Vật liệu hàn là gì? Các công bố khoa học về Vật liệu hàn

Nghiên cứu sự phân hủy lipid trong cá đông lạnh đã dẫn đến việc phát triển một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để chiết xuất và tinh chế lipid từ các vật liệu sinh học. Toàn bộ quy trình có thể được thực hiện trong khoảng 10 phút; nó hiệu quả, có thể tái lập và không có sự thao tác gây hại. Mô ướt được đồng nhất hóa với hỗn hợp chloroform và methanol theo tỷ lệ sao cho hệ thống tan được hình thành với nước trong mô. Sau khi pha loãng với chloroform và nước, dịch đồng nhất được phân tách thành hai lớp, lớp chloroform chứa toàn bộ lipid và lớp methanol chứa tất cả các hợp chất không phải là lipid. Một chiết xuất lipid tinh khiết được thu nhận chỉ đơn giản bằng cách tách lớp chloroform. Phương pháp này đã được áp dụng cho cơ cá và có thể dễ dàng thích nghi để sử dụng với các mô khác.

Nhiều hệ thống vật liệu hiện đang được xem xét như là những ứng cử viên tiềm năng để thay thế SiO2 làm vật liệu điện môi cổng cho công nghệ bán dẫn metal-oxide–semiconductor (CMOS) dưới 0,1 μm. Việc xem xét hệ thống các tính chất cần thiết của điện môi cổng cho thấy rằng các hướng dẫn chính để chọn một chất thay thế điện môi cổng là (a) độ điện môi, khoảng cách năng lượng, và sự liên kết băng với silicon, (b) tính ổn định nhiệt động học, (c) hình thái lớp phim, (d) chất lượng giao diện, (e) sự tương thích với các vật liệu hiện tại hoặc dự kiến sẽ được sử dụng trong quá trình chế tạo các thiết bị CMOS, (f) khả năng tương thích quy trình, và (g) độ tin cậy. Nhiều loại điện môi có vẻ thuận lợi trong một số lĩnh vực này, nhưng rất ít vật liệu hứa hẹn đáp ứng tất cả các hướng dẫn này. Một bài tổng quan về công việc hiện tại và tài liệu trong lĩnh vực điện môi cổng thay thế được đưa ra. Dựa trên các kết quả đã báo cáo và những cân nhắc cơ bản, các hệ thống vật liệu giả nhị phân cung cấp sự linh hoạt lớn và cho thấy triển vọng nhất trong việc tích hợp thành công vào các điều kiện chế biến dự kiến cho các công nghệ CMOS tương lai, đặc biệt do xu hướng của chúng trong việc hình thành ở giao diện với Si (ví dụ: silicat). Những hệ thống giả nhị phân này cũng cho phép sử dụng các vật liệu có hệ số điện môi cao khác bằng cách đóng vai trò như một lớp điện môi cao ở giao diện. Mặc dù công việc vẫn đang tiếp diễn, nhưng còn nhiều nghiên cứu vẫn cần thiết, vì rõ ràng rằng bất kỳ vật liệu nào muốn thay thế SiO2 làm điện môi cổng đều phải đối mặt với một thách thức lớn. Các yêu cầu về khả năng tương thích tích hợp quy trình đòi hỏi rất cao, và bất kỳ ứng cử viên nghiêm túc nào cũng chỉ có thể xuất hiện thông qua việc điều tra tiếp tục, sâu rộng.

