1.Nat. Photonics：晶體實(shí)現(xiàn)三維飛秒激光納米光刻
考慮到應(yīng)力能誘導(dǎo)裂紋產(chǎn)生、傳播，進(jìn)而使高精度體積處理過程失效，目前人們對硬度較高的光學(xué)晶體的納米構(gòu)筑僅限于其表面。意大利國家研究委員會Airán Ródenas等人發(fā)現(xiàn)，釔鋁石榴石、藍(lán)寶石等常見激光晶體的納米孔化學(xué)刻蝕速率可通過刻蝕前使用激光直寫技術(shù)提高5個數(shù)量級以上（從<0.6 nm h?1 到~100 μm h?1）。這個過程能在不發(fā)生脆性斷裂的前提下，在厘米級激光晶體內(nèi)部產(chǎn)生特征尺寸100 nm的任意三維納米結(jié)構(gòu)。作者進(jìn)一步在釔鋁石榴石和藍(lán)寶石厘米級納米孔道內(nèi)組裝了亞波長衍射光柵和納米結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)，證實(shí)了該項(xiàng)技術(shù)的潛力。作者指出，該技術(shù)為納米光子學(xué)相關(guān)概念過渡到固體激光器、晶體光學(xué)領(lǐng)域提供了道路。
RódenasA, Gu M, Corrielli G, et al. Three-dimensional femtosecond lasernanolithography of crystals[J]. Nature Photonics, 2018.
DOI: 10.1038/s41566-018-0327-9
https://www.nature.com/articles/s41566-018-0327-9#article-info
2.麻省理工Sci. Adv.：二維DNA折紙主鏈實(shí)現(xiàn)全自動程序設(shè)計！
DNA折紙術(shù)中，主鏈需要折疊成長長的腳手架來構(gòu)建各種目標(biāo)幾何形狀，而主鏈序列設(shè)計主要通過人工完成，限制了DNA折紙術(shù)的發(fā)展。美國麻省理工學(xué)院Mark Bathe團(tuán)隊報道了一種全新的算法，可實(shí)現(xiàn)全自動設(shè)計DNA主鏈，用于構(gòu)建任何二維DNA折紙腳手架和目標(biāo)形貌。
Jun H, Zhang F, Bathe M, etal. Autonomously designed free-form 2D DNA origami[J]. Science Advances, 2019.
DOI: 10.1126/sciadv.aav0655
http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaav0655
3.張強(qiáng)Chem綜述：固態(tài)電解質(zhì)與安全鋰負(fù)極之間能源化學(xué)的最新進(jìn)展
由于金屬鋰負(fù)極的高容量和固態(tài)電解質(zhì)固有的安全性優(yōu)勢，固態(tài)金屬鋰電池被視為新一代高比能儲能體系最有希望的儲能器件。然而，不受控的枝晶生長和界面阻抗嚴(yán)重限制了固態(tài)金屬鋰電池的實(shí)際應(yīng)用。本綜述總結(jié)了金屬鋰負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)相匹配會產(chǎn)生的問題。首先，作者強(qiáng)調(diào)了當(dāng)前普遍存在的問題，重點(diǎn)在于高界面阻抗、不受控的枝晶生長和低工作電流與容量。第二部分的重點(diǎn)在于理解復(fù)合電解質(zhì)中的離子通道和界面處的空間電荷層。最后，作者對該領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)與展望。
Chen X, Gao C, et al. Recent Advances inEnergy Chemistry between Solid-State Electrolyte and Safe Lithium-Metal Anodes[J].Chem, 2018.
DOI: 10.1016/j.chempr.2018.12.002
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30541-2?rss=yes
4.Angew.：用于二次鎂電池的AlCl3/MgCl2/Mg(TFSI)2雜化電解質(zhì)的電化學(xué)調(diào)控與抗水性
可充鎂電池憑借豐富的原料來源和低廉的成本優(yōu)勢而被認(rèn)為是鋰基儲能器件最有希望的替代品。但是因?yàn)橛袡C(jī)鎂電解液具有很高的敏感性和反應(yīng)活性，發(fā)展高性能的電解質(zhì)仍然是一個十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在本文中，研究人員報道了一種包含三種簡單無機(jī)鹽AlCl3/MgCl2/Mg(TFSI)2的新型雜化電解質(zhì)。在金屬鎂沉積-剝離的過程中，這種雜化電解質(zhì)表現(xiàn)出史無前例的電化學(xué)性能：庫倫效率高達(dá)97%，過電位低至0.1 V，對Al集流體和不銹鋼集流體都具有十分高的穩(wěn)定性。更為重要的是，這種電解質(zhì)在引入2000 ppm的水分后仍然保持著高反應(yīng)活性，這就使其具有實(shí)際應(yīng)用的可能性。
He Y, Li Q, et al. ElectrochemicalConditioning‐Free and Water‐Resistanceof the hybrid AlCl?/MgCl?/Mg(TFSI)?Electrolytes for Rechargeable Mg Batteries[J]. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.
