納米材料

以色列通過使用納米材料制作醫(yī)療設(shè)備治療皮膚燒傷

據(jù)報(bào)道，以色列一家名為的Nanomedic Technologies公司新開發(fā)了一種名為SpinCare的醫(yī)療設(shè)備，該設(shè)備制作的模仿人體組織的納米材料旋轉(zhuǎn)纖維墊——Second skin，可在自身皮膚再生后自行剝落，達(dá)到治愈燒傷和其他類型傷口的目的，從而緩解疼痛和減少感染的風(fēng)險(xiǎn)。

SpinCare設(shè)備的核心是靜電紡絲技術(shù)，是一種在天然或合成聚合物的基礎(chǔ)上給予強(qiáng)電場制造納米纖維的高科技技術(shù)，已獲得專利保護(hù)。該設(shè)備的一個重要特點(diǎn)是“小型化”，這使其便攜且易于操作，可由在醫(yī)院或診所工作的醫(yī)生和其他醫(yī)務(wù)人員操作，治療過程根據(jù)覆蓋皮膚區(qū)域的大小僅持續(xù)30s到1min，一般1～3周之后新的皮膚就會基本愈合，隨后人造皮膚自然而無痛地剝落。

該醫(yī)療設(shè)備目前已獲得CE（歐盟安全監(jiān)測）認(rèn)證，正在申請F(tuán)DA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）的批準(zhǔn)，并已在以色列Shebaww醫(yī)療中心及特拉維夫的Ichilov醫(yī)院等機(jī)構(gòu)開展臨床試驗(yàn)研究，預(yù)計(jì)2019年下半年將正式投入使用，未來使用范圍可從醫(yī)院擴(kuò)展至戰(zhàn)區(qū)，將為戰(zhàn)區(qū)燒傷的患者提供及時(shí)有效的治療。（科技部）

“用于腫瘤治療的智能型DNA納米機(jī)器人”入選2018年度中國科學(xué)10大進(jìn)展

據(jù)報(bào)道，“用于腫瘤治療的智能型DNA納米機(jī)器人”成功入選2018年度中國科學(xué)10大進(jìn)展。

利用納米醫(yī)學(xué)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對人類重大疾病的精準(zhǔn)診斷和治療是科學(xué)家們追逐的一個偉大的夢想。國家納米科學(xué)中心聶廣軍、丁寶全和趙宇亮研究組與美國亞利桑那州立大學(xué)顏灝研究組等合作，在活體內(nèi)可定點(diǎn)輸運(yùn)藥物的納米機(jī)器人研究方面取得突破，實(shí)現(xiàn)了納米機(jī)器人在活體（小鼠和豬）血管內(nèi)穩(wěn)定工作并高效完成定點(diǎn)藥物輸運(yùn)功能。研究人員基于DNA納米技術(shù)構(gòu)建了自動化DNA機(jī)器人，在機(jī)器人內(nèi)裝載了凝血蛋白酶——凝血酶。該納米機(jī)器人通過特異性DNA適配體功能化，可以與特異表達(dá)在腫瘤相關(guān)內(nèi)皮細(xì)胞上的核仁素結(jié)合，精確靶向定位腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞；并作為響應(yīng)性的分子開關(guān)，打開DNA納米機(jī)器人，在腫瘤位點(diǎn)釋放凝血酶，激活其凝血功能，誘導(dǎo)腫瘤血管栓塞和腫瘤組織壞死。這種創(chuàng)新方法的治療效果在乳腺癌、黑色素瘤、卵巢癌及原發(fā)肺癌等多種腫瘤中都得到了驗(yàn)證。并且小鼠和Bama小型豬實(shí)驗(yàn)顯示，這種納米機(jī)器人具有良好的安全性和免疫惰性。上述研究表明，DNA納米機(jī)器人代表了未來人類精準(zhǔn)藥物設(shè)計(jì)的全新模式，為惡性腫瘤等疾病的治療提供了全新的智能化策略。Nature Reviews Cancer、Nature Biotechnology等評論認(rèn)為該工作為里程碑式的工作；美國The Scientist期刊將該工作與同性繁殖、液體活檢、人工智能一起，評選為2018年度世界4大技術(shù)進(jìn)步。（科技部）

