p–n 结构的制造是众多电子装置需要解决的关键问题,包括:整流二极管、太阳能电池和双极晶体管。在这篇新作中,J. C. Ribierre等人阐述了一种多用途方法—使用单片有机半导体材料在溶液加工薄膜中绘制p-和n-区。他们阐明了如何使用激光直接写入的方法绘制互补有机逻辑电路和具有特定p-和n-区特征的横向双极微观结构。为了阐明这种方法的多功能性,作者还阐明了NAND 和NOR 逻辑门、门调制横向p-n型二极管的制作。这种全新的制图法为各式各样有机光学电子装置的制造提供了令人惊喜和独特的机遇。
J. C. Ribierre et al., Adv. Mater. ; DOI: 10.1002/adma.200903152
自组装单分子层(SAMs)通常用于决定材料表面的功能。传统的SAM 分子只拥有一个“头部”组,只对一种特定的材料表面具有亲合性,例如金。暴露在外的分子组(尾部组)则由一个官能团组成,例如:COOH,CH3 或-NH3,因此它被赋予了理想的表面功能,例如创造不易被水沾湿的表面或生物可相容的表面。
如果把SAM 分子当作“墨水”与制图技法结合使用,例如微接触打印,我们就可以绘制出有图案的功能材料表面。SAM 分子的缺点是:通常它只有一个头部组粘着在一种特定的材料上,例如金的表面只能粘着硫醇,这样一来分子只能呈现出一种特定的尾部组功能。如果一个物体拥有多种不同的材料,例如一种贵金属及一种金属氧化物表面(陶制)和/或一个物体需要一种不同的尾部组功能,那么我们就必须合成一种新分子。而这个过程即昂贵又耗时。 继续阅读”一滴墨水,两个表面” »
材料科学领域的一大重要挑战就是要改进药物输送的时间控制装置。为了解决这个难题,William L. Murphy等人研制并描述了一种基于水凝胶的动态材料,它可以对触发分子做出反应从而释放出胶囊药物。具体而言就是:他们利用机能蛋白–钙调蛋白形成了水凝胶,这在水凝胶的聚合体网络中形成了一个整体单位。
钙调蛋白受触发分子的引导形成了一种构象变化,它是蛋白质原子的空间性重新排列。最为重要的是,钙调蛋白的纳米级构象变化使水凝胶的体积减小,并在事先预定好的时间内诱导了药物的释放。同时,水凝胶会形成临床相关的微球体,微球体经注射器注入以后仍然可以保持其几何形态,并且不会破坏模型药物的分子结构–血管内皮生长因子。
有成百上千种蛋白质都能够较好地完成这种有特色的构象变化。因此,我们可以利用这种方法来控制药物输送的定时问题,从而解决各种各样的触发分子问题。
W. J. King et al., Macromol. Biosci. ; DOI: 10.1002/mabi.200900382
以化学物质为动力的纳米级发动机是一个快速发展的新兴领域,而落实对发动机组件尺寸和形状的纳米级精确控制对于理解和掌控它的纳米级运动至关重要。
在这篇文章中,纳米球异质二聚体是纳米自动化产业中的一种新模型。在铂环境中,经过双氧水的分解,一个非催化硅纳米球与一个催化铂纳米球相结合就组成了一个纳米球异质二聚体。纳米级发动机为精细的实验和理论研究提供了一个模型平台。一群热衷于纳米级发动机的研究人员根据上述情况解释了纳米球二聚物的动力学是如何取决于纳米球的相对尺寸的。
大比例分子动力学和细观多粒子碰撞动力学合成了流体动力学交互作用,利用这个原理我们就可以在液相中模拟纳米球二聚物的旋转和平移动态以及溶液和基质的分界面。未来的新型动态结构和装置将有可能从这项成果中得以形成,包括化学有效载荷的整理和输送,河流和溪水的污染控制以及我们身体内部器官和细胞的运行。
L. F. Valadares et al., Small ; DOI: 10.1002/smll.200901976
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