中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米和界面研究组采用自行研制的深紫外激光光发射电子显微镜等手段,首次直接观察到了单层石墨烯和金属表面之间构成的两维限域空间中的表面反应过程,并对这些过程的反应动力学进行了测定。研究发现,石墨烯和金属表面间形成的两维纳米空间中可以发生限域催化反应。因此,单层石墨烯对其表面下的化学过程具有显影的作用,使得科学家能够利用表面成像技术实现对限域状态下单原子层反应的原位研究,并能够明确观察到单层石墨烯对发生在其表面下化学过程的显著限域效应。可以利用深紫外PEEM/LEEM所具有的独特的空间分辨和化学分辨能力,在多相催化、表面纳米结构生长等领域开展原位动态研究。
最近出版的《先进材料》杂志报道,美国爱荷华州立大学XinweiWang教授对棒络新妇蛛和金丝蜘蛛织出的蜘蛛丝的性质展开了研究。研究发现,这些蜘蛛丝,特别是用于固定蛛网的拖牵丝,其热导性能胜过大多数材料,包括一些热的良导体。测量显示,蜘蛛丝的热导率为416W/m·K。这是人们发现的热导率最高的有机组织,只有少数材料比它更高(如:银、金刚石)。此外,研究者还发现,蜘蛛丝被拉伸时,热导率也会上升,蜘蛛丝拉伸20%,热导率也会提升20%。这一性质来源于蜘蛛丝完美的分子结构,包括含有纳米晶的蛋白质以及连接蛋白质分子的弹簧形结构。蜘蛛丝的高热导性加上它自身的高强度高韧性,令它可能在柔性散热电子部件、织物等领域发挥作用。
4月6日出版的《科学》杂志报道,美国和西班牙的科学家日前在有关数据存储技术的研究中取得重大突破,他们发现了一种不用电流而仅通过机械压力就可以把信息更加有效地储存到记忆材料之中的全新方法。以美国内布拉斯加大学林肯分校物理学家阿里克谢·格林罗沃曼为首的研究人员,用顶端半径约10纳米的探针来扫描铁电材料的表面,并记录它所提供的反馈信息。他们在研究中发现,同样大小的信息还可以通过对铁电材料表面施加压力而被简单地记录下来。在这一过程中,探针顶端的工作像一台纳米级视觉打字机,它可以将数据写在铁电薄膜上每一个特定区域,并且对材料表面没有任何伤害。这个发现第一次证明了机械力能够被用于改变物质上某个区域的极化度。
4月15日《自然—化学》在线发布论文,宣布英国格拉斯哥大学研究人员的一项惊人研究成果——用3D打印技术在自己家中制造药品。格拉斯哥大学的李·克罗宁教授和他的研究团队对一台3D打印机进行改良,在其中加入装有化学药品的容器。经过改造,3D打印机相当于拥有了一个小型“反应件”,可以合成用户所需药品。通常,这种“反应件”只存在于大型化工设备之中。此项创新将大大降低药品制作成本,使更多的癌症患者能够接受到之前所负担不起的昂贵治疗。此外,该技术还能使医生更为精确地对症下药,甚至能够让患者在家中自制药品。克罗宁教授指出:“3D打印机能够革新发展中国家的医疗保健方式,能够使病情诊断和治疗更为高效和经济实用。”
英国的一项新研究显示,在用木材制造生物燃料的过程中,如果在粉碎木材时添加某种离子液体作为润滑剂,可显著降低该环节所消耗的能源成本,其终端产品——生物乙醇的价格有望因此降低10%。英国帝国理工学院等机构的研究人员在新一期《绿色化学》上报告说,研究发现,如果在粉碎过程中加入某种离子液体,可把这个环节所消耗的能源量降低80%,把粉碎每吨木材需消耗的能源成本降到约1.6英镑。研究人员安尼斯卡·布兰特说,离子液体在粉碎木材的过程中主要发挥润滑剂的作用,它所能帮助节省的能源让研究人员惊讶。该研究提供的数据显示,如果在生物燃料产业链上如此节约成本,可使每升生物乙醇的价格下降0.03英镑,目前生物乙醇的价格约为每升0.3英镑。
近日出版的英国《自然—通信》杂志称,美国麻省理工学院等机构的研究人员开发出了可拍摄墙角一侧物体的新技术。这项技术利用的是光在墙壁上的反射。在实验中,相机和目标物体分别位于一个墙角外立面的两侧,墙角前方不远处还有一堵墙,这架特制相机会发出高频激光脉冲,激光打到前方的墙上,再反射到目标物体上,从目标物体上再次反射的光线其中会有部分经过墙壁反射后回到相机镜头中,对收集到的这部分光线进行处理,就可以得出目标物体的大致影像。利用这一技术,研究人员成功地拍摄到了藏在墙角另一侧物体的影像,但目前需要电脑计算数分钟才能得出结果。研究人员认为,今后可以把这个时间缩短到几秒钟,到那时,“隔墙拍照”的实用性会大大增强。
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