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前瞻技術脈動:先進奈米技術(201805)

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2018年10月18日

 
圖、前瞻技術脈動:先進奈米技術(201805)
 

新的二維材料可以徹底改變太陽能燃料的生產

在Nature Nanotechnolog期刊上報導,巴西坎皮納斯大學(UNICAMP)的研究人員,利用液相剝離合成赤鐵烯(hematene)二維材料,且僅有三個原子厚度,具有增強的光催化性質,因為光子在表面的幾個原子內產生負電荷和正電荷,透過與二氧化鈦奈米管陣列配對,可以吸收更多可見光,作為一種有效的光催化劑,特別是用於將水分解為氫和氧。
參考資料:New two-dimensional material could revolutionize solar fuel generation. Science Daily,2018/7/26
 

奈米晶體藉由穿隧電子發光

在Nature Photonics期刊上報導,加州大學聖地亞哥分校的工程師,透過將兩個銀單晶在其角落處連接在一起,形成微小的蝴蝶結形電漿奈米結構,中間有一個微小的絕緣體,當電子從銀奈米晶體的一角穿過微小的絕緣勢壘時,並將能量轉移到表面電漿極化子,沿著金屬與絕緣體界面傳播,最後轉換成光子。這種特殊結構在非彈性穿隧電子方面更有效的原因是它的幾何形狀和極小的尺寸。
參考資料:Nanocrystals emit light by efficiently 'tunneling' electrons. Science Daily,2018/7/23
 

可高解析度觀察組織的奈米光學內視鏡

在Nature Photonics期刊上報導,馬薩諸塞州綜合醫院(MGH)和哈佛大學合作,利用平面metalens導入內視鏡導管中,開發成一種新的內視鏡成像導管,稱為奈米光學內視鏡,比現有成像導管具有組織深處成像更高的解析度具有比現有成像導管在組織深處成像,擁有更高的解析度。在人類肺組織中,研究人員能夠清楚地便是出精細、不規則腺體的相對應結構,而證明腺癌的存在,實現了臨床對活體患者細胞和複雜組織微觀結構的評估效用。
參考資料:Nano-optic endoscope sees deep into tissue at high resolution. Science Daily,2018/7/30
 

MOF(金屬有機架構)的新競爭者COF(共價有機架構)

在Nature Communications期刊上報導,美國能源部勞倫斯柏克萊國家實驗室的研究人員利用化學方法得出由碳、氫、氮和氧等輕元素組成共價有機架構(COF)的空心分子結構。透過製造出不同孔徑的COF,可以影響其功能,調變可以通過的物質或是可以被阻擋在孔隙中的物質,如從水中過濾不需要的化學物質。在反應前後,其孔徑變化低到只有0.33奈米,為了提高COF的化學穩定性和功能性,研究人員繼續朝向改進COF的化學反應效能前進。
參考資料:New competition for MOFs: Scientists make stronger COFs. Science Daily,2018/8/1
 

奈米製造的超材料可以應用太陽能電源、奈米光學

位於俄羅斯莫斯科的國立科技大學在 Laser & Photonics Reviews 期刊發表了可通過奈米製程製造的超材料,新的超材料能夠控制光譜中的共振,從外部照射時,超材料會保留內部的所有能量,而電磁振盪緩慢地消失。超材料在特定的光學頻率下,能夠激發非發射漫射,有利於電磁場的定位。
參考資料:Nanofabricated Metamaterial Could be Used in Solar Cells, Nano-Optics. Photonics Media,2018/8/2
 

發光奈米粒子可以提供更安全的活細胞成像

在Nature Communications期刊上報導,美國能源部勞倫斯柏克萊國家實驗室開發了合金升頻轉換奈米粒子(aUCNP),可以附著到特定組成的細胞上,利用近紅外波長的超低功率雷射光激發,發出可見光,做為先進的成像系統,並用於觀察深層的活體組織,也可指導高精度手術和放射治療,消除微小的癌症痕跡。
參考資料:Light-emitting nanoparticles could provide a safer way to image living cells. Science Daily,2018/8/15
 

可在電子晶片上產生多種顏色的超薄光學空腔

在Nature Communications期刊上報導,普渡大學、史丹佛大學和馬里蘭大學的研究人員利用奈米銀薄膜使光子晶片的共振腔表面能帶寬度變寬,進而可產生不同顏色的光,表示可在晶片上同時部署多個資訊通道,並開發成超級計算晶片。
參考資料:Low bandwidth? Use more colors at once. Science Daily,2018/8/16
 
(1240字;圖1)
 

 
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