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2025年度中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金獲獎(jiǎng)名單發(fā)布
日前，中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)審委員會(huì)按照《[詳細(xì)]
行業(yè)技術(shù)搶先看：那些聽上去很“牛”的研究
2018年03月22日 14:52:55
來源：中國(guó)化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：6270
新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，是科技創(chuàng)新推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，重塑中國(guó)形象、推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的生動(dòng)注腳。那么近期，我們儀器行業(yè)又涌現(xiàn)了哪些聽上去很“牛”的研究技術(shù)呢？
【中國(guó)化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】科研技術(shù)的革新對(duì)推動(dòng)科研儀器發(fā)展、促進(jìn)原始創(chuàng)新來說是至關(guān)重要。改革開放40年來，我國(guó)取得了眾多舉世矚目的科技成果，不僅提升了我國(guó)的地位，也極大改善了我們的生活。新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，是科技創(chuàng)新推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，重塑中國(guó)形象、推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的生動(dòng)注腳。那么近期，我們儀器行業(yè)又涌現(xiàn)了哪些聽上去很“牛”的研究技術(shù)呢？小編為了方便大家了解特做了如下盤點(diǎn)：
長(zhǎng)春光機(jī)所研制出具有近紅外吸收/發(fā)射的碳納米點(diǎn)
近日，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研究員曲松楠課題組突破了碳基納米點(diǎn)在近紅外波段發(fā)光效率低的難題，研制出具有近紅外吸收/發(fā)光特性的碳納米點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了基于碳納米點(diǎn)的活體近紅外熒光成像，并在近紅外-Ⅱ區(qū)(1400nm)激發(fā)下同時(shí)實(shí)現(xiàn)了雙光子近紅外發(fā)射和三光子紅光發(fā)射，在基于碳基納米點(diǎn)的活體近紅外熒光成像研究中邁出重要一步。
曲松楠課題組自2012年起，開展發(fā)光碳納米點(diǎn)能帶調(diào)控及應(yīng)用的研究，先后開發(fā)出水溶性綠光碳納米點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)碳納米點(diǎn)綠光光泵激光，實(shí)現(xiàn)基于碳納米點(diǎn)的噴水熒光信息打印，開發(fā)出橙光波段發(fā)光效率高的碳納米點(diǎn)、具有光熱轉(zhuǎn)換功能的超碳納米點(diǎn)。針對(duì)碳納米點(diǎn)帶隙難于調(diào)控到近紅外區(qū)，并難于實(shí)現(xiàn)近紅外發(fā)光的難題，曲松楠課題組通過對(duì)紅光碳納米點(diǎn)表面進(jìn)行吸電子基團(tuán)修飾及對(duì)碳基內(nèi)核層有序結(jié)構(gòu)的無序化調(diào)控，使層狀碳基內(nèi)核外片層與核內(nèi)共軛結(jié)構(gòu)分離，在近紅外波段產(chǎn)生新的發(fā)光帶隙，獲得了在近紅外光激發(fā)下具有近紅外發(fā)射的碳納米點(diǎn)，熒光量子效率達(dá)到10%，為高值。以該碳納米點(diǎn)為熒光成像試劑，實(shí)現(xiàn)了小鼠胃部及血液循環(huán)過程中的活體近紅外熒光成像。
中國(guó)科大凝聚相超快光譜與動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究取得新進(jìn)展
近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心羅毅研究團(tuán)隊(duì)張群研究組，在凝聚相超快光譜與動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展，揭示出甲醇分子(光催化研究中常用的空穴犧牲劑之一)吸附于模型半導(dǎo)體材料(g-C3N4)表面所發(fā)生的光激發(fā)反向空穴轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)行為機(jī)制。研究成果以Experimental Identification of Ultrafast Reverse Hole Transfer at the Interface of Photoexcited Methanol/Graphitic Carbon Nitride System為題，發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。
研究人員聚焦具有代表性的CH3OH/g-C3N4界面體系中的光激發(fā)空穴動(dòng)力學(xué)，采用飛秒時(shí)間分辨的超快光譜與動(dòng)力學(xué)測(cè)量技術(shù)，開展了一套精心設(shè)計(jì)的比較和控制實(shí)驗(yàn)。首先，通過比照分析不同溶劑條件下的超快特征譜及其演化，不僅給出了反向空穴轉(zhuǎn)移過程(由空穴犧牲劑分子到半導(dǎo)體材料表面)的首例實(shí)驗(yàn)指認(rèn)，而且量化了該過程的時(shí)間尺度(幾百皮秒)。其次，通過質(zhì)子化g-C3N4的控制實(shí)驗(yàn)，印證了理論所預(yù)測(cè)的吸附在半導(dǎo)體材料表面的去質(zhì)子化甲醇分子是主導(dǎo)其空穴犧牲能力的化學(xué)物種。此外，通過比照分析不同波長(zhǎng)飛秒激光激發(fā)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，揭示了該類體系中存在的熱空穴轉(zhuǎn)移效應(yīng)。通過比照分析不同空穴犧牲劑分子(如甲醇、乙醇、乙二醇等)存在下的反向空穴轉(zhuǎn)移速率，提出了衡量空穴犧牲能力的微觀動(dòng)力學(xué)定量判據(jù)。這些來自超快光譜與動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的新發(fā)現(xiàn)，將為相關(guān)光催化研究提供具有普適意義的機(jī)理認(rèn)知和指導(dǎo)。