Việc phân hủy và chuyển hóa các chất hữu cơ thực vật trên và dưới mặt đất (rác thực vật) là quá trình chính tạo ra chất hữu cơ trong đất (SOM). Tuy nhiên, các nghiên cứu về sự phân hủy rác thực vật và sự hình thành SOM đã phần lớn bị tách biệt, không cung cấp một liên kết hiệu quả giữa hai quá trình cơ bản này đối với sự chu chuyển và tích trữ carbon (C) và nitơ (N). Chúng tôi trình bày sự hiểu biết hiện tại về tầm quan trọng của hiệu quả sử dụng cơ chất của vi sinh vật và phân bổ C và N trong việc kiểm soát tỷ lệ C và N có nguồn gốc từ thực vật được đưa vào SOM, và các tương tác trong ma trận đất trong việc kiểm soát sự ổn định của SOM. Chúng tôi tổng hợp sự hiểu biết này vào khung Hiệu suất vi sinh vật - Ổn định ma trận (MEMS). Khung này dẫn đến giả thuyết rằng các thành phần thực vật dễ phân hủy là nguồn sản phẩm vi sinh vật chính, so với các tỷ lệ đầu vào, vì chúng được vi sinh vật sử dụng hiệu quả hơn. Các sản phẩm vi sinh vật từ quá trình phân hủy này do đó sẽ trở thành các tiền chất chính của SOM ổn định bằng cách thúc đẩy sự kết tụ và thông qua liên kết hóa học mạnh mẽ với ma trận khoáng trong đất.

Sự phát triển nhanh chóng của nhiều loại vật liệu nano công nghệ (được định nghĩa là các vật liệu được thiết kế và sản xuất có các đặc điểm cấu trúc với ít nhất một kích thước nhỏ hơn 100 nanomet) đã đặt ra một tình huống khó khăn cho các nhà quản lý trong việc xác định mối nguy. Viện Nghiên cứu Khoa học Đời sống Quốc tế / Viện Khoa học Rủi ro đã tập hợp một nhóm chuyên gia để phát triển chiến lược sàng lọc cho việc xác định mối nguy của các vật liệu nano công nghệ. Báo cáo của nhóm làm việc trình bày các yếu tố của một chiến lược sàng lọc thay vì một giao thức thử nghiệm chi tiết. Dựa trên việc đánh giá các dữ liệu hạn chế hiện có, báo cáo đưa ra một chiến lược thu thập dữ liệu rộng rãi áp dụng cho giai đoạn đầu này trong phát triển quy trình đánh giá rủi ro cho các vật liệu nano. Các lộ trình tiếp xúc đường miệng, da, hít vào và tiêm được đưa vào xem xét rằng, tùy thuộc vào các mô hình sử dụng, việc tiếp xúc với các vật liệu nano có thể xảy ra qua bất kỳ lộ trình nào trong số này. Ba yếu tố chính của chiến lược sàng lọc độc tính là: Các đặc tính lý hóa, các xét nghiệm In Vitro (tế bào và phi tế bào), và các xét nghiệm In Vivo.

Có khả năng cao rằng hoạt tính sinh học của các hạt nano sẽ phụ thuộc vào các tham số lý hóa mà thường không được xem xét trong các nghiên cứu sàng lọc độc tính. Các tính chất lý hóa có thể quan trọng trong việc hiểu các tác động độc hại của các vật liệu thử nghiệm bao gồm kích thước và phân bố kích thước hạt, trạng thái agglomeration, hình dạng, cấu trúc tinh thể, thành phần hóa học, diện tích bề mặt, hóa học bề mặt, điện tích bề mặt, và độ xốp.

Các kỹ thuật in vitro cho phép cô lập và thử nghiệm các con đường sinh học và cơ chế cụ thể dưới các điều kiện kiểm soát, theo cách mà không thể thực hiện trong các thử nghiệm in vivo. Các thử nghiệm được đề xuất cho độc tính đường vào của phổi, da và màng nhầy, và độc tính của các cơ quan mục tiêu cho nội mạch, máu, lá lách, gan, hệ thần kinh, tim và thận. Đánh giá phi tế bào về độ bền của hạt nano, tương tác protein, kích hoạt bổ sung và hoạt tính pro-oxy hóa cũng được xem xét.

