科学家设计制造了一种具有抗病毒特性但不使用任何化学品的表面

科学家设计制造了一种具有抗病毒特性但不使用任何化学品的表面 URV（西班牙维尔吉利大学塔拉戈纳公立大学）和皇家墨尔本理工大学开发的创新硅钉能有效中和 96% 的病毒，有望使实验室和医疗机构更加安全。图为纳米结构表面上的病毒。图片来源：ACS Nano研究揭示了这些程序的工作原理，其有效率高达 96%。在存在潜在危险生物材料的环境中使用这种技术，将使实验室更容易控制，对在实验室工作的专业人员也更安全。刺杀病毒 - 这个看似并不复杂的概念需要大量的专业技术知识，但它有一个最大的优点：无需使用化学药品，就能发挥巨大的杀毒潜能。制作杀病毒表面的过程从一块光滑的金属板开始，研究人员用离子轰击金属板，让表面上布满了 2 纳米粗细的针头，一根头发的范围内就有 3 万根，高 290 厘米。URV物理和无机化学系研究员弗拉基米尔-鲍林（Vladimir Baulin）解释说："在这种情况下，我们使用硅，因为它在技术上没有其他金属那么复杂。"这种方法对鲍林来说并不陌生，在过去的十年中，他一直在研究控制病原微生物的机械方法，其灵感来自于大自然的世界："他解释说："蜻蜓或蝉等昆虫的翅膀具有纳米结构，可以刺穿细菌和真菌。"然而，在这种情况下，病毒比细菌小一个数量级，因此针头必须相应地更小，才能对它们产生任何影响。本研究的对象 hPIV-3 就是一个例子，它会导致支气管炎、气管炎或肺炎等呼吸道感染。所谓的副流感病毒导致的急性呼吸道感染占所有急性呼吸道感染的三分之一，并与儿童的下呼吸道感染有关。鲍林说："除了在流行病学上是一种重要的病毒外，它还是一种可以安全处理的模式病毒，因为它不会对成年人造成潜在的致命疾病。"研究小组从理论和实践两方面分析了病毒与纳米结构表面接触后失去传染能力的过程。URV的研究人员Vladimir Baulin和Vassil Tzanov使用有限元法一种分割病毒表面并独立处理每个片段的计算方法来模拟病毒与针头之间的相互作用及其后果。与此同时，皇家墨尔本理工大学的研究人员还进行了实际实验分析，将病毒暴露在纳米结构表面并观察结果。研究结果表明，这种方法非常有效，能在 6 小时内使接触表面的 96% 的病毒丧失能力。研究证实，表面之所以具有杀毒效果，是因为针头能够通过破坏病毒的外部结构或刺穿病毒膜来消灭病毒或使其丧失能力。在实验室或医疗中心等存在潜在危险生物材料的风险环境中使用这种技术，可以更容易地控制传染病，使这些环境对研究人员、医务工作者和病人更加安全。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

日本研发出新型“纳米球”涂料 可减少飞机二氧化碳排放

日本研发出新型“纳米球”涂料 可减少飞机二氧化碳排放 飞机的重量越大，所需的燃料就越多，从而直接增加了航空公司的支出（然后向客户收费），以及燃烧为二氧化碳排入大气的燃料量。而新型“纳米球”涂料质量更轻，可以达到环保的效果。研究团队构建出特定大小的纳米晶体，然后创建出通俗的悬浮液，将结晶硅纳米颗粒与悬浮液混合在一起，制作出新型“纳米球”涂料。据悉，纳米球基墨水的颜色随团队改变纳米晶体的大小而变化。较大的颗粒会产生温暖的色调，如红色，而较小的颗粒则会显示出较冷的色调，如蓝色。 ... PC版： 手机版：

澳大成功研发细菌仿生纳米药可提升肿瘤治疗效果

澳大成功研发细菌仿生纳米药可提升肿瘤治疗效果 #澳门大学 澳门大学中华医药研究院副教授王瑞兵的研究团队开发了大肠杆菌外膜囊泡包被的超分子纳米粒前体作为细菌仿生纳米药物，可靶向治疗实体瘤。该研究成果已刊登于国际顶级综合性学术期刊《科学进展》（Science Advances）。 近年来，因为其高度生物相容性，长循环和特定组织的富集作用，活细胞作为药物载体受到越来越多的关注。由于细胞载体制剂的体外制备涉及复杂耗时的内源性细胞的提取和分选...

