纯金属纳米线是一种具有独特性能的一维纳米材料,具有广泛的应用前景。然而,由于蒸汽压力的限制,化学还原问题,或两者兼而有之。
2024年8月8日,浙江大学巨阳及
名古屋大学Yasuhiro Kimura共同通讯
在
Science
在线发表题为
“
Growth of metal nanowire forests controlled through stress fields induced by grain gradients
”
的研究论文,
该研究
通过控制固体膜内的原子扩散,成功地在理想的位置上实现了铝(Al) NW forests的质量生长。
然而,先前的注意力只集中在如何增加驱动力上,研究们表明,聚焦离子束辐照产生了局部高应力区域,这为原子扩散提供了途径,也为原子核和垂直NW生长提供了驱动力。原则上,潜在的增长过程可以扩展到其他金属。
另外,
2024年8月8日,
浙江大学
赵俊杰团队在
Science
在线发表题为
“
Wrinkled metal-organic framework thin films with tunable Turing patterns for pliable integration
”
的研究论文,
该研究
报道了MOF薄膜的皱褶结构,建立了一种由聚合物面涂层限制和控制的界面合成方法,并在皱褶薄膜中实现了多个图灵基元。
这些薄膜具有完全的MOF表面覆盖,并具有高达53.2%的应变容差。
增强的机械性能允许薄膜转移到各种基材上。
还获得了具有高H2/CO2选择性(41.2)和高H
2
渗透率(8.46 × 10
3
气体渗透单位)的膜,转移后的缺陷可以忽略。
研究人员还通过避免暴露在恶劣的MOF合成条件下,在精密电极上实现了软湿度传感器。
这些结果突出了褶皱MOF薄膜在即插即用集成方面的潜力。
2024年8月9日,
浙江大学
胡海岚团队(陈敏为第一作者)在
Science
在线发表题为
“
Brain region–specific action of ketamine as a rapid antidepressant
”
的研究论文,
该研究
发现氯胺酮注射在抑郁样小鼠中特异性阻断外侧habenular (LHb)神经元的NMDARs,而不是海马锥体神经元
。
这种区域特异性取决于氯胺酮作为通道阻滞剂的使用依赖性、局部神经活动和NMDARs的突触外储池大小。
激活海马或灭活LHb神经元交换了氯胺酮敏感性。
条件敲除LHb中的NMDARs阻断了氯胺酮的抗抑郁作用,并阻断了氯胺酮引起的全身海马中血清素和脑源性神经营养因子的升高。
氯胺酮的主要和次要脑靶点的区别应该有助于设计更精确和有效的抗抑郁治疗
。
纯金属纳米线(NWs),也被称为晶须,可以表现出高强度,这源于最小的晶体缺陷),以及电导率和热传导率中的异常电子和声子散射以及等离子体现象引起的表面光传播和发射。
独立垂直排列的铝(Al) NWs是很有前途的纳米组件,因为它们提供了大的表面积,并且可以通过抗氧化和纳米孪晶变形来半永久地保持所需的电学和机械性能。
这些NWs可以作为基于表面等离子体传播的下一代光学电路的组成材料
与碳纳米管(CNTs)和半导体NWs不同,人工纳米ws的随机生长和NW forest的大规模生产还远远没有建立起来,这阻碍了这种应用的实现。几乎所有传统的生长技术,如气液固相法、模板法和化学多元醇合成法,都与Al不相容。固有的Al特性,如薄的天然氧化层产生的耐腐蚀性、限制化学还原生长的化学不稳定性、易变形导致蠕变和应力松弛,都可能限制NW生长。
迄今为止,利用应力诱导迁移的Al NW生长研究已经显示出垂直生长Al NW的潜力;然而,对于宽度为500 nm的NW,该方法的最大平均密度为2×10
5
/cm
2
或表面覆盖率为0.04%。
NW forest
生长机制的情景(图源自
Science
)
该研究提出了一种Al NW forests的生长技术,克服了大规模生产高度有序的单晶金属NW的传统挑战。FIB辐照诱导局部晶粒粗化,增强了NW生长的驱动力,形成了NW生长的核。FIB辐照诱导的局部晶粒粗化以及O和Ga杂质的偏析控制了沿晶粒梯度方向引导生长路径的应力场、相对于取向的局部弹性极限各向异性和扩散蠕变。致密的金属NW
forests
可以以类似于碳纳米管和半导体NW的方式构建在所需的位置。
不同于其他无序平面网络NW,高密度垂直生长的Al-NW单晶
forests
可广泛应用于各种高性能纳米器件,如气体传感器、生物标志物、光电元件等。
参考消息:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn9181
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