张欣教授实验室澳门威尼斯人注册网站研究成果发表于《微系统与纳米工程》
祝贺张欣教授(MSE, ME)和她的澳门威尼斯人注册网站研究小组最近发表了题为《“朝向均匀定向硅藻结构单层:实验和理论分析”(作者:李敖波,张文强,Reza Ghaffarivardavagh,王小宁,Stephan W. Anderson,张欣) 在微系统与纳米工程。

微观结构:均匀硅藻单层的规模化生产
利用藻类外骨骼的非凡特性的一项简单技术可能会导致纳米技术的进步。晶胞是双原子藻的硅细胞壁,是一种复杂的多层多孔结构,具有非凡的强度、大表面积和独特的光学特性。控制晶体的排列和方向是利用其属性的关键,但迄今为止证明具有挑战性,限制了它们的潜在应用。现在,张欣(ME, MSE)和她的同事已经开发出一种有效的方法来生成均匀定向的晶体。澳门威尼斯人注册网站研究小组在水下泵入氮气泡,盘子状的结晶体漂浮在上面,在表面形成紧密排列的簇,取向相似的结晶体单层。他们的发现展示了一种可扩展的生产大面积排列结构的工艺,可以促进生物模板结构的微/纳米制造,用于许多实际技术应用。
最初发表在微系统和纳米工程上。
摘要
硅藻是单细胞的光合藻类,在水生环境中无处不在。它们独特的三维(3D)结构二氧化硅外骨骼,也被称为晶体,由于其非凡的机械性能,巨大的表面积和独特的光学性能,引起了各种澳门威尼斯人注册网站研究领域的关注。尽管它们在一系列应用中有很好的应用前景,但如果没有方法来统一控制晶体的对准/方向,它们在技术发展中的全部潜力就无法实现。在本文中,我们实现了一种简单的冒泡方法,并随后建立了模型,以获得大面积,均匀定向的cosciinodiscus物种硅藻体。在气泡诱导的搅拌作用下,在水-空气界面上形成了致密的单壳层,高达90%的单壳层取向均匀。模拟和分析了气泡诱导的搅拌之间的相互作用,证明了在随后向水面上升的过程中,气泡淹没和方向调整是实验观察到的均匀性的基础。本澳门威尼斯人注册网站研究中描述的方法对于从传感器到能量收集设备等各种技术的挫折工程应用具有巨大的潜力。