世界首次制備出單層石墨烯納米帶

據(jù)報(bào)道，3月27日，從天津大學(xué)了解到，該校封偉教授團(tuán)隊(duì)通過含氟自由基切割單壁碳納米管，在世界范圍內(nèi)首次制備出單層石墨烯納米帶，所申請的國際專利也于近日獲得授權(quán)。這是中國科學(xué)家首次通過一步法獲得單層石墨烯納米帶，其作為原電池正極材料能量密度較進(jìn)口產(chǎn)品可提升30%。

氟化碳是目前世界上理論能量密度最高的原電池固態(tài)正極材料。封偉介紹，西方發(fā)達(dá)國家一直將高能量氟化碳制備視為核心技術(shù)，嚴(yán)禁技術(shù)輸出和公開交流?！澳壳皣鴥?nèi)廣泛使用的氟化碳材料主要依賴國外進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！?/p>

不過，受自身結(jié)構(gòu)限制，當(dāng)前國際主流的氟化碳材料也有痛點(diǎn)——它難以實(shí)現(xiàn)“能量密度高”和“功率密度高”的兼顧。2008年，封偉團(tuán)隊(duì)率先提出開發(fā)具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的新型氟化碳材料，以實(shí)現(xiàn)能量密度和功率密度的“雙高”。歷經(jīng)十余年攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)顛覆了現(xiàn)有的基于石墨烯六元環(huán)結(jié)構(gòu)的共價(jià)型氟碳結(jié)構(gòu)，在國際上率先研制出兼具高電壓和高容量的結(jié)構(gòu)型氟化碳材料。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)測，這一新材料能量密度達(dá)到2 738Wh/kg，比國外同類產(chǎn)品高30%，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。同時(shí)，它能在超大放電電流條件下穩(wěn)定工作。據(jù)測算，其成本相比進(jìn)口材料能大幅度降低?！斑@標(biāo)志著我們突破了發(fā)達(dá)國家長達(dá)數(shù)十年的技術(shù)封鎖?！狈鈧フf。

目前，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了新型氟化碳材料的穩(wěn)定小批量生產(chǎn)。（科技日報(bào)）

碳基納米盤可協(xié)同抑制腫瘤生長

據(jù)報(bào)道，從中國科學(xué)院強(qiáng)磁場科學(xué)中心獲悉，該中心王輝研究員與華盛頓大學(xué)Miqin Zhang教授等合作，在癌癥碳基藥物載體方面取得新進(jìn)展：他們制備出一種類紅細(xì)胞納米載體——多功能熒光介孔碳基納米盤。相關(guān)研究結(jié)果日前發(fā)表在國際期刊《先進(jìn)健康材料》上。

納米尺度的藥物輸送載體因其響應(yīng)型的藥物釋放、多模型的體內(nèi)成像以及復(fù)合治療的協(xié)同效應(yīng)，近年來在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了極高的應(yīng)用前景。

科研人員以調(diào)控藥物輸送載體的形貌結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，利用金屬有機(jī)分子為前驅(qū)體，采用溶劑熱法和酸腐蝕等手段制備出“多功能熒光介孔碳基納米盤”。與此前已有的碳基納米球相比，碳基納米盤展現(xiàn)了更高的體外腫瘤細(xì)胞攝取率與體內(nèi)腫瘤組織聚集率。同時(shí)，碳基納米盤還展現(xiàn)了波長調(diào)控的熒光成像能力和較高的抗癌藥物載藥率，如阿霉素，達(dá)到94.78%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。由于親水性的表面性質(zhì)和近紅外光熱轉(zhuǎn)換性質(zhì)，碳基納米盤實(shí)現(xiàn)了pH/近紅外刺激響應(yīng)的藥物釋放能力。

體內(nèi)治療結(jié)果顯示，碳基納米盤可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)癌癥的光熱治療與藥物化療，展現(xiàn)了抑制腫瘤生長的協(xié)同型效應(yīng)。（科技日報(bào)）

我國科學(xué)家成功合成砷化鈮納米帶

據(jù)報(bào)道，復(fù)旦大學(xué)物理系教授修發(fā)賢領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在砷化鈮納米帶中觀測到其表面態(tài)具有超高電導(dǎo)率，這也是目前二維非超導(dǎo)體系中的最高電導(dǎo)率，其低電子散射幾率的機(jī)制源自外爾半金屬特有的費(fèi)米弧結(jié)構(gòu)。