昆虫身上的蛋白质纳米小球激发了研发紫外线防护罩和隐形装置的灵感

昆虫身上的蛋白质纳米小球激发了研发紫外线防护罩和隐形装置的灵感 叶蝉是一种常见的昆虫，经常出现在花园或农场中，被认为是农作物的害虫。它们在大多数方面都很不起眼，除了一个从未在其他昆虫身上发现过的独特特征叶蝉身上会产生极其复杂的纳米颗粒，这种颗粒被称为"brochosomes"（球状蛋白质组织），看起来就像一个个小足球。这些中空的球体大约只有一个细菌的一半大小，充满了微小的孔隙，而且在世界上不同地区生活的不同大小的物种之间竟然是一致的。"这让我们提出了一个问题，"该研究的主要作者黄德成说。"为什么会有这种一致性？拥有约600纳米、约200纳米孔隙的球状蛋白质组织的秘密是什么？这是否有什么作用？"叶蝉产生的复杂纳米颗粒球状蛋白质组织的显微镜图像 Lin Wang 和 Tak-Sing Wong / 宾夕法尼亚州立大学/知识共享叶蝉会分泌出这些球状蛋白质组织，然后将整个身体包裹在其中，这似乎有一些好处。首先，研究人员发现这些颗粒具有超疏水性，可以保护叶蝉免受水和自身超粘的尿液的侵害。此外，它们似乎还能对光线产生奇特的作用，因此，宾夕法尼亚州立大学的研究人员开始在实验室里制造自己的"小肉球"，并对其进行测试。制作如此微小的物体非常棘手，因此研究小组制作了更大比例的模型当然"更大"是相对而言的，因为它们仍然只有 2 万纳米宽。然后，他们用不同波长的红外光照射它们，观察红外光与球状蛋白质组织的相互作用，他们发现这些微粒几乎能阻挡所有的光反射，这表明它们的主要作用是为昆虫隐身，以躲避捕食者。这项研究的第一作者王林说："人们一直不清楚为什么叶蝉会产生结构如此复杂的颗粒。我们在实验室中利用高科技3D打印方法成功地制造出了这些蛋白质组织。我们发现，这些实验室制造的粒子可以减少高达94%的光反射。这是一个重大发现，因为这是我们第一次看到大自然做这样的事情，用空心颗粒以如此特殊的方式控制光线。"研究小组说，虽然他们的比例模型是用红外线进行测试的，但球状蛋白质组织的大小适合用紫外线做同样的事情。这可能是它们达到目的的关键鸟类和爬行动物用紫外线捕食，所以叶蝉可能会扰乱这些信号，以保护自己的皮毛。这一发现不仅能让我们了解昆虫的聪明才智，还能帮助我们了解一系列新技术。研究小组认为，它可以改善收集太阳能的表面，制造散射紫外线的涂层，保护物体和我们的皮肤免受阳光的伤害。"这一发现可能对技术创新非常有用，"王说。"有了调节表面光反射的新策略，我们也许就能隐藏人类或机器的热信号。也许有一天，人们可以根据叶蝉使用的技巧开发出一种热隐形斗篷。我们的工作表明，了解自然可以帮助我们开发现代技术。"这项研究发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。 ... PC版： 手机版：

