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《室温制备的银纳米颗粒是持有电子进步的关键》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： chenfang
  • 发布时间：2015-08-07

  • 该新闻由俄勒冈州立大学的工程师发布，内容是发明了一种在室温条件下产生的方法来制备银，制定高导电性的金属，以及印刷电子。其方式在微电子，传感器，能源设备，低发射率涂料，甚至透明显示器等领域有着广泛的应用。该技术已经申请专利，可以进一步用于商业发展。研究人员称，这一进展能使得银和其他电子应用的导体更加广泛的被运用。俄勒冈州立大学的工程学院教师表示，纳米银的应用程序所需的热量限制了其应用。目前这项技术可以在使用不同的基材如塑料，玻璃或纸的前提下灵活运用，价格低廉，运用程序稳定。

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  • 《前沿 | 激光烧蚀法制备功能性非线性光学纳米颗粒》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2022-06-01
    • 非线性光学是一个重要的研究方向，在激光制造、纳米结构制造、传感器设计、光电子学、生物光子学和量子光学等领域有着广泛的应用。非线性光学材料是基本的构件，对从科学研究、工业生产到军事等广泛领域都至关重要。经过多年的发展，非线性光学已经成为各种前沿研究和广泛应用的光学系统的支柱，包括激光制造、光学成像、信息处理与通信以及纳米级光刻。这方面的进展可能会推动许多学科的发展。 纳米技术为设计新材料和打破非线性光学的传统限制铺平了道路。纳米颗粒是被广泛研究的最重要的成员之一，具有数千年的悠久历史。纳米颗粒由于其在设计和增强非线性光学特性方面的灵活性而显示出巨大的潜力，它的非线性光学特性优于其块状物。在过去的十年中，基于非线性光学纳米颗粒的光学器件因其性能的提高和多功能性而受到越来越多的关注，其中许多材料还表现出良好的生物相容性，扩大了非线性光学器件的应用范围。 图1，激光烧蚀制备的非线性光学纳米颗粒类型 因此，纳米颗粒被广泛用于非线性光学应用。对于纳米颗粒的合成，如何制备大规模、高重复性、低成本的非线性光学纳米颗粒仍然是一个挑战。为了应对这一挑战，研究人员研究了各种合成方法。化学和激光烧蚀是两种主要的合成方法。化学方法有助于工业化生产纳米颗粒。对于化学方法，也存在一些限制，包括杂质和结块。另一方面，激光烧蚀是一种更直接、更环保、更通用的非线性光学纳米颗粒合成方法。基于非线性光学纳米颗粒的应用提供了极大的灵活性和可能性，以满足不同设备的要求。 新加坡国立大学洪明辉教授的研究小组回顾并综述了与光振幅/强度相关的非线性光学的最新进展。饱和吸收和光限幅是描述材料系统传输变化的两种非线性现象。饱和吸收是光吸收随光强的增大而减小的过程。换句话说，具有饱和吸收的材料在更强的入射光照射下往往更“透明”。具有饱和吸收的材料被广泛用于制造高功率激光器。 另一方面，光限幅描述了相反的效果。当光强度增加时，光限幅材料减少光的传输。因此，光限幅也被表示为反向饱和吸收。它在从防护材料、军事武器、光开关到高功率激光源的应用中也起着至关重要的作用。 尽管它们很重要，但饱和吸收和光限幅通常都需要高强度的入射光。因此，它们主要在使用峰值功率高的脉冲激光器的设备中观察到。这种情况可能导致永久性光学损伤。复杂的设计和高功率激光器的成本也是限制实际应用的关键瓶颈。研究具有优良非线性性能的合适材料是该领域的主要研究方向。这一进展不仅将极大地提升当前光学非线性系统的性能，还将为设计功能器件带来新的机会，以满足对量子光学、先进传感器、人工智能、下一代光学计算机和许多其他前沿课题日益增长的需求。 这篇发表在《Opto-Electronic Science》上的综述总结了这一方向的最新进展，更侧重于以一系列案例研究为基础的方法论。它还涵盖了未来扩展的研究方向，以提供有关其主要优势和成就的更多观点。挑战和未来研究趋势是另一个关注，最新的研究工作带来新的机遇和潜力。总的来说，研究人员综述了激光烧蚀法制备非线性光学纳米颗粒的研究进展，表明激光烧蚀法制备的非线性光学纳米颗粒具有良好的性能和多种功能。激光烧蚀法制备纳米颗粒是一种绿色、高效、通用的物理方法，适用于快速一步合成和潜在的大规模生产。
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  • 《《Science》：人工制备高度复杂纳米结构取得重要进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2020-04-24
    • 上海交通大学化学化工学院周永丰教授课题组的博士生江文峰与美国密歇根大学Nicholas A. Kotov教授等人合作，在顶级学术期刊《Science》上以“First Release”形式发表了题为“Emergence of complexity in hierarchically organized chiral particles”的最新研究成果。工作得到了密歇根大学、上海交通大学化学化工学院和变革性分子前沿科学中心，以及国家留学基金委的大力支持。 尺寸多分散的纳米粒子在自组装过程中，由于热力学原因，往往形成大块聚集体或者简单形貌组装体。如何克服各种能量势垒，使这些纳米粒子形成多级复杂有序结构呢？作者们基于金-半胱氨酸（Au-Cys）材料成功合成了具有高度复杂结构的手性粒子，并揭示了复杂结构的形成机理。研究发现，Au和Cys生成的纳米片，在表面活性剂CTAB作用下，避开了形成无规大块聚集体的组装路径，形成了多级复杂有序的粒子。当参与反应的半胱氨酸为对映体纯的L-或D-型时，形成了类颗石藻结构的粒子（CLIPs）；而当参与反应的为外消旋半胱氨酸时，形成了皮艇状粒子（KPs）。进一步结构分析显示，CLIP粒子中含有明显的两级结构手性：第一级结构手性来源于扭曲的纳米带；第二级结构手性来源于纳米带与周围纳米带之间的螺旋排列方式。KP粒子也有多级结构，但却不存在手性。 " 通过调节配体Cys的对映体过量χ，以及改变组装初始时的成核温度tn，作者们制备了一系列不同结构的胶体粒子，并由此绘制了χ―tn的二维形貌相图。这些相图中包含的丰富的相区，为进一步研究组装机理提供了素材。结果显示，当组装基元纳米片表面的静电斥力与纳米片之间的近程耦合力相当，静电约束与材料弹性约束对ΔG贡献相当时，纳米粒子的组装不再依赖于组装基元的尺寸，而更加依赖于它们形状的手性/不对称性。复杂有序结构合成的关键，就是组装过程并非由某一种作用力主导的。各种作用之间的相互竞争、制约，使得组装结构在这些作用之间寻求平衡，从而出现了复杂多级的变化。通过发展数学图论和建立复杂度因子（CI）的算法，将纳米材料的结构抽象成图然后计算CI值，从而实现不同结构复杂度的定量比较。结果显示，这些Au-Cys胶体粒子在高χ值时的形貌最复杂（χ → ±100），并且复杂度超越了自然界中存在的一些复杂结构，比如颗石藻外壳。 " 最后，这些结构复杂的胶体粒子表现出了特殊的光学性质，比如手性发光。与以往报道不同的是，CLIP粒子发光的手性，不仅仅与其电子激发态的极化有关，还与其几何形貌相关。这是由于CLIP胶体粒子的手性几何结构产生了对左、右旋光的不对称散射。另外，Au-Cys这类材料有着良好的化学可设计性和性质可调节性。
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