《用于先进再生医学的磁性纳米材料:前景与挑战》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-12-06
  • 近年来大量纳米技术的出现有望促进再生医学的发展,再生医学是一种组织再生技术,其基础是替换/修复病变组织或器官,以恢复人体丢失、受损和衰老细胞的功能。特别是磁性纳米材料独特的磁性和特殊的尺寸,使其成为有望显著促进组织再生领域的创新元件。他们在组织再生方面的潜在应用是这里的重点,从磁性纳米材料的基础开始。本文还描述了纳米材料如何提高组织再生的效率,这些纳米材料包括具有磁性的纳米材料和对外加磁场有响应的纳米材料。本文重点介绍了磁性纳米材料在细胞再生中的应用,包括磁性控制货物的运送和释放、移植细胞的实时可视化和跟踪、细胞增殖/分化的磁性调节、目标离子通道和信号通路的磁性激活等,并对磁性纳米材料组织再生的前景和面临的挑战进行了评述。

    ——文章发布于2018年12月04日

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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2014-12-08
    • 纳米级物质通过高效和低成本的设备为彻底改变太阳能的转化提供了可能性。与高效能和高稳定性相关的挑战正在研究。纳米材料能够在原子水平上操纵光并控制能量流动,其用于光电设备组件正在研发。纳米结构的太阳能电池作为第三代或者下一代太阳能电池的重要类型,包括那些基于纳米结构和或纳米界面的纳米线、介观和量子点太阳能电池。纳米结构的太阳能电池通过新的方法将太阳能转换为电能(光伏设备)或化学燃料具备很大潜力。虽然这一研究具有很大挑战,但却是具有巨大潜力的努力方向。
  • 《在纳米磁性材料中产生和操纵自旋波》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
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    • 一项新研究描述了一种在纳米结构磁性材料中产生和控制自旋波的新技术,该研究以《高级材料》杂志描述的封面文章为特色。 这项研究为创建纳米处理器以实现异常快速且节能的信息模拟处理铺平了道路。 该发现是纽约大学丹顿工程学院化学与生物分子工程教授Elisa Riedo领导的一组研究人员合作研究的结果。 来自意大利国家研究委员会(CNR-IOM)在佩鲁贾的Istituto Officina dei Materiali的Silvia Tacchi; 米兰理工大学物理系的磁性小组,包括Edoardo Albisetti,Daniela Petti和Riccardo Bertacco。 瑞士维利根PSI的PolLux Beamline; 佩鲁贾大学物理与地质系。 自旋波,也称为“磁振子”,类似于磁性电磁波。它们以铁之类的材料传播,与海洋中的波浪非常相似。与电磁波相反,磁振子具有独特的性能,使其最适合于构建微型“模拟”计算系统,其效率要比现有数字系统高得多。 迄今为止,随意调制自旋波具有很高的挑战性。该论文于2020年3月5日发表在《先进材料》上,描述了一种创新型的发射器,称为“磁纳米天线”,能够产生形状和传播受控的自旋波。 例如,可以获得平面波前(类似于海滩上的海浪)或径向波前(例如,通过将石头扔进水池中而产生的那些),并可以创建聚焦的定向光束。研究还表明,可以同时使用多个纳米天线来“按命令”生成干扰图,这是创建模拟计算系统的必要前提。 TAM-SPL技术(由米兰理工大学与Riedo团队合作开发)用于实现纳米天线。该技术使材料的磁性能可以在纳米尺度上得到控制。 尤其是,纳米天线在材料的磁化强度中包含微小的“波纹”(称为“涡旋”或“畴壁”),当在振荡磁场的影响下运动时,它们往往会发出自旋波。 由于自旋波的特性取决于这些波纹的类型和独特特性,因此通过非常精确地对其进行控制,可以前所未有地调制发射波。 这项研究得到了欧盟Horizo??n 2020研究与创新计划的资助,这项资助由MarieSk?odowska-Curie拨款705326,SWING项目(用于图形和计算的自旋波可重新配置纳米器件)制成。