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#電子材料周報#新型熒光材料,“看透”你的身體
發布:lee_9124   時間:2015/12/30 12:14:19   閱讀:1623 
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電子材料一周縱覽第021期   
20151223-20151229
 
電子材料是指以電子為載體、用于制造各種電子元器件和半導體集成電路的材料,包括介電材料、半導體材料、壓電與鐵電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料以及其他相關材料。電子材料是現代電子工業和科學技術發展的物質基礎。電子材料的質量決定了電子元器件和半導體集成電路的性能好壞,一代電子新材料的出現將促進新一代電子產品的誕生,電子材料的發展一直受到人們的關注和重視。為此,我們推出電子材料周報,為大家呈現電子材料領域最新的研究進展。
 
1、新型熒光材料,“看透”你的身體

Scientists look deeper into the body with new fluorescent dye
 
 
 
斯坦福大學的研究人員研究出了一種分子熒光染料,其發射的熒光波長在近紅外的一部分范圍(即第二近紅外窗口,NIR-II,1000-1400nm),與第一近紅外窗口(NIR-I,750-900nm)相比,血液和組織對它的吸收和散射比較小,因而其對身體組織的穿透力更深,可以獲得更加清晰的圖像。
 
這種熒光材料有一定的水溶性,所以可以在血液中流動,并且可在24小時內排出體外,從而對人體沒有危害。這種材料可以幫助科學家看到身體內部的情況,從而診斷疾病,可促進臨床使用熒光成像技術進行深度診斷以及影像引導手術技術的發展。
 
相關研究結果已經發表在 Nature Materials 上。論文地址:
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4476.html
 
2、讓電子“跳舞”

Choreographing the dance of electrons

 
 
施加電場前后電子狀態對比圖
 
新加坡國立大學的研究團隊提出了對電子控制的新方法,他們將電磁場施加于用氮化硼(hBN)封裝的僅有原子級厚度的二硒化鈦(TiSe2)上,從而實現了對電子精確可逆的控制,改善了傳統化學摻雜產生的化學不可逆并掩蔽純物質重要電子態的弊端。
 
另外,他們還能使材料進入超導態,這種原子級厚度的二維超導材料在便攜的核磁共振成像設備等方面的應用有重要意義?,F有材料在-270℃下才能達到超導態,該團隊目前致力于提高二維超導材料的轉變溫度。
 
相關研究成果已發表在 Nature 上,論文地址:
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16175.html
 
3、光子晶體和超材料間的一種新相變

Researchers found an unconventional phase transition in photonic structures 
 

 
用填充有熱水的塑料管構成的晶格檢驗計算結果
 
來自俄羅斯ITMO大學、俄羅斯Ioffe研究所和澳洲國立大學的研究團隊發現了光子晶體和超材料之間的相變現象。
 
他們采用如圖所示的結構模型,使圖中充滿熱水的塑料管晶格與光相互作用時,將產生兩種不同的共振,當管子的折射指數高時屬于超材料,指數低時屬于光子晶體。此外,研究人員還對5000個不同的光子結構進行了計算,并用數據結果建立了該相變的相圖解釋。該項研究有助于我們深入了解周期結構的基本性質,并為電磁材料的設計創新提供了新的可能性。
 
相關成果已發表在 Nature Communications 上。論文地址:
http://www.nature.com/ncomms/2015/151202/ncomms10102/full/ncomms10102.html
 
4、新型高強度輕質金屬

Exceptionally strong and lightweight new metal
 
 

左圖為變形的鎂金屬;右圖為新型金屬(碳化硅納米顆粒包圍著鎂)
 
加州大學洛杉磯分校的研究人員把致密的陶瓷碳化硅納米顆粒均勻地分散并固定在熔融金屬鎂中,得到了一種新型高強度輕質金屬,更準確地稱為金屬納米復合材料,其由約14%的碳化硅顆粒和86%的鎂組成,具有良好的強度、剛度、塑性和高溫穩定性。 
 
為了制作出超高強度的輕質金屬,該研究小組開發出了一種把納米粒子分散在熔融金屬中的新方式。此外,他們利用高壓扭轉法來進一步提高新型金屬的性能。這種新型金屬可以用來制造輕質飛機、航天器、汽車以及移動電子和生物醫學設備,有助于提高染料效率,將大大節約能源。 
 
相關研究成果已發表在 Nature 上,論文地址:
http://www.nature.com/nature/journal/v528/n7583/full/nature16445.html
 
5、新型液晶彈性材料助力先進傳感器制造

Newly developed liquid crystal elastomer material could enable advanced sensors
 

 
液晶彈性體作為機械調諧反光鏡“橡膠”
 
液晶彈性體 (LCEs),本質上是具有液晶性質的橡膠。在熱、光、電、磁等外界刺激下,液晶彈性體可發生形狀的自發改變,作為致動器及感應器在人工肌肉、塑料馬達、藥物傳遞等諸多領域的應用前景十分廣闊。
 
肯特州立大學藝術與科學學院的研究者最近新開發出了一種膽甾型液晶彈性體,其具有特殊的性能:在被拉伸的情況下,它無需利用鏡子就可以精確地發射可調諧激光(如圖)。用這種液晶彈性體可以制作先進傳感器,用以測量應變和應力,并且可以促進遠程監控設備的發展。
 
相關研究成果已發表在 Scientific Reports 上,論文地址:
http://www.nature.com/articles/srep17739 


來源:材料人網
 
 
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