学科: 纳米科学与工程

纳米科学与工程是研究纳米尺度(1-100纳米)物质结构、性质及相互作用的交叉学科,涵盖物理、化学、材料、生物等领域。其核心包括纳米材料设计、纳米器件制造、纳米表征技术及在能源、医疗、电子等领域的应用。该学科推动新原理、新工具和新系统的开发,促进从基础研究到产业化的创新,对现代科技革命具有深远影响。(该学科下共有 85 篇文章)

打造具有光学方向差异性的特殊结构彩色晶体

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-27 16:01

学科: 光学工程 化学工程与技术 材料科学与工程 纳米科学与工程

本文开发了一种用DNA程序化组装金纳米棒和金纳米五角双锥体的方法,成功制备出三种低对称性胶体晶体。这些晶体具有不同晶格对称性和光学轴取向(垂直、平行、斜交),展现出强光学各向异性,如显著的偏振依赖透射与散射特性,为新型偏振光学器件提供了新可能。

标签: DNA程序化组装 二向色性与双折射 低对称性胶体晶体 光学各向异性 金纳米结构

纳米芯片上的“扭结波”光频梳

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-27 15:02

学科: 光学工程 电子科学与技术 纳米科学与工程 集成电路科学与工程

纳米芯片上的“扭结波”光频梳

本文报道了一种新型芯片级光学频率梳:利用铌酸锂纳米光子电路与半导体激光器集成,产生‘拓扑孤子’频率梳。它无需高精度谐振腔、射频源或复杂稳频系统,功耗低、结构简单,还能覆盖中红外等传统技术难以触及的波段,有望推动便携式精密测量设备发展。

标签: 中红外光谱 光学频率梳 参量振荡器 拓扑孤子 铌酸锂光子芯片

MXene材料中水分子的形态与运动速度发生了哪些变化?

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-27 08:01

学科: 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学 纳米科学与工程

水在二维材料MXene层间被‘挤压’时,形态和流动速度会发生显著变化。本研究结合机器学习模拟与X射线、中子散射实验发现:MXene表面的-F、-O、-OH等基团就像‘开关’,能调控层间水分子的排列方式、极性方向和氢键寿命,从而大幅改变水的扩散快慢——最高可提升10倍以上。该成果为设计高性能超级电容器、海水淡化膜等提供新思路。

标签: MXene 氢键寿命 水扩散 界面静电势

能帮医生“看清”并“烧掉”脑瘤的新型纳米探针

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-23 15:01

学科: 化学工程与技术 生物医学工程 纳米科学与工程 药学

能帮医生“看清”并“烧掉”脑瘤的新型纳米探针

本文研发了一种新型二维近红外二区(NIR-II)纳米探针TNQ2,具有高达445纳米的超大斯托克斯位移,能穿透血脑屏障,实现胶质瘤手术中实时高清晰成像导航,并在术后通过光热/光动力协同治疗清除残留癌细胞,显著延长小鼠生存期。

标签: 二维聚集诱导发光 胶质瘤诊疗 血脑屏障穿透 超大斯托克斯位移 近红外二区成像

一种像虫子一样的纳米核酸结构,能帮基因“钻进”细胞并逃出“消化袋”

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-23 12:05

学科: 生物医学工程 纳米科学与工程 药学

本文开发了一种形似蠕虫的核酸纳米结构,无需带正电基团或脂质,仅靠其特殊形状就能激活细胞内的ClC3氯离子交换体,促使内体酸化、膜破裂,从而高效释放基因药物到细胞质中。该技术在体外、离体和体内实验中均成功实现了基因治疗,显著优于传统转染试剂。

标签: ClC3离子交换体 内体逃逸 基因递送 核酸纳米结构 纳米蠕虫

哈佛工程师造出可实时“扭曲”并操控光的芯片

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-21 22:01

学科: 光学工程 生物医学工程 电子科学与技术 纳米科学与工程

哈佛大学研究团队开发出一种可实时调节的‘扭曲双层光子晶体’芯片,通过微型机电系统(MEMS)灵活控制光的‘手性’(即左旋或右旋特性),有望提升药物检测、光通信和量子光学等领域的精度与效率。

标签: 可调谐光学器件 圆偏振光 微机电系统 手性光调控 扭曲光子晶体

纳米光波导芯片的光束扫描技术

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-12 03:02

学科: 光学工程 电子科学与技术 纳米科学与工程 集成电路科学与工程

纳米光波导芯片的光束扫描技术

本文介绍一种新型‘光子滑雪跳台’芯片器件:将纳米级光波导直接集成在压电微悬臂梁上,实现从芯片表面直接发射并高速二维扫描高质量激光光束。它突破了传统光学扫描技术在光束质量与可扩展性之间的固有矛盾,为激光雷达、全息显示、量子计算和生物成像等应用提供了高效、紧凑、可量产的‘芯片到世界’光学接口。

标签: 二维光束扫描 光子滑雪跳台 压电微悬臂梁 芯片到世界接口 集成光子电路

科学家造出“超滑”纳米孔,大幅提升蓝色能源发电效率

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-10 10:01

学科: 动力工程及工程热物理 材料科学与工程 环境科学与工程 纳米科学与工程

科学家用脂质涂层改造纳米孔,大幅提高海水与河水交汇处盐差发电的效率。新膜材料使离子流动更快、摩擦更小,输出功率达15瓦/平方米,是现有技术的2–3倍,为实用化蓝色能源迈出关键一步。

标签: 水合润滑 盐差发电 离子传输 脂质涂层纳米孔 蓝色能源

物理学家首次观测到50年前预言的奇特磁旋涡

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-08 00:01

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 纳米科学与工程

科学家首次在一种超薄镍磷三硫化物晶体中,全程观测到磁性随降温发生的两个关键转变:先形成纳米级磁涡旋(BKT相),再转变为六方向有序磁态。这证实了二维六态钟模型的理论预言,为开发室温附近工作的纳米磁器件提供了新路径。

标签: BKT相 二维磁性材料 六态钟模型 磁涡旋

用电子显微镜“摇摆扫描”测出纳米级温度分布

作者: aeks | 发布时间: 2026-03-03 15:01

学科: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 纳米科学与工程

本文介绍了一种能在纳米尺度(约1纳米)上直接、非接触测量材料局部温度的新方法。它利用电子显微镜中的扫描进动电子衍射技术,通过分析原子热振动引起的衍射强度变化,精确推算出温度,精度达每摄氏度十万分之一平方埃。该方法特别适用于石墨烯等新型纳米材料和异质界面的热管理研究。

标签: 德拜-沃勒因子 扫描进动电子衍射 石墨烯热行为 纳米测温