#纳米周报#喷涂制备世界上最黑的材料

纳米材料一周纵览035期
20160312-20160319

在新的一周内，让我们来领略一下纳米世界发生了哪些好玩的事情——纳米喷涂制备世界上最黑的材料，燃烧碳纳米管发电，热电子实时检测，新型纳米结构可帮助发现并消灭癌细胞，在水中可以导电的电路，神奇的纳米笔，马约拉那“零模式”。纳米总是会带给我们不一样的新鲜感和体验，现在就让我们一起领略纳米世界的新动态。

1、喷涂制备世界上最黑的材料
World's blackest material is now world's blackest "spray paint"

英国萨里纳米系统公司最近用喷涂碳纳米管的方式制备出Vantablack吸光材料的改进版Vantablack S-VIS，其纳米结构能够吸收几乎所有入射光，对紫外线、可见光、红外线的吸收率高达99.8％，成为世界上最黑的材料，Vantablack S-VIS的反射能力比哈勃望远镜上使用的超黑喷漆还要弱17倍，而且它能够轻易覆盖体积较大、机构复杂的物体表面，如大型照相机和飞行器等，这可能会在更多类型的航空或陆用材料表面包覆应用上开辟新天地。

2、燃烧碳纳米管发电
Burning fuel-coated carbon nanotubes to generate portable power

现代生活中普遍使用的设备如智能手机、电脑、电动汽车等都需要电池提供动力，但这些电池大多数都富含有毒物质，如已经被全球限制供应的锂。如今麻省理工的研究人员大胆放弃金属、毒性的锂等常规电池材料，以热量为动力研发出一种可替代的发电系统。这种新的方法基于以下发现:由碳纳米管制成的电线当从一端向另一端加热时会产生电流。这当时只能在实验室装置水平上产生微弱的电流，而现在这个过程中的发电效应被增加上千倍，能产生与现有电池相同效果的电流并能被输电设备储存使用。然而要把这个理念运用到商业产品上还需要几年的时间。

相关成果发表在 Energy & Environmental Science上。

3、热电子实时检测
Hot Electrons Detected in Real Time

从把交通工具排放的废气转化成无害气体到石油的提炼，大多数的化学应用都需要纳米催化剂，尽管催化产业在不断的提升，但要允许电流通过纳米催化剂来探测热电子和测量催化效率还极具挑战性。

IBS团队发明了一种由单层石墨烯和TiO2薄膜制成的具有催化作用的纳米二极管，它能够检测到Pt NPs纳米粒子上的热电子。这个突破性发现能够实现对化学反应过程中产生的热电子进行实时检测，帮助设计多功能、低成本的催化剂和能源材料，同时也提供了一种研究石墨烯在多相催化剂中作用的新方法。

4、新型纳米结构可帮助发现并消灭癌细胞
UC team's small discovery holds big promise for cancer nanotechnology

UC团队发现一种新的纳米结构SERS nanotag，其内部是光滑的金属，核外部用三个纳米宽的尖锐金属外壳包裹，这个结构能够产生信号，并通过金或者银纳米粒子将其放大，然后通过分光仪来分析从而检测少量的有机分子，如特殊病毒的DNA。此外，其尖锐结构能产生热量破坏癌细胞核并能提供大的表面区域以运送更多的药物来破坏病毒细胞。这可能会帮助医生发现和消除癌细胞。

5、纳米笔下的新世界
Hot nano-pen writes reconfigurable magnetic nanopatterns

美国、意大利和西班牙的研究人员开发出一种可以在连续多层薄膜上构造完全重构磁纳米模型的新技术。这个新技术基于“纳米场冷”概念，在局部极度的加热和冷却的循环中，可以很好地在强度和方向上调整纳米笔尖末端的单向磁场各向异性。这个新技术可以用来制作新一代的计算和传感设备。

相关成果发表在Nature Nanotechnology 上。

6、神奇！水中导电的电路
Chemoelectronics: Nanoparticle Diodes and Devices That Work When Wet

一个国际研究小组开发出一种生物电子电路，他们将任何四种类型的配体有机分子涂覆在金纳米粒子上，形成一种特殊的电路，在放入水或潮湿的环境中时，每个配体都会产生不同的导电效果。离子的运动会在金纳米粒子之间形成一个二极管形式的固有电场。这个技术可以用于构建晶体二极管和光响应电浆中。

7、首次在超导纳米线上发现马约拉那“零模式”
Majorana 'zero modes' spotted in superconducting nanowires

丹麦尼尔斯•波尔研究所的物理学家首次发现了电子在微小的纳米线中形成的纠缠态，能高度屏蔽噪音和其他外部刺激。当纳米线被冷却到接近绝对零度时，超导电子可以存在于半导体中，纳米线两端的电子成为纠缠态，形成一根不间断的纠缠电子贯穿导线。这些马约拉那“零模式”可以在量子计算机中作为量子比特存在，用于未来的量子信息系统。

相关成果发表在Nature上。

8、让蛋白与电子的交流更频繁
Making proteins talk to silicon electronics

来自德国、以色列的研究人员在生物电子领域研究出一种在纳米级仅与硅物质接触的生物技术方案。他们使用标准的半导体工艺把氧化硅层的厚度降低4 - 8个纳米，在顶部硅层形成塔结构，再把细胞色素C蛋白从缓冲溶液中固定到纳米沟区域。这个方案可以促进蛋白质电荷传输的基础研究和开拓集成硅生物传感器新领域的研究。

相关成果发表在 Nanotechnology上。

本期周报由材料人纳米周报小组Bobby和大黑猫供稿，材料牛编辑整理。