DOI: 10.1002/ange.201812824
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201812824?af=R
5.鄭州大學(xué)Angew.：Zn活化MoS2納米片高效HER，過電位達(dá)-194 mV！
MoS2因其儲量豐富且可作為電催化劑高效HER而被廣泛研究。在MoS2上創(chuàng)造缺陷或者摻雜其它原子可提高其HER性能，因此研究如何高效的在MoS2納米片上創(chuàng)造面內(nèi)缺陷，同時又摻雜其它原子是至關(guān)重要的。有鑒于此，作者發(fā)展了一種一步法制備Zn摻雜的MoS2納米片（Zn@MoS2）同時創(chuàng)造出S空穴的方法，并將合成的Zn@MoS2材料用于HER。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該材料具有良好的HER性能，電流密度為10 mA cm-2時，過電位僅-194 mV，Tafel斜率為78mV/dec。DFT計算表明，Zn的引入不僅減小了S空穴的生成能，同時可以提升臨位和次臨位的S空穴的HER性能。
Wu W, Niu C, Jia Y, et al. Activation of MoS2 Basal Planes for Hydrogen Evolution through Zinc[J]. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201812475
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201812475
6.AM綜述：用于液體活檢的納米技術(shù)：循環(huán)腫瘤細(xì)胞和細(xì)胞外囊泡的檢測
液體活檢能夠?qū)Ψ肿踊蚣?xì)胞生物標(biāo)志物進(jìn)行無創(chuàng)動態(tài)的分析，因此在診斷、預(yù)后、疾病進(jìn)展及治療效果監(jiān)測、了解疾病機(jī)制、藥物開發(fā)和治療靶點(diǎn)識別等方面具有巨大的應(yīng)用潛力。Li等人綜述了近年來用于液體活檢的一些納米材料例如納米器件和納米傳感器的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了它們在循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)和細(xì)胞外囊泡(EVs)的檢測和表征方面的應(yīng)用，對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和放大的傳感技術(shù)以及可視化策略進(jìn)行了討論；介紹了用于隔離、檢測和分子分析的新型微流控平臺，對這些創(chuàng)新材料和技術(shù)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和前景進(jìn)行了詳盡的分析。
Li W Z, Wang H Y, et al. Emerging Nanotechnologiesfor Liquid Biopsy: The Detection of Circulating Tumor Cells and ExtracellularVesicles[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805344
https://doi.org/10.1002/adma.201805344
7.AM綜述：血管內(nèi)的金屬基設(shè)備用于治療腦血管疾病
腦血管疾病包括各種腦血管阻礙疾病或腦循環(huán)障礙等。目前，含或不含生物修飾鉑基線圈已成為降低腦動脈瘤出血風(fēng)險的常規(guī)栓塞裝置。此外，許多顱內(nèi)支架、分流器和支架回收器等都有各自獨(dú)特的設(shè)計結(jié)構(gòu)。為了推進(jìn)這些設(shè)備的臨床應(yīng)用，就需要深入了解這些金屬基設(shè)備的機(jī)械和材料性能。然而，考慮到腦動脈的遠(yuǎn)端位置和解剖學(xué)特征，目前的裝置仍很難到達(dá)病變區(qū)域。因此，迫切需要更靈活的血管內(nèi)裝置來克服現(xiàn)有裝置的缺陷。Zhu等人討論了目前應(yīng)用于治療缺血性中風(fēng)等疾病的設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步推動它們的臨床轉(zhuǎn)化；此外還討論了新型生物降解材料和藥物洗脫技術(shù)以及個性化裝置在腦血管疾病臨床治療中的應(yīng)用。
Zhu Y Q, Zhang H B, et al.Endovascular Metal Devices for the Treatment of Cerebrovascular Diseases[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805452
https://doi.org/10.1002/adma.201805452
8.ACS Nano：熒光和光聲雙模成像實(shí)時監(jiān)測體內(nèi)酶激活的藥物釋放