合肥研究院在等離激元耦合傳感器件研究中取得新進(jìn)展
近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所微納技術(shù)與器件研究室李越課題組，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授鄧兆祥、李良彬，與濟(jì)南大學(xué)教授李村成合作，在金納米球二聚體的組裝及其等離激元耦合動(dòng)力學(xué)調(diào)控的比色傳感新方法方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表在Advanced Functional Materials上。
該傳感器巧妙利用了水凝膠在受外界物質(zhì)的刺激引起體積迅速膨脹或收縮的特點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)Au納米球二聚體中光學(xué)性質(zhì)的動(dòng)力學(xué)調(diào)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高敏感的比色傳感器件的構(gòu)筑；此外，將Au二聚體嵌入在水凝膠薄膜中，可有效克服其自發(fā)團(tuán)聚與沉降等不足，具有很好的穩(wěn)定性。進(jìn)一步，該團(tuán)隊(duì)合理利用水凝膠的膨脹程度反比于其交聯(lián)度的敏感特性，拓寬該器件靈敏度的動(dòng)態(tài)可調(diào)諧范圍，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)不同濃度范圍內(nèi)目標(biāo)分析物的敏感探測(cè)。該工作為Au納米球二聚體等離激元耦合光學(xué)性質(zhì)的動(dòng)力學(xué)調(diào)控研究提供了新途徑，并為超高敏感、高穩(wěn)定性的傳感器件的構(gòu)筑等方面提供了新思路。
研究員在針灸針表面增強(qiáng)拉曼光譜分子傳感研究中取得進(jìn)展
近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合肥智能機(jī)械研究所研究員楊良保等，基于針灸針構(gòu)筑了一種“可插入式”SERS傳感器，實(shí)現(xiàn)了多相體系的原位檢測(cè)，該傳感器有望用于針灸機(jī)理的研究。相關(guān)成果發(fā)表在Analytical Chemistry上。近年來，表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)由于可以進(jìn)行無損、高靈敏的指紋識(shí)別檢測(cè)而備受關(guān)注，已廣泛應(yīng)用于各大基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。能否利用SERS技術(shù)研究傳統(tǒng)針灸機(jī)理呢，尚不清楚。
研究人員受到傳統(tǒng)針灸銀針的啟發(fā)，將PVP包裹的金納米顆粒修飾在針灸銀針表面，構(gòu)筑了一種“可插入式”的SERS傳感器。與傳統(tǒng)的SERS傳感器相比，“可插入式”SERS傳感器更容易達(dá)到樣品內(nèi)部，通過針體表面不同位置的取點(diǎn)檢測(cè)，可以獲得樣品不同深度的信息。研究人員將“可插入式”SERS傳感器置于水-油雙相體系中，分別從水相和油相中取點(diǎn)檢測(cè)，可以獲得不同相中的分子信息。這種“可插入式”SERS傳感器有望用于生物活體樣本，特別是對(duì)于傳統(tǒng)針灸機(jī)理的研究。
聲學(xué)所研發(fā)出相控陣檢測(cè)系統(tǒng) 無損檢測(cè)應(yīng)用取得新進(jìn)展
近日，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲技術(shù)中心王沖等人研發(fā)了基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)的全并行計(jì)算架構(gòu)，有效加速了超聲全聚焦檢測(cè)(Total Focusing Method，TFM)成像，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像的無損檢測(cè)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域。
該研究成果改變了傳統(tǒng)成像計(jì)算方式，充分利用了目前高速發(fā)展的可編程集成電路優(yōu)勢(shì)，而不再需要處理器進(jìn)行繁重的疊加運(yùn)算，顯著提高了TFM成像計(jì)算效率，有利于促進(jìn)超聲全聚焦檢測(cè)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，滿足現(xiàn)代工業(yè)無損檢測(cè)的高分辨率、快速自動(dòng)化檢測(cè)需求。
科研院所和創(chuàng)新型企業(yè)在建立國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)上具有顯著優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過多年來的攻堅(jiān)克難，科研已進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)成熟時(shí)期。上述這些新技術(shù)是科技創(chuàng)新的新產(chǎn)物，是技術(shù)創(chuàng)新和科技改造升級(jí)的成果，同時(shí)也滿足了市場(chǎng)需求。希望在日后，這些已經(jīng)日趨成熟的科研技術(shù)能夠更加廣泛的運(yùn)用到我國(guó)儀器領(lǐng)域中。
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