最近，修發(fā)賢課題組成功合成了砷化鈮的納米帶。測量發(fā)現(xiàn)，砷化鈮納米帶在具有很高電子濃度的情況下仍然具有超高的遷移率。為了進(jìn)一步確認(rèn)是什么原因?qū)е铝松榛壖{米帶具有超高的電導(dǎo)率，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場科學(xué)中心副研究員張警蕾等人利用穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置，系統(tǒng)地研究了砷化鈮納米帶的量子振蕩。得益于較高的測試磁場（最高使用場為32T），研究團(tuán)隊(duì)觀測到一系列由費(fèi)米弧表面態(tài)構(gòu)成的量子振蕩。通過對這些量子振蕩分析，研究人員發(fā)現(xiàn)砷化鈮中的這種費(fèi)米弧表面態(tài)具備低散射率的特性，即使在較高電子濃度的情況下，體系仍然保持低散射幾率。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了砷化鈮超高導(dǎo)電的機(jī)制源自外爾半金屬特有的費(fèi)米弧結(jié)構(gòu)。值得指出的是，和常規(guī)的量子現(xiàn)象不同，費(fèi)米弧這一特性即使在室溫仍然有效。

這一發(fā)現(xiàn)為材料科學(xué)尋找高性能導(dǎo)體提供了一個可行思路。利用這種特殊的電子結(jié)構(gòu)，可以在提高電子數(shù)量的同時(shí)，降低電子散射，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的導(dǎo)電特性，這在降低電子器件能耗等方面有潛在應(yīng)用。（中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院）

西安交大科研人員設(shè)計(jì)出新型石墨烯夾層材料

據(jù)報(bào)道，近日，西安交通大學(xué)化工學(xué)院李明濤課題組設(shè)計(jì)開發(fā)了一種具有二維結(jié)構(gòu)g-C3N4/石墨烯保護(hù)層的正極材料，獲得了長循環(huán)壽命的鋰硫電池。論文《一種二維層狀g-C3N4/石墨烯復(fù)合型正極夾層增強(qiáng)鋰硫電池循環(huán)性能研究》發(fā)表在國際著名期刊《可持續(xù)能源材料化學(xué)》并入選為封面文章。

該工作創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了一種二維插層結(jié)構(gòu)的g-C3N4/石墨烯夾層，如同在電池正負(fù)極之間構(gòu)建了多層“防鯊網(wǎng)”，不僅能通過物理和化學(xué)雙重作用阻擋多硫化物在正負(fù)極之間穿梭，還能加快Li+的擴(kuò)散，從而大大提升電池的循環(huán)壽命。該論文對提升鋰硫電池電化學(xué)性能及進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化具有理論指導(dǎo)意義。（西安交通大學(xué)）

納米復(fù)合材料可高敏感測水中重金屬鉛

據(jù)報(bào)道，從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合肥智能機(jī)械研究所獲悉，該所博士后楊猛利用一種納米復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了水中微污染物鉛Pb（II）的高靈敏、高選擇性檢測。

據(jù)介紹，該工作對于實(shí)際水樣中重金屬離子的選擇性及準(zhǔn)確檢測具有重要的科學(xué)意義。利用溶出伏安法檢測重金屬離子時(shí)，由于富集過程中不同的重金屬離子之間形成金屬間的化合物等多種原因，導(dǎo)致同時(shí)檢測多種重金屬離子時(shí)存在嚴(yán)重干擾，無法準(zhǔn)確地檢測某種特定重金屬離子。因此，探索納米材料的物性與重金屬離子的靈敏、選擇性檢測一直是電分析化學(xué)中具有挑戰(zhàn)性且有意義的工作。

二硫化鉬（MoS2）作為一種典型的二維過渡金屬硫族化合物材料被廣泛研究，然而由于其缺乏與重金屬反應(yīng)的活性位點(diǎn)而極少被用于電化學(xué)檢測之中。研究人員探究了MoS2/RGO納米復(fù)合物構(gòu)筑的電化學(xué)敏感界面對重金屬離子檢測的陽極溶出伏安行為。所提出的方法用來檢測污水處理廠進(jìn)水口水樣中的Pb（II），并獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果與滿意的回收率，表明該分析方法具有檢測實(shí)際水樣中污染物Pb（II）的應(yīng)用潛力。（中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院）

蘭州化物所“鈷藍(lán)/凹凸棒石納米雜化顏料的創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目通過驗(yàn)收

