#納米周報#石墨烯新技能－檢測人體血糖含量

納米材料一周縱覽036期
20160320-20160326

納米技術基礎理論研究和新材料開發等應用研究都得到了快速的發展，并且在傳統材料、醫療器材、電子設備、涂料等行業得到了廣泛的應用。作為一種最具有市場應用潛力的新興科學技術，其潛在的重要性毋庸置疑，一些發達國家都投入大量的資金進行研究工作。納米周報，關注納米材料新動向！

1、油漆變干的科學
Nanotechnology for everyday impact - the science of watching paint dry

來自英國和法國的研究員們利用計算機模擬和材料實驗演示了涂料層的形成原理，例如油漆在墻面上變干的時候，涂層與墻面會自然地形成兩層。這種機理可以用來分別控制涂層頂部和底部的性質，如果應用在醫藥工業中，可以用來保持藥物外表的多樣性。這支研究隊伍將會繼續通過改變小顆粒的種類和數量來控制涂料層的厚度，進而探索它們在工業中的用途，例如制作油漆、墨水和粘合劑。

相關研究成果發表在Physical Review Letters上。

2、石墨烯新技能－檢測人體血糖含量
Graphene Wristband Senses Your Blood Sugar—and Treats It

科學家們研究出一種可幫助糖尿病人檢測血液中葡萄糖含量的袖口，它能在必要的時候輸送藥物以控制血糖水平，但這尚不是一種成熟的治療方式，目前只可用于模擬病人。石墨烯本身不能檢測葡萄糖，如果在石墨烯表面使用合適的涂料，它將會成為制備相應電子化學裝置相當有用的材料。科學家們已證明該裝置可以穩定動物血糖含量，但對人體目前還不能提供足夠的藥量。當然，僅僅把這個裝置作為感應器來檢測血糖變化還是十分理想的。

3、世界上最薄的透鏡
Scientists create world’s thinnest lens

來自澳大利亞國立大學的研究員們研究出了世界上最薄的透鏡-只有人類頭發厚度的千分之二，開啟了計算機顯示器和微型照相機的新紀元。這個新發現完全取決于二硫化鉬非凡的性能，二硫化鉬是一種硫系化合物玻璃，具有靈敏的電子性質，折光率高達5.5，比鉆石的折光率（2.4）高出一倍多，可用來制作高科技組件。

相關研究成果發表在Light: Science and Applications上。

4、多孔金納米盤+光 快速殺菌
New technique for rapidly killing bacteria using tiny gold disks and light

華盛頓研究人員發現了一種殺死細菌的新技術，這種技術通過多孔納米金盤和光共同作用能在幾秒鐘內殺死所有細菌。研究發現金納米粒子具有強烈的吸光性，能夠把光子快速的轉換成熱量，盤狀金納米粒子富含大量的氣孔能夠像海綿一樣幫助吸收光子，在維持穩定性的同時增加熱效率，從而破壞附近各種類型的細胞，包括癌細胞和病毒細胞。這種方法能在未來的某一天取代抗生素藥物幫助醫生治療一些常見的傳染病，不僅可以減少藥物對病人的傷害，而且能降低抗生素抗藥性的危害。

5、新超低功耗計算機芯片制造技術
New Manufacturing Technique for Ultra-Low-Power Computer Chips

近日，一種芯片制造新技術浮出水面，即在一個簡單的芯片層存儲不同的材料，保證芯片由各種工作電路元件組成，從而達到設備綜合的目的。這個過程首先是在硅材料上沉積石墨烯層，然后沉積二硫化鉬，最后放置固態PTAS棒，PTAS棒加熱氣體讓攜帶PTAS分子的氣流通過材料，將PTAS打在硅上而不打在石墨烯上。其中石墨烯不僅有特殊的性能而且具有導電性，這使得芯片能夠用在電動汽車和納米電子設備中。這種新技術的應用包括超低功率、高速計算裝置、光學組件集成的計算機芯片等。

相關研究成果發表在Advanced Materials上。

6、控制二維材料粒子運動方式的新方法
New way to control particle motions on 2-D materials

麻省理工的研究人員發現了等離子體振子能沿著微小的石墨烯和TMDs等二維帶材移動的新現象，這些等離子體振子在帶材邊緣按相反的方向自動分成兩組不同的粒子流，如同雙線高速公路上的交通一樣，不需要強磁場和外在條件的介入。這個團隊指出在一束連續的激光照射下，石墨烯帶材上的電子會聚集形成貝瑞曲率現象，產生人造磁場。在這種條件下，等離子體振子會和材料電子發生振動作用，使其沿著材料的邊緣按照相反的方向運動。

這為控制電磁行為開辟了一種新方法，而且可以通過激光束在不受電磁或者其他干擾情況下，依靠書寫和讀取信息的方式來制備新型記憶裝置。

7、納米平板催化劑大大提升太陽能轉化效率
Nano plates as catalysts for solar fuels

太陽能是一種非常誘人的綠色能源，但要提高太陽能的效率和儲存能力還有很長的路要走。來自Twente大學的研究員研究發現在一種特殊的納米平板上鍍上白金粒子可以加速太陽能的化學轉化。氧化鎢是一種具有很強的吸光能力的材料，他把它做成納米尺寸的晶體結構，然后通過特殊技術在其活性表面鍍上吸光能力更強的白金粒子，將大大的提高太陽能轉化效率，但是該特殊技術尚不成熟，鍍上的白金粒子易趨于材料邊緣無法均勻地分布在基體表面，但這個思路為太陽能電池的發展提供了巨大的推動作用。

8、基于納米顆粒的癌癥治療
Nanoparticle-based cancer therapies shown to work in humans

加利福尼亞理工學院的科學家發現納米顆粒對靶向腫瘤具有破壞作用，同時能夠避免附近健康組織的損傷。納米顆粒到達腫瘤組織之后占據在癌細胞之間，然后釋放他們攜帶的具有生理效應的藥物，并且可以通過改變連接藥物和納米顆粒的化學鍵來控制藥物的釋放速率。整個過程中藥物和納米顆粒對健康組織具有排斥作用。這個發現能夠為更有效的腫瘤藥物做準備，它能用來戰勝特殊的腫瘤并且給病人更少的負面影響。

本期周報由材料人納米周報小組小老虎供稿，材料牛編輯整理。