关键的协同作用和电子供体机制。/spanFesub5/sub SA/CNFspan style="font-family:宋体"的/spanTEMspan style="font-family:宋体"、/spanSTEMspan style="font-family:宋体"表征显示其是拥有多空性质的金属单原子纳米酶,其在碳纳米片上只存在单个的铁原子,单原子纳米酶的平均孔径在/span0.8-3.4nmspan style="font-family:宋体"之间,比表面积达到了/span1407 msup2/supgsup?1/supspan style="font-family:宋体"。电子能量损失谱图像表明,/spanFespan style="font-family:宋体"和/spanNspan style="font-family:宋体"原子均匀分布在整个领域,形成/spanFe-Nspan style="font-family:宋体"三维矩阵网络结构。通过电感耦合等离子体质谱/span(ICP-MS)span style="font-family:宋体"及元素分析测定其中铁元素占比为/span1.2% (wt %)span style="font-family:宋体"、/span氮span style="font-family:宋体"元素占比为/span4.8%span style="font-family:宋体"(/spanwt %span style="font-family:宋体")。/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 432px height: 404px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c30a18b9-7953-4916-ae47-0915cc53c2d9.jpg" title="董.jpg" alt="董.jpg" width="432" height="404"//pp style="text-align: center "strongspanspan style="font-family:宋体"图/spanspan1/span/spanspan.Fesub5/sub SA/CNF/spanspan style="font-family:宋体"的合成路线及形貌表征/span/strong/pp style="text-indent:28px"span style="font-family:宋体"研究结果表明,/spanspanFeNsub5/sub SA/CNF/spanspan style="font-family:宋体"的活性位点与天然氧化还原酶的轴向配位血红素相似。与传统纳米酶相比,/spanspanspanFesub5/sub SA/CNF/span/spanspan style="font-family:宋体"最大限度地提高原子利用效率,显著提高了催化性能,其催化速率常数是/spanspanFeNsub4/sub/spanspan style="font-family:宋体"催化剂的/spanspan17/spanspan style="font-family:宋体"倍、铂的/spanspan70/spanspan style="font-family:宋体"倍以上。与此同时,/spanspanFesub5/sub SA/CNF/spanspan style="font-family:宋体"在体外不仅具有广谱杀菌的作用,在体内也拥有良好的伤口消毒效果。该研究成果为纳米酶的催化机理和合理设计提供了一个新的视角,具有成为下一代纳米酶的巨大潜力。/span/ppbr//p
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