应用超声分离微纳米颗粒的微型装置的设计与微制造

本文在对一种新的应用超声分离微纳米颗粒的微型装置进行设计并完成其微制造过程的基础上,分析了装置特性,重点研究了运用此装置进行微纳米颗粒分离时微粒的受力情况。文中首先给出了微粒在流体中受力的一维解析模型,讨论了影响作用于微粒的超声辐射力的因素,并通过有限元方法软件ANSYS对微型超声装置的振动模式及共振频率进行了研究,分析了微粒分离时装置中的声场与流场。在这些分析的基础上,计算得出了微型装置在不同工作模式下处于不同介质中的多种微粒的受力情况。     

一种纳米造影微粒的制备与分析

文章利用微粉化处理、悬浮稳定制备出了一种磁响应性强、粒径小且分布均匀的纳米磁性微粒,为磁共振造影提供了一种新型材料。通过扫描电镜和原子力显微镜观察微粒的形态和大小,磁强计检测微粒的磁响应性,显示该法制备的磁性微粒多呈球形,其粒径为纳米级。在外加场强为10^4Oe、外部温度为18℃的条件下微粒的磁响应强度为26.0±1.1emu/g,撤除磁场时剩磁为零,说明微粒具有超顺磁性。     

微乳法制备无机纳米材料的研究进展

综述了应用微乳技术制备无机纳米材料的研究现状,阐述了影响纳米微粒制备的主要因素,并提出了其发展方向.     

基于微纳光纤的光热捕获研究及应用

光热捕获利用微纳光纤上的温度梯度场,实现了对周围液体中的大量微纳米颗粒捕获、收集、迁移和分离等操作.通过在微纳光纤表面涂覆一层氧化石墨烯(GO)胶体薄膜,制备出具有良好光热转换性能的微加热器.通入小功率的近红外光,GO薄膜产生一个温度梯度场.结果表明,该温度梯度场对微粒具有良好的捕获作用,可长时间、大范围地捕获分布于周围液体中的聚苯乙烯小球、银纳米线等不同形状、密度的微粒.该光热捕获装置具有操作简单、易于制备、耗能功率小的特点,在微粒捕获、微纳米器件加工等领域有良好的应用前景.     

光子喷流诱导后向作用力研究进展

介电微球可以聚焦激光形成纳米尺度的光子喷流，光子喷流处具有非常强的能量，可以用来操控纳米颗粒.光子喷流处水分子吸收光能后发生膨胀，进而推动微球向光源移动，即对微球施加后向的光学牵引力.回顾了光子喷流诱导后向作用力操控介电微球的研究进展，介绍了用光子喷流牵引生物细胞.进而通过光学牵引力结合细胞的形态学特征，探讨了利用光子喷流进行细胞筛选的可能性.最后，展望了相关应用的前景.     

生物纳米薄膜的制备及其AFM表征

生物纳米薄膜的制备与表征对功能性有机化合物的实用化起着非常重要的作用.本文主要介绍利用分子自组装、LB技术以及将旋涂技术与AFM针尖操控相结合的方法分别制备的黄原胶、硬脂酸和壳聚糖纳米生物薄膜及其AFM表征结果.AFM测试显示,黄原胶分子在分子间协同作用下可以形成具有网状结构薄膜,NaCl盐溶液浓度和浸泡时间等可以调控在硬脂酸LB膜上所蚀刻孔径的大小.同时,AFM形貌表征与其操控技术的联用,不仅得到了薄膜表面的实时形貌,而且制备出具有纳米级厚度的超薄壳聚糖纳米膜.这些研究不仅为生物纳米薄膜的制备与表征提供了新型的方法及思路,而且可以进一步推动纳米薄膜在多种领域内的发展与应用.     

聚苯胺/聚(苯乙烯-苯乙烯磺酸钠) 纳米核-壳结构聚合物的微乳液法合成及性能表征

核壳结构的导电聚合物微粒以其优良的物理性质和化学性质,在能源、光电子、导电涂料等领域有广泛的应用前景。在微乳液体系中合成了核壳结构的聚苯胺/聚(苯乙烯-苯乙烯磺酸钠)微球。即首先在水包油（o/w）微乳液体系中制备苯乙烯和苯乙烯磺酸钠共聚物纳米微球,然后在低温下,使苯胺单体于共聚物纳米微球表面原位聚合制备核壳结构的纳米微球。     

石墨烯/Cu基复合材料的制备及摩擦学性能研究

利用原位还原技术制备了Cu/石墨烯基纳米复合材料.以纳米Cu/石墨烯基复合微粒为原料,利用球磨技术将Cu/石墨烯基复合微粒与Cu粉复合.利用冷压成型技术制备石墨烯/Cu基复合材料,得到目的产物.利用高速环块摩擦磨损试验机考察目的产物的摩擦学性能,发现石墨烯的加入提高了材料的减摩性能.     

