研究
荧光铜纳米簇(Fluorescent copper nanoclusters,CuNCs)是以脱氧核糖核酸链(Deoxyribonucleic acid,DNA)为模板,以二价铜离子(Cu^2+)、抗坏血酸等为反应物生成的铜晶体,纳米级大小,其具有荧光性,可以作为生物传感器输出信号的一种方式。荧光铜纳米簇的生成快速、简便、安全,因此近年来涌现出很多关于荧光铜纳米簇原理和应用方面的研究。从支持传感器工作的介导物质以及信号输出方式两方面对荧光铜纳米簇进行分类,详细阐述了每一类别传感器工作的原理,并对比同类型传感器的优缺点,最后对荧光铜纳米簇介导的生物传感器目前存在的不足及今后的发展趋势进行了展望。以便读者对荧光铜纳米簇生物传感器发展历程和方向,对荧光铜纳米簇生物传感器的实用性和多形性有所了解,在未来的研究发展中得到启示,使荧光铜纳米簇成为一种更加实用和便捷的生物传感工具。...
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纳米线具有超高强度及超大弹性应变,以其增强的复合材料被预期具有超常力学性能,然而,已有研究结果一直"令人失望"。其原因是纳米线的超常力学性能未能在复合材料中体现。基于对位错滑移型金属基体中的位错与纳米线界面交互作用是"失望"之源的猜想,提出采用点阵切变型金属的切应变与纳米线的弹性应变相匹配的设计概念,选择纳米线Nb/NiTi记忆合金等体系,证实了纳米线(带、粒子)的超常力学性能得以在复合材料中体现,使复合材料具备超常力学性能成为现实。此外,还发现上述突破可引发复合材料呈现超常力学性能的新机制(大应力耦合效应等)。据此设计的Nb纳米线/NiTi记忆合金复合材料兼具:弹性应变极限大于6%,弹性模量低于28 GPa,屈服强度高达1.65 GPa。...
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水凝胶是由化学或物理交联形成的具有高分子网络的聚合物,有较好的吸水性和保水性,且在一定压力下不会溢出。随着水凝胶进入人们的视野以来,水凝胶的制备工艺和应用范围在不断地优化和增加,但目前水凝胶仍存在较多问题亟待解决,如吸水性差、保水性差、耐盐性差、机械强度差、降解性差等,且目前多数水凝胶采用的原料仍为石油产品,由于我国资源短缺,水凝胶的进一步发展受到严重阻碍。为了解决这些问题,研究者将视线逐渐转向了天然高分子。天然高分子材料多存在于自然界,资源丰富。最早在水凝胶中引入的主要有淀粉、纤维素、壳聚糖等物质。纤维素是自然界中最丰富的自然资源之一,且本身具有无毒、易降解、生物相容性好等优点,被广泛应用于各个领域。然而,纤维素本身水溶性差、力学性能差,虽能有效提高吸水、保水性,但在制备过程中存在一定的问题。因此,纤维素的改性成为研究热点,羧甲基纤维素等一系列衍生物虽能很好地解决纤维素难溶于水的问题,但水凝胶的凝胶强度和耐盐性仍未解决。众所周知,纳米粒子具有一定的刚性,能有效调节物质的力学性能,因此研究者将视线转向纤维素的另一衍生物,即纳米纤维素。由于纳米纤维素的尺寸为纳米级,其性质也会发生改变,纳米尺寸不仅赋予纤维素无毒、易降解等优点,还使其具有纳米粒子密度低、力学性能好、亲水性强和热膨胀系数低等优点。将纳米纤维素引入水凝胶中,相较于传统的水凝胶主要有三大优势:(1)吸水性增强;(2)耐盐性好;(3)凝胶强度高。基于此,本文在大量文献基础上,首先综述了纳米纤维素及纳米纤维素基水凝胶的制备方法,主要包括物理机械法、化学法和物理化学结合法,并分别总结了三种制备方法的优缺点;然后介绍了纳米纤维素基水凝胶在农业、生物医�...
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