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石墨烯可食用  石墨烯已经是众所周知的神奇材料,因其绝佳的薄度和强度,成为了良好的导热和导电材料,而且抗细菌,甚至能够对抗癌症。  但是,现在这种神奇材料居然可以食用了。  研究人员已经证实了一种将石墨烯“标签”蚀刻在面包和土豆等食物上的方法,还包括诸如硬纸板和布料等材料,作为RFID 标签。  这种发展是以之前研发的新型材料激光诱导石墨烯(LIG)的工作为基础的。  这种技术涉及到使用激光加热材料表面,形成一种片状的泡沫结构的石墨烯。从根源上来讲,这种基础材料正是一种叫作聚酰亚胺的聚合物,随后研究团队成功将同样的流程用于在木材表面制作LIG。  在某些情况下,多次激光能够形成两步反应:首先,激光通过光电热化的方式将目标表面转化为无定形碳。然后,在随后的激光传导过程中,对红外光的有选择吸收将无定形碳转换为LIG。  电子标签让食物可追踪  这种技术同样适用于诸如面包、土豆和椰子等食物。  这其中,一种名为木质素的有机聚合物十分关键,它不仅存在于所有的这些物质,还能够将干木材用于形成石墨烯。  由于这些石墨烯蚀刻具有传导性,因此有可能可以将RFID 标签和传感器直接嵌在食物上,向你说明商品的历史或者警告你潜在的微量有机污染物。
发布时间: 2018 - May - 28
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随着电子器件和电路缩小到纳米尺寸,以低功耗和低能量损失,在芯片上传输数据的能力成为一个严峻挑战。在过去十年,将光压缩至微型器件和电路中是纳米光子学研究人员的主要目标。金属表面的电子振荡,称为表面极化激元或者简称为等离子体,已成为热门焦点领域。等离激元是金属中电子与光子耦合生成的。如果研究人员能够利用这种纳米光,那么研究人员将能够改进传感、亚波长波导和信号的光传输。哥伦比亚大学研究人员在这个领域取得重大突破,他们发明了一种新型的“自制”低温近场光学显微镜,使他们能够第一次直接对石墨烯等离子体的传播和动力学进行成像,随着可变温度降至负250摄氏度。该研究今天在线发布在《自然》杂志上。依赖温度的研究让我们直接了解石墨烯中等离激元传播的基本物理学原理。以前在室温下进行纳米成像的研究中无法获得这种直接观察。我们特别惊讶地发现,经过多年失败尝试,这种紧凑的纳米光可以沿着石墨烯表面传播数十微米的距离,而没有发生不必要的散射。限制纳米光传播距离的物理学是我们研究的基本发现,可能会在传感、成像和信号处理等领域出现新应用。石墨烯的光学特性很容易调节,并且可以在超快时间范围内改变。然而,在引入不必要耗散情况下,在石墨烯中实现纳米光是非常困难的。哥伦比亚大学开发出一种实用方法把光限制在纳米范围内。研究人员可以通过在石墨烯中形成等离激元,或者振荡模式。这些等离激元模式可以限制电磁辐射的能量至纳米级。如何以超...
发布时间: 2018 - May - 25
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科学家总是对石墨烯的应用寄予厚望,或许有朝一日大脑神经元神经递质的运送方式和胆固醇的作用关系,能借由石墨烯来解答。石墨烯是由碳原子排列的正六角形所组成,是具有弹性却十分坚固的平面薄膜,也是迄今发现电阻最小的材料。尽管石墨烯从被发现至今不到 20 年,但它正在改变包含组织工程、神经义肢(neuroprosthetics)和药物研发在内的生物医学领域。直到 2004 年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆(Andre Konstantin Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功将石墨烯从石墨中分离出来以前,石墨烯一直被认为是假设性的结构,而他们两人也因这个具开创性的实验而共同获得 2010 年诺贝尔物理学奖。由于石墨烯具有易导电性和导热性,所以是很好的生物感测器,然而最近科学家却发现它并非电中性。当美国范德比大学(Vanderbilt University)的科学家试着利用石墨烯来测量大脑的电气活动时,发现它实际上会增强神经细胞传递的讯号。石墨烯会使神经细胞吸收更多胆固醇,而这些脂质类会被用来制造更多包裹神经递质的囊泡。神经递质是在不同神经细胞间传递讯号的化学信使,因此当越多囊泡被制造,便代表有更多的神经递质被传递,产生更强神经讯号。这项研究被发布在2018年2月23日的《自然通讯》(Nature Communication...
发布时间: 2018 - May - 17
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