Một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi cho các phân tích tổng hợp dựa trên tọa độ của dữ liệu hình ảnh thần kinh là ước lượng xác suất hoạt động (ALE). ALE đánh giá sự chồng chéo giữa các điểm tập trung dựa trên việc mô hình hóa chúng như các phân phối xác suất được trung tâm tại các tọa độ tương ứng. Trong nghiên cứu Dự án Não Người/Thần kinh học thông tin này, các tác giả trình bày một thuật toán ALE đã được sửa đổi nhằm giải quyết các nhược điểm liên quan đến các bản triển khai trước đó. Thay đổi đầu tiên liên quan đến kích thước của các phân phối xác suất, trước đây phải được người dùng xác định. Để cung cấp một giải pháp có nguyên tắc hơn, các tác giả đã phân tích dữ liệu fMRI của 21 chủ thể, được chuẩn hóa vào không gian MNI bằng chín phương pháp khác nhau. Phân tích này cung cấp các ước tính định lượng về sự biến đổi giữa các chủ thể và giữa các mẫu cho 16 vùng có chức năng được xác định, sau đó được sử dụng để mô hình hóa rõ ràng sự không chắc chắn không gian liên quan đến mỗi tọa độ được báo cáo. Thứ hai, thay vì kiểm tra sự cụm trên mức ngẫu nhiên giữa các điểm tập trung, thuật toán sửa đổi đánh giá sự cụm trên mức ngẫu nhiên giữa các thí nghiệm. Mối quan hệ không gian giữa các điểm tập trung trong một thí nghiệm nhất định giờ đây được giả định là cố định và kết quả ALE được đánh giá so với một phân phối null của sự liên kết không gian ngẫu nhiên giữa các thí nghiệm. Quan trọng là, sự sửa đổi này dẫn đến một sự thay đổi từ suy luận hiệu ứng cố định sang suy luận hiệu ứng ngẫu nhiên trong phân tích ALE, cho phép tổng quát hóa kết quả cho toàn bộ dân số các nghiên cứu đã được phân tích. Qua phân tích so sánh dữ liệu thực và mô phỏng, các tác giả đã chỉ ra rằng thuật toán ALE đã được sửa đổi giải quyết các vấn đề khái niệm của các phân tích tổng hợp trước đó và tăng cường tính đặc hiệu của các kết quả sau đó mà không làm mất đi độ nhạy của phương pháp ban đầu. Do đó, nó có thể cung cấp một công cụ được cải tiến về phương pháp cho các phân tích tổng hợp dựa trên tọa độ trên dữ liệu hình ảnh chức năng. Hum Brain Mapp 2009. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.

Vi sinh vật đường ruột đã được xác định là có liên quan đến sự phát triển của một số loại ung thư, chẳng hạn như ung thư đại trực tràng, nhưng - vì vai trò quan trọng của cư dân đường ruột trong việc trao đổi chất - chúng cũng có thể điều chỉnh hiệu quả của một số phương pháp điều trị ung thư. Iida et al. (tr. 967 ) đã đánh giá tác động của vi sinh vật đối với hiệu quả của liệu pháp miễn dịch [CpG (liên kết phosphodiester cytosine, guanosine) oligonucleotides] và oxaliplatin, một hợp chất platinum được sử dụng như hóa trị liệu. Cả hai liệu pháp giảm hiệu quả trong chuột mang khối u thiếu vi sinh vật, với vi sinh vật quan trọng trong việc kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh chống lại các khối u. Viaud et al. (tr. 971 ) đã tìm thấy tác động tương tự của vi sinh vật trên chuột mang khối u được điều trị bằng cyclophosphamide, nhưng trong trường hợp này, có vẻ như vi sinh vật thúc đẩy phản ứng miễn dịch thích nghi chống lại các khối u.