基于氧化石墨烯-微纳光纤的微加热器制备及其性能研究

利用近红外光在微纳光纤传输时产生的强烈倏逝场效应将氧化石墨烯沉积在微纳光纤表面,组装成具有优异光热转换性能的氧化石墨烯-微纳光纤,得到一种新型的光驱动微加热器.通入较小功率的近红外光,微加热器能诱导各种液体(例如N,N-二甲基甲酰胺、去离子水)产生高温相变进而产生微泡,显示了良好的光热转换效应.结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺中,微泡按一定周期循环生长,重复搅动液体.在微流芯片中,这些微泡可用于操控微纳米颗粒、微纳米线等.在去离子水中,产生的微泡结构稳定、不易破裂,可用于聚集微粒等.该微加热器具有制备简单、尺寸小、损耗低、激发功率小、效率高等优良特性,在微机电系统、微流控芯片等领域具有良好的应用前景.     

金磁微粒修饰葡萄糖电化学传感器的探讨

纳米金和磁性微粒合成纳米金磁微粒,是最近发展起来的一种新兴技术,在生物医学和分子生物学领域有着非常广泛的应用。利用纳米金磁微粒的优异物理化学特性,作为固定葡萄糖氧化酶的载体,为研制新型葡萄糖氧化酶修饰电极提供了新的思路。     

基于表面声波的微流控技术研究进展

 近年来，基于表面声波的微流控技术因为表面声波的产生与控制方式简单高效、表面声波与流体介质相互作用的形式多样，以及声波器件制备工艺简单、易于集成和检测等特点引起了广泛关注和研究。目前，基于表面声波的微流控技术在生化分析与疾病检测等领域中主要围绕细胞等微粒的排布、分离、混合与汇聚现象、声波加热、声波雾化、生物传感等方面展开研究，部分技术已接近成熟，具有发展成为便携式设备的巨大潜力，市场应用前景广阔。本文总结了近20年来表面声波微流控技术在微粒的排布、分离、混合与汇聚现象、声波加热、声波雾化、生物传感等方面的研究进展，并指出了相关研究正在由声力、声热、声电等单效应向多物理场效应转变，由二维、微米级操纵向三维、纳米级操纵转变、由平面型器件向柔性器件转变的趋势。     

一种积层式压电驱动微纳喷雾技术研究

经济高效的微纳粉体制备技术是近年来研究的热点问题之一。针对微纳粉体喷雾干燥的要求,研究设计了一种积层式压电驱动微纳喷雾干燥粉体制备技术装置。研究首先构建了动力学模型,在此基础上对其关键结构进行了设计,并制造了一台实验装置;通过微纳喷雾干燥实验研究,证明了该技术装置可以制造出粒径≤600 nm的微纳粉体。该技术的研究,为其实际应用奠定了理论和实验基础。     

磁性纳米粒子制备及其在印染厂污水处理中的应用

 选取聚合物包覆Fe3O4磁性纳米粒子作为超导磁分离污水处理工艺中的磁种,扩大超导磁分离技术在污水处理领域的应用范围。常温条件下合成Fe3O4磁性纳米粒子,利用X射线光电子能谱（XPS),高分辨透射电镜（HRTEM）和振动样品磁强计（VSM）对制备的磁性纳米粒子性质进行评价。结果发现,磁性纳米粒子直径在6～10nm,表面被含有羧基的聚合物分子链包覆,且在常温下磁性纳米粒子显示超顺磁性。随后以印染厂污水为对象,检验磁性纳米粒子对污水处理的能力。本研究主要比较污水处理前后的浊度和化学需氧量（COD值）,结果显示聚合物包裹Fe3O4磁性纳米粒子可有效去除印染厂废水中的污物。     

微纳马达在生物医疗领域中的应用

 作为微纳尺度的动力装置,微纳马达具有体积小、质量轻和驱动力大等优点,在传感检测、微纳加工和环境治理等方面表现出突出的优势,特别是在生物医疗领域具有巨大应用前景。本文阐述了生物医用微纳马达的制备及驱动控制方法,总结了微纳马达在药物靶向运输、细胞识别捕捉、纳米手术、吸附毒素及溶解血栓等生物医疗领域中的应用,并讨论了其在生物医疗领域面临的挑战和未来的发展方向。     

