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#电子材料周报#新型荧光材料,“看透”你的身体
发布:lee_9124   时间:2015/12/30 12:14:19   阅读:565 
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电子材料一周纵览第021期   
20151223-20151229
 
电子材料是指以电子为载体、用于制造各种电子元器件和半导体集成电路的材料,包括介电材料、半导体材料、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料以及其他相关材料。电子材料是现代电子工业和科学技术发展的物质基础。电子材料的质量决定了电子元器件和半导体集成电路的性能好坏,一代电子新材料的出现将促进新一代电子产品的诞生,电子材料的发展一直受到人们的关注和重视。为此,我们推出电子材料周报,为大家呈现电子材料领域最新的研究进展。
 
1、新型荧光材料,“看透”你的身体

Scientists look deeper into the body with new fluorescent dye
 
 
 
斯坦福大学的研究人员研究出了一种分子荧光染料,其发射的荧光波长在近红外的一部分范围(即第二近红外窗口,NIR-II,1000-1400nm),与第一近红外窗口(NIR-I,750-900nm)相比,血液和组织对它的吸收和散射比较小,因而其对身体组织的穿透力更深,可以获得更加清晰的图像。
 
这种荧光材料有一定的水溶性,所以可以在血液中流动,并且可在24小时内排出体外,从而对人体没有危害。这种材料可以帮助科学家看到身体内部的情况,从而诊断疾病,可促进临床使用荧光成像技术进行深度诊断以及影像引导手术技术的发展。
 
相关研究结果已经发表在 Nature Materials 上。论文地址:
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4476.html
 
2、让电子“跳舞”

Choreographing the dance of electrons

 
 
施加电场前后电子状态对比图
 
新加坡国立大学的研究团队提出了对电子控制的新方法,他们将电磁场施加于用氮化硼(hBN)封装的仅有原子级厚度的二硒化钛(TiSe2)上,从而实现了对电子精确可逆的控制,改善了传统化学掺杂产生的化学不可逆并掩蔽纯物质重要电子态的弊端。
 
另外,他们还能使材料进入超导态,这种原子级厚度的二维超导材料在便携的核磁共振成像设备等方面的应用有重要意义。现有材料在-270℃下才能达到超导态,该团队目前致力于提高二维超导材料的转变温度。
 
相关研究成果已发表在 Nature 上,论文地址:
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16175.html
 
3、光子晶体和超材料间的一种新相变

Researchers found an unconventional phase transition in photonic structures 
 

 
用填充有热水的塑料管构成的晶格检验计算结果
 
来自俄罗斯ITMO大学、俄罗斯Ioffe研究所和澳洲国立大学的研究团队发现了光子晶体和超材料之间的相变现象。
 
他们采用如图所示的结构模型,使图中充满热水的塑料管晶格与光相互作用时,将产生两种不同的共振,当管子的折射指数高时属于超材料,指数低时属于光子晶体。此外,研究人员还对5000个不同的光子结构进行了计算,并用数据结果建立了该相变的相图解释。该项研究有助于我们深入了解周期结构的基本性质,并为电磁材料的设计创新提供了新的可能性。
 
相关成果已发表在 Nature Communications 上。论文地址:
http://www.nature.com/ncomms/2015/151202/ncomms10102/full/ncomms10102.html
 
4、新型高强度轻质金属

Exceptionally strong and lightweight new metal
 
 

左图为变形的镁金属;右图为新型金属(碳化硅纳米颗粒包围着镁)
 
加州大学洛杉矶分校的研究人员把致密的陶瓷碳化硅纳米颗粒均匀地分散并固定在熔融金属镁中,得到了一种新型高强度轻质金属,更准确地称为金属纳米复合材料,其由约14%的碳化硅颗粒和86%的镁组成,具有良好的强度、刚度、塑性和高温稳定性。 
 
为了制作出超高强度的轻质金属,该研究小组开发出了一种把纳米粒子分散在熔融金属中的新方式。此外,他们利用高压扭转法来进一步提高新型金属的性能。这种新型金属可以用来制造轻质飞机、航天器、汽车以及移动电子和生物医学设备,有助于提高染料效率,将大大节约能源。 
 
相关研究成果已发表在 Nature 上,论文地址:
http://www.nature.com/nature/journal/v528/n7583/full/nature16445.html
 
5、新型液晶弹性材料助力先进传感器制造

Newly developed liquid crystal elastomer material could enable advanced sensors
 

 
液晶弹性体作为机械调谐反光镜“橡胶”
 
液晶弹性体 (LCEs),本质上是具有液晶性质的橡胶。在热、光、电、磁等外界刺激下,液晶弹性体可发生形状的自发改变,作为致动器及感应器在人工肌肉、塑料马达、药物传递等诸多领域的应用前景十分广阔。
 
肯特州立大学艺术与科学学院的研究者最近新开发出了一种胆甾型液晶弹性体,其具有特殊的性能:在被拉伸的情况下,它无需利用镜子就可以精确地发射可调谐激光(如图)。用这种液晶弹性体可以制作先进传感器,用以测量应变和应力,并且可以促进远程监控设备的发展。
 
相关研究成果已发表在 Scientific Reports 上,论文地址:
http://www.nature.com/articles/srep17739 


来源:材料人网
 
 
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