EPFL 研究人员运用纳米水伏技术释放新能源

EPFL 研究人员运用纳米水伏技术释放新能源 自 2017 年以来，研究人员一直致力于通过水伏效应（HV）来利用蒸发的能量潜力，当流体通过纳米级设备的带电表面时，就能获得电能。蒸发可在这些器件内部的纳米通道内形成持续流动，从而起到被动泵送机制的作用。在植物的微毛细管中也能看到这种效果，由于毛细管压力和自然蒸发的共同作用，植物的水分得以输送。虽然目前存在水伏特设备，但人们对纳米级水伏特能源生产的条件和物理现象知之甚少。工程学院纳米能源技术实验室（LNET）主任 Giulia Tagliabue 和博士生 Tarique Anwar 希望填补这一信息空白。他们利用实验和多物理场建模相结合的方法来描述流体流动、离子流动以及固液相互作用产生的静电效应，目的是优化高压设备。硅纳米柱的扫描电子显微镜图像。图片来源：© Tarique Anwar, LNET EPFL, CC BY SA"得益于我们新颖、高度可控的平台，这是第一项通过强调各种界面相互作用的重要性来量化这些水伏特现象的研究。但在这一过程中，我们还发现了一个重大发现：水伏打装置可以在很宽的盐度范围内运行，这与之前认为需要高度纯净的水才能获得最佳性能的认识相矛盾，"Tagliabue 说。LNET 研究最近发表在细胞出版社的《设备》杂志上。揭示多物理场模型研究人员的装置首次应用了一种名为纳米球胶体光刻技术的水蒸气技术，该技术使他们能够创建一个由精确间隔的硅纳米柱组成的六边形网络。纳米柱之间的空间为流体样品的蒸发创造了完美的通道，而且可以进行微调，以更好地了解流体封闭和固/液接触面积的影响。"在大多数含有生理盐水的流体系统中，正离子和负离子的数量相等。然而，当你把液体限制在纳米通道中时，只有极性与表面电荷相反的离子才会保留下来，"Anwar 解释说。"这意味着，如果让液体流经纳米通道，就会产生电流和电压。"Tagliabue补充说："这又回到了我们的主要发现，即利用纳米器件表面电荷的化学平衡，可以在盐度范围内扩展水伏特器件的工作范围。事实上，随着流体离子浓度的增加，纳米器件的表面电荷也会增加。因此，我们可以使用更大的流体通道，同时处理更高浓度的流体。这样就能更容易地制造出使用自来水或海水的装置，而不是仅使用纯净水。"水，无处不在的水由于蒸发可以在很宽的温度和湿度范围内（甚至在夜间）持续进行，因此更高效的高压设备有许多令人兴奋的潜在应用。研究人员希望在瑞士国家科学基金会启动基金的支持下探索这一潜力，该基金旨在开发"一种全新的废热回收模式和大小规模的可再生能源发电"，包括在日内瓦湖的实际条件下开发一个原型模块。从理论上讲，高压设备可以在任何有液体（甚至是水分，如汗液）的地方运行，因此它们还可以为从智能电视到健康和健身可穿戴设备等联网设备的传感器供电。凭借 LNET 在光能采集和存储系统方面的专业知识，Tagliabue 还热衷于研究如何利用光和光热效应来控制 HV 系统中的表面电荷和蒸发率。最后，研究人员还看到了高压系统与清洁水发电之间的重要协同作用。"自然蒸发被用于推动海水淡化过程，因为通过冷凝蒸发表面产生的水汽，可以从盐水中获取淡水。现在，你可以想象使用高压系统同时生产清洁水和利用电力，"Anwar 解释说。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

纳米涂装油墨可帮助商业客机减重数百公斤

纳米涂装油墨可帮助商业客机减重数百公斤 超轻结构色油墨：可打印、无彩虹色且不褪色而结构色则能从平行的纳米结构中反射出全光谱的光线，这些结构之间的距离恰到好处，从而抵消了某些波长的光线。正是这种效果赋予了蝴蝶翅膀和孔雀羽毛华丽闪亮的色彩。由于光并没有被吸收，只是从结构上反射出来，因此颜色不会褪色，但这种效果通常与观察角度有很大关系，从而产生令人眼花缭乱的彩虹色，这在自然界中非常美丽，但对于大多数工业用色来说却有点离经叛道。甲醇悬浮液中的纳米球与单层表面上的纳米球颜色不同。图/藤井实神户团队研究了一种创造结构色彩的新方法。他们的方法不是使用平行的纳米结构，而是使用微小的晶体硅球。通过一种名为"米氏共振"的现象，这些纳米级球体对某些波长的反射比对其他波长的反射要强得多，而这些波长会随着颗粒大小的变化而变化。换句话说，改变这些微粒的大小，就能改变材料的颜色。由于球体会向各个方向反射光线，因此不会产生彩虹效应。研究人员已经证明，这些油墨可以打印出来。值得注意的是，当纳米球周围有一点空间，而不是紧紧包裹在一起时，颜色最强，因此少即是多。神户材料工程师杉本博在一份新闻稿中说："一层厚度仅为 100-200 纳米的稀疏分布的硅纳米粒子可以显示出鲜艳的色彩，但每平方米的重量却不到半克。这使得我们的硅纳米球成为世界上最轻的彩衣之一"。纳米球单层的扫描电子显微照片显示出几乎完美的圆形颗粒，大小均匀一致。航空业是最需要超轻涂料的领域之一。根据Simple Flying 公司的数据，客机携带的涂料重量在 272-544 千克（600-1200 磅）之间，而飞机携带的任何物品都会直接影响燃油效率。杉本说："如果我们使用基于纳米球的墨水，也许可以将重量减轻到 10%以下。"因此，无论飞机飞到哪里，燃烧的燃料都会减少一点与少搭载五到六名成年男性乘客时燃烧的燃料差不多。此外，普通的油漆容易褪色，需要重新喷涂的油漆高达 455 升（120 加仑），耗资 20 万美元。这些新的结构性彩色油墨完全不会褪色，因此虽然前期成本较高，但可以无限期使用，从而在飞机的使用寿命内节省成本。商业航机往往可以使用几十年，一旦这些超薄结构彩色油墨可以投入生产，就会有很好的商业前景。这项研究发表在《ACS 应用纳米材料 》杂志上，下面的视频展示了这些油墨。 ... PC版： 手机版：