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一周科技盘点:第8次登上火星!NASA洞察号成功着陆、储能:锰基电极材料离理论容量还有多远?

已有 568 次阅读 2018-12-3 23:05 |系统分类:博客资讯


储能:锰基电极材料离理论容量还有多远?


锰具有极强的氧化还原活性,是一种理想的电极材料。然而,如何实现锰基氧化物(MnOx)在储能领域中的实际应用一直是一个重大的挑战。      

          

MnOx/碳纳米杂化材料结构示意图       

 在《Advanced Materials》的一篇文章中,来自新加坡国立大学的John Wang教授及其同事针对“MnOx基电极材料离它的理论容量还有多远”进行了阐述  。        

Yating Hu博士:“开发基于MnOx的电极主要挑战是它们本征的低导电性。            

为了减小理论容量和实际容量之间的差距,研究人员通过对MnOx的结构进行设计以创造更多的氧化还原活性中心。          

此外,还可以通过在导电碳基或金属泡沫衬底上生长MnOx,以及利用其它过渡金属掺杂等手段来提高材料的导电性。

我们认为,通过在碳纳米管网络或具有小孔径的石墨烯泡沫上生长2-4nm的MnOx纳米片,可以使电极材料接近理论容量。这种结构可以实现材料的最大化负载,同时保证氧化还原活性位点的暴露以及电导率的提高。”

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201802569


碳纳米材料在诊断治疗中的应用


近日,在《Advanced Materials》的一篇文章中,新加坡国立大学Edward Kai-Hua Chow博士及其同事回顾了碳纳米材料在诊断和治疗中的临床应用。 

Edward Kai-Hua Chow博士:“碳纳米材料可以以多种形态存在,包括纳米金刚石、纳米管和石墨烯。这些材料具有优异的结构强度,并且根据不同的应用领域,它们可以被调控具有不同的电学、化学和磁学性质。

          

纳米金刚石在生物医疗领域中的应用

由于其独特的结构和功能特性,碳纳米材料被认为是诊断成像的理想材料。碳纳米管可以容易地功能化用于刺激响应的靶向药物递送,而石墨烯是组织再生的理想支架材料。        

碳纳米金刚石表面具有不同的静电场,使其成为理想的生物功能化表面。例如,用蛋白质和多肽肽以及核苷酸进行功能化的话可以使之成为有效的治疗工具。              

然而,碳纳米材料的毒性是一个值得关注的问题,它可能由许多因素引起,包括纳米材料的团聚、给药途径和粒径大小。我们需要进一步的努力来解决这些问题。”

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201802368


水凝胶复合物助力体内局部给药


水凝胶是一种具有高保水性的聚合物网络。由于可以为细胞增殖提供良好的介质,因此在组织工程中往往利用水凝胶来来作为支架材料。此外,水凝胶还可以用来实现药物分子的包封。             

目前,水凝胶的用途已经发展到通过注射后将药物运送到指定位置来进行组织器官的局部给药。但是如何把水凝胶运送到到心脏部位,同时控制治疗药物的释放仍然是一个挑战。            

          

水凝胶分子结构示意图

最近,Jason Burdick教授和同事们开发了一种由水凝胶和被包封的微米尺度凝胶组成的复合物水凝胶具有剪切变稀以及自愈合的性质,这可以使水凝胶很容易地被注射到组织中。而微米尺度的凝胶被用来控制治疗药物的缓慢释放。得益于两者的协同作用,研究人员实现了治疗药物的控制释放。              

研究人员指出,这项工作为一系列药物分子的输送提供了一种新途径。在本实验中,研究人员利用设计的水凝胶材料缓释IL-10来治疗大鼠肌梗死后的炎症反应。数据结果表明,与只注射生理盐水相比,IL-10的输送减少了注射部位巨噬细胞(炎症细胞)的数量。

论文的第一作者Minna Chen表示:“这些结果表明我们开发了一种新技术,该技术能够利用注射水凝胶来控制释放一种或多种药物分子,该技术可以应用于多种生物医学领域。”              

接下来,研究小组希望探索这种水凝胶复合物在大型动物中的应用潜力。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mabi.201800248



第8次登上火星!NASA洞察者号成功着陆


美国国家航天航空局(NASA)的火星探测器“洞察号”(InSight)经过6个多月的漫长旅途,于北京时间 11 月 27 日凌晨3:53分成功抵达火星着陆点。

火星探测器“洞察号”于北京时间今年5月5日19:05从美国加州的范登堡空军基地升空。“洞察号”火星探测器将帮助人类进一步了解火星的内部结构,通过探索火星的内部,来增加对类地行星形成过程的了解。

          

洞察号着陆后拍摄的第一张照片(图片来源于NASA)

着陆当天,美国宇航局局长Jim Bridenstine发言:“今天,我们人类历史上第八次成功登陆火星。”“洞察号将对火星内部进行探索,并在我们准备将宇航员送上月球和火星时带给我们极具价值的科学信息。”(NASA)


14位中国大陆学者当选2019年发展中国家科学院院士


发展中国家科学院(TWAS)第28届院士大会11月27日在意大利开幕,其中14位为中国大陆科学家。此外,4位大陆科学家获得2019年TWAS学科奖。

2019年新当选TWAS院士的14位中国大陆科学家分别是中国工程院院士、中国农业大学张福锁,中科院院士、中国农业科学院陈化兰,中科院院士、中科院生物物理研究所徐涛,中科院院士、中科院动物研究所魏辅文,中科院院士、上海交通大学黄荷凤,中科院院士、国家纳米科学中心赵宇亮,中科院院士、中科院大连化学物理研究所张涛,中科院院士、中国科学技术大学刘明,工程院院士、中科院生态环境研究中心曲久辉,中科院院士、首都师范大学方复全,中科院院士、武汉大学徐红星,中科院院士、燕山大学田永君,北京大学曾毅,中科院地理科学与资源研究所刘彦随。 

TWAS学科奖颁发给在各自学科领域卓越工作的发展中国家科学家。国家纳米科学中心唐智勇获得2019 TWAS化学奖,中科院地球环境研究所曹军骥获得2019 TWAS地学天文和空间科学奖,南开大学唐梓洲与印度科学家共同获得2019 TWAS数学奖,中国科学技术大学陈仙辉获得2019 TWAS物理学奖。(中国科学院网)




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