In Ảnh Phun Mực được coi là một công cụ sản xuất đa năng cho các ứng dụng trong chế tạo vật liệu ngoài vai trò truyền thống của nó trong đầu ra đồ họa và đánh dấu. Đặc điểm chung trong tất cả các ứng dụng này là việc dispenses (phân phối) và định vị chính xác khối lượng rất nhỏ của chất lỏng (1–100 picolit) trên một nền trước khi chuyển đổi thành dạng rắn. Việc áp dụng In Ảnh Phun Mực vào việc chế tạo cấu trúc cho các ứng dụng vật liệu kết cấu hoặc chức năng đòi hỏi phải hiểu cách các quá trình vật lý hoạt động trong quá trình in ảnh phun mực tương tác với các tính chất của các precursor chất lỏng được sử dụng. Ở đây, chúng tôi xem xét tình trạng hiện tại của việc hiểu biết về các cơ chế hình thành giọt và cách mà điều này định nghĩa các tính chất chất lỏng cần thiết cho một chất lỏng cụ thể có thể in được. Các tương tác giữa các giọt riêng lẻ và nền cũng như giữa các giọt liền kề là rất quan trọng trong việc xác định độ phân giải và độ chính xác của các đối tượng in. Độ phân giải của mẫu bị giới hạn bởi mức độ mà một giọt chất lỏng lan rộng trên một nền và cách mà sự lan rộng thay đổi khi các giọt liền kề chồng lấp lên nhau để hình thành các đặc điểm liên tục. Có ranh giới rõ ràng về chiều rộng của một đường liên tục in ấn, được xác định dựa trên các yếu tố vật liệu và quy trình. Các đặc điểm có độ phân giải tinh vi hơn có thể đạt được thông qua việc tạo mẫu và cấu trúc nền phù hợp trước khi in ấn, điều này là thiết yếu nếu các thiết bị bán dẫn polymer được chế tạo. Các góc tiếp xúc tiến và lùi thấp thúc đẩy độ ổn định của đường in nhưng cũng dễ bị phân tách chất tan hoặc “vết cà phê” khi khô.

Các nghiên cứu trong lĩnh vực vật liệu phân tách dầu/nước với tính ướt đặc biệt có thể thúc đẩy việc giải quyết nước thải nhiễm dầu công nghiệp và các vụ tràn dầu trên biển.

Việc hình thành các vật liệu composite bán dẫn gồm các dị điểm đa thành phần hoặc đa pha là một chiến lược rất hiệu quả để thiết kế các hệ thống quang xúc tác có hoạt tính cao. Bài tổng kết này hệ thống hóa những chiến lược gần đây để phát triển các vật liệu composite này và nêu bật các tiến bộ mới nhất trong lĩnh vực. Sau phần giới thiệu chung về các chiến lược khác nhau nhằm cải thiện hoạt động quang xúc tác thông qua việc hình thành các dị điểm, ba loại dị điểm khác nhau được trình bày chi tiết, kèm theo phần giới thiệu lịch sử về các hệ thống dị điểm bán dẫn và một cái nhìn tổng quan văn học kỹ lưỡng. Các chương đặc biệt mô tả các dị điểm carbon nitride được nghiên cứu nhiều cũng như các tiến độ gần đây trong việc hình thành dị điểm đa pha, bao gồm nhật khai thác vào hệ thống anatase-rutile mới nhất. Khi được thiết kế cẩn thận, các vật liệu composite bán dẫn gồm hai hoặc ba vật liệu hay pha khác nhau sẽ rất hiệu quả trong việc tạo điều kiện cho quá trình tách điện tích và chuyển dời hạt mang điện, cải thiện đáng kể hiệu suất quang xúc tác và quang điện hóa.

Kể từ khi kỹ thuật khuếch tán ngược điện tử (EBSD) được tự động hóa, các hệ thống EBSD đã trở nên phổ biến trong các cơ sở hiển vi thuộc các phòng thí nghiệm nghiên cứu khoa học vật liệu và địa chất trên toàn thế giới. Sự chấp nhận của kỹ thuật này chủ yếu là nhờ khả năng của EBSD trong việc hỗ trợ các nhà nghiên cứu hiểu biết về các khía cạnh tinh thể học của cấu trúc vi mô. Đã có sự quan tâm đáng kể trong việc sử dụng EBSD để định lượng biến dạng ở quy mô dưới vi mô. Để áp dụng EBSD cho việc đặc trưng hóa biến dạng, điều quan trọng là phải hiểu những gì có thể thực hiện trong thực tế cùng với các giả định và hạn chế cơ bản. Công trình này xem xét tình trạng hiện tại của công nghệ liên quan đến phân tích biến dạng sử dụng EBSD. Đầu tiên, các tác động của cả biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo lên các mẫu EBSD riêng lẻ sẽ được xem xét. Thứ hai, việc sử dụng bản đồ EBSD để đặc trưng hóa biến dạng dẻo sẽ được khám phá. Cả tiềm năng của kỹ thuật và những hạn chế của nó sẽ được thảo luận cùng với độ nhạy của các tham số tính toán và lập bản đồ khác nhau.