據(jù)報(bào)道，日前，中國科學(xué)院蘭州分院組織有關(guān)專家對中科院蘭州化物所承擔(dān)的2項(xiàng)中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（STS）區(qū)域重點(diǎn)項(xiàng)目“鈷藍(lán)/凹凸棒石納米雜化顏料的創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化”和“枸杞高值化利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”進(jìn)行了驗(yàn)收。

驗(yàn)收專家組實(shí)地考察了項(xiàng)目建設(shè)情況，分別聽取了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王愛勤研究員和邵士俊研究員關(guān)于任務(wù)完成情況的匯報(bào)，審閱了驗(yàn)收報(bào)告和技術(shù)報(bào)告。經(jīng)質(zhì)詢和討論，驗(yàn)收委員會一致同意2個項(xiàng)目通過驗(yàn)收。

驗(yàn)收組認(rèn)為“鈷藍(lán)/凹凸棒石納米雜化顏料的創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目執(zhí)行期間，蘭州化物所針對鈷藍(lán)顏料高端產(chǎn)品的迫切需求，依托甘肅得天獨(dú)厚的凹凸棒石黏土資源，聯(lián)合共沉淀法和后續(xù)高溫晶化法，自主創(chuàng)新研制了高端鈷藍(lán)/凹凸棒石納米雜化顏料；與西北永新涂料有限公司合作建成1000t/a鈷藍(lán)雜化顏料生產(chǎn)線并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；與項(xiàng)目參加單位中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所通力合作，實(shí)現(xiàn)了在熱電涂料領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，完成了合同規(guī)定的考核目標(biāo)。

鈷藍(lán)具有優(yōu)良的耐熱性、耐候性、耐酸堿性以及耐各種溶劑性，在藍(lán)色色系顏料中具有不可替代性。但鈷礦在自然界中分布較少，鈷化合物價(jià)格較貴，鈷藍(lán)顏料的售價(jià)在20萬～30萬元/t；同時(shí)傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的鈷藍(lán)顏料顆粒粒徑較大，粒度分布不均勻，因而沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用。該項(xiàng)目以黏土礦物為載體，自主創(chuàng)新開發(fā)了高端鈷藍(lán)/黏土礦物納米雜化顏料，揭示了雜化機(jī)理并賦予自清潔功能。項(xiàng)目降低了傳統(tǒng)鈷藍(lán)顏料的生產(chǎn)成本，提升了顏料綜合性能，將拓展在高端涂料和工程塑料等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，同時(shí)助力“資源優(yōu)勢”向“經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢”轉(zhuǎn)變。該項(xiàng)目還得到了甘肅省重大專項(xiàng)和蘭州市科技重大專項(xiàng)的支持。（蘭州日報(bào)）

江蘇省石墨烯創(chuàng)新中心在南京正式揭牌

據(jù)報(bào)道，江蘇省石墨烯創(chuàng)新中心3月23日在南京正式揭牌。該中心將以國家重點(diǎn)領(lǐng)域和石墨烯行業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，突破制約產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展的技術(shù)和機(jī)制障礙，同步開展國家必爭領(lǐng)域的前瞻性技術(shù)研發(fā)，搶占全球未來制造業(yè)制高點(diǎn)。

2018年底，江蘇省石墨烯創(chuàng)新中心正式獲批試點(diǎn)建設(shè)，省工信廳同意依托由江南石墨烯研究院、常州第六元素科技股份有限公司、常州二維碳素科技有限公司等18家股東共同出資組建的江蘇江南烯元石墨烯科技有限公司作為石墨烯創(chuàng)新中心試點(diǎn)建設(shè)載體。該公司股權(quán)較均衡，能體現(xiàn)行業(yè)的共同需要，并在管理架構(gòu)上采用“公司+聯(lián)盟”的新模式，凝聚中國電子科技集團(tuán)55所、中科院蘇州納米所、常州大學(xué)等知名高校、院所和上下游企業(yè)共同參與創(chuàng)新中心建設(shè)，形成資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)。

江蘇是國內(nèi)最早進(jìn)行石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的省份，已形成相對完整的石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程全國領(lǐng)先，石墨烯企業(yè)數(shù)量居全國首位，擁有一批骨干企業(yè)，領(lǐng)跑全國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（央廣網(wǎng)）