實(shí)時監(jiān)測納米藥物在體內(nèi)的釋放在疾病治療中至關(guān)重要，而如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)仍是一個重大的挑戰(zhàn)。Li等人構(gòu)建了ICG/DOX@Gel-CuS 納米醫(yī)學(xué)材料（NMs），它由負(fù)載有吲哚菁綠(ICG)以及化療藥物阿霉素的明膠納米顆粒(NPs)以及周圍的CuS NPs組成。ICG的熒光信號最初會被ICG/DOX@Gel-CuS 中的衛(wèi)星CuS NPs屏蔽，而隨著酶激活NMs的降解反應(yīng)釋放DOX，信號也會逐漸地增加。實(shí)驗(yàn)采用計算機(jī)模擬的理論模型對ICG/DOX@Gel-CuS NMs的酶激活藥物釋放進(jìn)行了重建，從而揭示了DOX的釋放劑量與ICG熒光強(qiáng)度恢復(fù)之間的動力學(xué)功能關(guān)系。隨后將ICG/DOX@Gel-CuS NMs注入MDA-MB-231荷瘤小鼠體內(nèi)，對其體內(nèi)藥物釋放動力學(xué)進(jìn)行了評價。當(dāng)ICG/DOX@gel - cus NMs在腫瘤內(nèi)積累后，過表達(dá)的酶會引起明膠支架降解并釋放DOX和ICG，進(jìn)而在腫瘤區(qū)域的熒光信號會有明顯增強(qiáng)。此外，CuS NPs的光聲信號也可以用于對NMs進(jìn)行體內(nèi)的實(shí)時跟蹤。因此，利用這種核-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和NMs在腫瘤部位的可降解性可以實(shí)現(xiàn)熒光-光聲雙模成像來實(shí)時無創(chuàng)地監(jiān)測ICG/DOX@Gel-CuS NMs的DOX釋放情況。
Li X L, Bottini M, et al.Core-Satellite Nanomedicines for In Vivo Real-Time Monitoring ofEnzyme-Activatable Drug Release by Fluorescence and Photoacoustic Dual-ModalImaging[J]. ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b05136
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b05136
9.AFM：碳化MOF作為Al-S電池儲硫載體
可充Al-S電池憑借高容量和低成本優(yōu)勢有望成為新一代儲能器件。然而，到目前為止，Al-S電池較差的可逆性和短循環(huán)壽命嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。在本文中，研究人員報道了一種將S錨定在碳化的HKUST-1載體上的復(fù)合正極材料（S@HKUST-C）。在1000 mA/g的電流密度下，S@HKUST-C復(fù)合正極材料在第75周時可逆容量高達(dá)600 mAh/g，在第500周時可逆容量高達(dá)460 mAh/g并伴隨著高達(dá)95%的庫倫效率。
Gao Y, Jin H, et al. Carbonized‐MOF as aSulfur Host for Aluminum–Sulfur Batteries with Enhanced Capacity and CyclingLife[J]. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201807676
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201807676
10.ACS AMI：高性能的柔性可穿戴壓力傳感器
柔性可穿戴壓力傳感器在電子皮膚、醫(yī)療監(jiān)測、智能機(jī)器人等方面應(yīng)用廣泛。完美的可穿戴壓力傳感器應(yīng)該具備高靈敏度、量程范圍大、低檢測極限的傳感系統(tǒng)。然而目前傳統(tǒng)的壓力傳感器無法同時滿足這些要求。楊春雷課題組通過接觸點(diǎn)調(diào)制技術(shù)，利用柔性聚酰亞胺薄膜/粗糙叉狀電極/聚二甲基硅氧烷薄膜微結(jié)構(gòu)制備了高性能的柔性可穿戴壓力傳感器，該傳感器靈敏度在0-2.5 kPa范圍可達(dá)259.32 kPa-1，最大測量范圍達(dá)到54 kPa，響應(yīng)時間約200 μs。在健康監(jiān)控方面，該壓力傳感器可實(shí)現(xiàn)對人體脈搏的監(jiān)測；在智能機(jī)器人方面，課題組制備的壓力傳感器/機(jī)器人系統(tǒng)可以感知外界輕微的壓力并做出迅速的動作反射。該成果為高性能壓力傳感器的制備提供了一種有效的技術(shù)方案，并且有望促進(jìn)壓力傳感器在生物醫(yī)學(xué)、健康監(jiān)測和人工智能等方向的實(shí)際應(yīng)用。
Chen M, et al. Touch point-tailoredultra-sensitive piezoresistive pressure sensors with a broad dynamic responserange and low detection limit[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2018.
DOI: 10.1021/acsami.8b20284
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b20284