赤桉木材微纳米粒子溶出规律的研究

采用单因素试验法,分析赤桉溶出粒子的特征,探索赤桉木材纳米粒子在索氏抽提、超声波抽提、冷冻抽提、激光等离子抽提中的溶出规律。结果表明：（1）回归曲线显示,在索氏抽提过程中,抽出量随赤桉木片抽提时间延长而增大;（2）在索氏苯/醇抽提过程中,以体积分数为评价指标时,溶出的纳米粒子直径主要集中在37.8～106nm,60.27%;以数量分数为评价指标时,溶出的纳米粒子直径主要集中在28.2～91.3nm,83.68%; 4150～5560、4150～5560nm、1110～6440nm的粒子数量极少而无法测试,其体积分数仅分别为0.3％、0.3％、2.6％,但足以对木材渗透产生屏障、对制浆产生树脂障碍;（3）超声波抽提过程中,粒径在28.2～78.8 nm之间的纳米粒子的体积分数为80.1％,粒径在24.4～50.7 nm之间的粒子数占89.0％,而粒径在190～396 nm之间的粒子体积占15.2％,且数量极少;冷冻抽提过程中,粒径在18.2～32.7 nm之间的纳米粒子的体积分数为89.0％,粒径在18.2～28.2 nm之间的粒子数占88.6％,而粒径在220～531 nm之间的粒子体积占4.7％,且数量极少;激光等离子抽提过程中,粒径在11.7～18.2 nm之间的纳米粒子的体积分数为92.3％,粒径在11.7～18.2 nm之间的粒子数占96.5％,而粒径在220～396 nm之间的粒子体积占1.6％,且数量极少。由此可见,超声波、冷冻预处理、激光等离子在抽提中均能降低赤桉木材微纳米粒子的集聚程度,而且还能提高微纳米粒子的溶出量,其中激光等离子抽提效果最好。     

纳米材料制备技术及其研究进展

系统介绍了纳米材料体系中的纳米微控,纳米薄膜和纳米复合材料的制备技术,对各种技术的特点进行了评述,并对纳米材料制备技术的发展趋势做出了展望。     

块体纳米材料的研究现状与发展思路

块体纳米材料的制备技术及性能研究 ,是当前纳米材料领域内的一个热点 块体纳米材料具有奇异的结构和特殊性能 ,其在力学、电学、光学和磁学等方面发生了巨大的变化 文中较为详细地介绍了国内外块状纳米材料的制备技术 针对块体纳米材料加工过程中存在热稳定性及致密性等两个主要问题进行了探讨 ,提出了通过加入第二相微粒、强烈塑性加工措施来改善块体纳米材料的热稳定性 ;采用烧结、挤压辅助工艺来提高块体纳米材料的致密性的方案     

探究分析纳米金属材料计算机模拟研究进展

随着科技的快速发展,纳米金属材料在新材料的研究领域中已经越来越引起人们的重视,现在在很多领域也有着极其广泛的应用.下文将对计算机模拟在纳米金属材料研究的历程,以及它在微观结构、内在机制以及性能方面的研究进展做一个简单的阐述,希望能对我国纳米技术今后的应用提供借鉴和指导.     

大口径光学元件微纳加工与检测技术研究与应用

超精密金刚石砂轮磨削是大口径先进光学元件微纳加工的主要技术,是实现确定性批量加工的重要保证.以实现高精度、高效率、高自动化程度加工为目的,阐述了大口径光学元件微纳加工与检测的加工技术系统,详细分析高精度加工设备及工艺控制、大尺寸检测、加工环境监控、快速抛光、表面织构化等研究应用情况.     

一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的研究进展

 能源危机和环境污染是当今社会发展面临的主要问题,绿色新能源及新能源材料是解决问题的关键。压电晶体可实现机械能与电能之间的相互转换,成为能源与材料领域的重点研究对象。在压电材料体系中,无铅体系由于具有较为优秀的压电性能、且不含有毒物质铅等一系列优势而倍受关注。随着材料向微纳化和低维化的发展,一维无铅压电微纳材料成为目前压电领域的研究热点之一,然而其合成与评价还处在起步阶段,与之相关的能量转换等方面的研究与应用也仍在探索阶段。本文以一维无铅压电微纳材料为对象,概况介绍了产物生长控制合成的方法,简要说明了在能量转换领域的相关应用,最后对一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的发展趋势进行了展望,为一维无铅压电微纳材料在能量转换领域的理论研究、实际应用及未来发展提供参考。