多间隙串行纳米电极系统内粒子的介电行为

为了探究金属纳米粒子在多导电元件微电路修复上的应用,分析纳米粒子介电串行组装过程中的运动趋势,基于一种多间隙纳米电极系统,研究处于非均匀电场内的纳米粒子的介电串行组装行为。首先,进行了导电岛微电极系统的粒子介电组装实验,发现组装获得的熔融态纳米粒子线能够增强电路的导电能力。然后,针对双间隙与多间隙串行纳米电极系统进行了介电串行组装对比实验,发现随着系统内导电元件数量的增加,纳米间隙均存在体组装现象,实现了多间隙串行纳米电极系统内的导电元件连接。最后,通过电场分布及介电组装过程中纳米粒子所受介电泳力、交流电热流以及二者合力的仿真分析发现：在频率为150 kHz的条件下,相比纳米间隙外部,间隙内部的介电泳力及交流电热流流速平均值更高;而且,在多间隙串行纳米电极系统任意间隙内均会出现纳米流体泵现象,且不受间隙数量的影响。纳米流体泵现象表明,处于非均匀电场内的金属纳米粒子在介电串行组装过程中具有体组装与面组装的趋势,此类组装趋势能够直接影响纳米粒子线的生成质量。     

多岛微电极中纳米线介电组装机理研究

为了探究多岛微电极中纳米线的介电组装机理，基于单岛微电极和双岛微电极分别设计了纳米线介电组装实验，并建立了相应的微电极组装数值模型，分析了电场分布、介电泳力、交流电热流对介电组装的影响及合力作用下纳米线的电动力学行为.双岛微电极的电场分布具有更强的奇异性，对纳米线介电组装更有利；在电场频率超过反转频率后，双岛微电极中电热流的流动方向开始发生反向，中间微间隙区域上方出现的对流旋涡能够将纳米线输送至微间隙组装区域，进一步阐明纳米线的组装行为是介电泳力与电热流共同作用形成的.     

纳米粒子介电泳的分子动力学模拟

为研究微流体环境下纳米粒子的介电泳现象并分析其介电泳特性,采用非平衡态分子动力学方法对纳米胶体粒子及其周围溶剂粒子进行建模.介电泳模拟之前,通过对系统能量和温度的趋衡过程进行模拟,使纳米胶体所处的微流体系统达到稳定状态,并得出系统能量以及温度变化过程的趋衡图.对纳米胶体模型施加非均匀电场,使胶体电偶极化.变化非均匀电场强度,研究胶体模型失效的一般规律.发现随着非均匀电场强度的增加,小离子有不断脱离大离子表面的趋势,胶体模型失效的临界电场强度参数为Eo=15s/(eó).此外,对不同极性的纳米胶体的介电泳现象进行模拟,发现在正介电泳情况下,胶体的电偶极距不断增大,且电偶极距大的胶体有较大的介电泳速度和位移.     

集成阵列叉指电极介电泳芯片仿真与实验研究

分析了介电泳芯片中粒子所受的介电泳力的影响因素,采用Comsol软件建立阵列叉指电极介电泳芯片的数学模型。通过设置边界条件,对电极的电场进行仿真并对电极的尺寸参数进行优化。为了对仿真结果进行验证,采用MEMS工艺,在ITO玻璃表面制备出叉指电极结构,并与PDMS微流通道键合之后制备出完整的介电泳芯片。采用酵母菌为实验对象,分别对交流电压以及交流电压频率对介电泳的富集效率的影响进行研究。富集效率随电极施加的电压的增大而增大;但增加到一定的程度,富集效率保持不变。改变交流信号的频率,可以改变介电泳的类型。通过调整交流信号的频率,实现了酵母菌的正负介电泳富集。酵母菌在电导率为1μS/cm的悬浮溶液中,存在两个临界频率,分别为40 k Hz、15 MHz。当交流电压的频率为2 MHz时,酵母菌细胞的富集效率最高。     

聚苯胺纳米粒子的合成

系统归纳总结了聚苯胺纳米粒子的合成方法 ,论述了各种方法所得纳米聚苯胺的粒径、形状、稳定性等 ,分析了各种方法的利与弊 ,并同时给出了本课题组的最新研究结果 .指出微乳液聚合和分散聚合是获得纳米聚苯胺的常用方法 ,尤其是微乳液聚合法 ,可以获得粒径较小的聚苯胺纳米粒子 ,最小粒径为 8～ 1 0nm .与普通的微米级聚苯胺颗粒相比 ,纳米聚苯胺因具有良好的加工性 ,在透明导电膜、防腐涂料、电极修饰材料、电流变材料等领域展现出了广阔的应用前景 .     

金纳米粒子二维有序阵列的构筑和电化学性质

在水溶液中用柠檬酸钾还原氯金酸的方法合成了粒径为30～40nm的金纳米粒子,并用透射电镜和紫外可见光谱进行了表征;然后在表面经PVP修饰的导电玻璃上以自组装的方式构筑了金纳米粒子的二维有序阵列,并用扫描电镜和紫外可见光谱进行了表征;以所制备的金纳米粒子二维有序阵列作为电极,对硝基苯酚的电化学响应得到明显提高,金纳米有序阵列电极有望成为检测废水中对硝基苯酚的电化学传感器.     

2022年纳米颗粒精确自组装热点回眸

构筑具有特定功能的复杂物质是纳米颗粒自组装的重要目标之一。聚焦于纳米颗粒自组装的基本原则,讨论了纳米粒子间的相互作用力驱动自组装具有理想性能的纳米结构和材料,精确制备从零维到三维的高质量结构,如胶体分子、纳米链、胶体晶体和光子晶体等;回顾了2022年纳米颗粒组装体在传感、光电器件、显示、药物递送和生物医疗诊断领域所取得的重要进展,并提出了该领域在构筑新物质方面面临的挑战。     

纳米粒子参与的电致化学发光研究进展

综述了近几年纳米粒子参与的以及纳米粒子修饰电极上的电致化学发光研究的进展情况,评述了金纳米粒子参与的液相电致化学发光与化学发光以及金纳米粒子修饰电极上的电致化学发光的研究进展,展望了纳米粒子参与的电致化学发光的发展前景。     

预防心血管再狭窄纳米颗粒载药涂层支架的研究

综合分析了载药纳米颗粒和血管支架各自在治疗心血管再狭窄方面的优势,提出通过实现两者集成,构造新型的纳米颗粒载药涂层支架.对研制纳米颗粒载药涂层支架所涉及的裸支架本体结构的优化设计及实验分析、载药纳米颗粒药物的选择和制作,以及载药纳米颗粒与血管支架自组装的机理和方法等进行了研究.同时提出综合应用介电泳动、毛细作用和组件的疏水性等微观作用力,实现载药纳米颗粒与血管支架自组装的方法,并给出了自组装的实现工艺图.其研究成果为最终研制纳米颗粒载药涂层支架提供了可行的方案.     

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性一直是凝聚态物理领域的研究热点之一.以原位组装的策略制备磁性颗粒膜,可以将磁性纳米粒子的制备和薄膜的组装过程分开,实现磁性颗粒膜中颗粒尺寸、颗粒间距等微结构要素的独立调控,为揭示磁性颗粒膜电磁输运特性的微观机制创造条件.本文总结了近年来磁性纳米粒子组装颗粒膜的制备及其电磁输运特性的主...