检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2012年第7期25卷 876-879页

作者：马建刘磊倪中华东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京210096

随着纳米加工技术的快速发展,纳米孔传感器越来越多的运用于生物大分子检测。本文利用聚焦离子束微纳加工技术在100 nm厚的氮化硅薄膜上制备出50 nm～60 nm孔径的纳米孔,将带有纳米孔的硅基片密封在两个有机玻璃液池内,在液池两侧加入... 详细信息

随着纳米加工技术的快速发展,纳米孔传感器越来越多的运用于生物大分子检测。本文利用聚焦离子束微纳加工技术在100 nm厚的氮化硅薄膜上制备出50 nm～60 nm孔径的纳米孔,将带有纳米孔的硅基片密封在两个有机玻璃液池内,在液池两侧加入氯化钾溶液,同时施加一定的偏置电压,利用膜片钳放大器可以实时监测离子穿越纳米孔所产生的离子电流,当在液池的一侧加入λ-DNA后,在电场力的作用下,λ-DNA分子穿越纳米孔由于物理站位作用从而引起离子电流的下降。

关键词：纳米孔聚焦离子束氮化硅薄膜过孔 λ-DNA

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基于光诱导介电泳的微粒子过滤、输运、富集和聚焦的实验研究

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中国科学：技术科学 2011年第3期41卷 334-342页

作者：朱晓璐尹芝峰高志强倪中华东南大学江苏省微钠生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

在继承传统介电泳技术在微纳米生物粒子操纵领域优势的同时,如何提供动态可重构微电极并降低制作成本,成为解决介电泳技术应用中的瓶颈问题,而基于光电效应原理的光诱导介电泳的提出,为解决此问题提供了可行的方案.本文在设计制造光诱... 详细信息

在继承传统介电泳技术在微纳米生物粒子操纵领域优势的同时,如何提供动态可重构微电极并降低制作成本,成为解决介电泳技术应用中的瓶颈问题,而基于光电效应原理的光诱导介电泳的提出,为解决此问题提供了可行的方案.本文在设计制造光诱导介电泳芯片的基础上,搭建了基于光诱导介电泳操纵微粒子的实验平台,并对不同尺度的微粒子进行了过滤、输运、富集和聚焦等四种操纵功能的实现,同时并对各种操纵功能的性能进行了定量分析.结果表明,光诱导介电泳的操纵功能和操控性能与缩微光学图形的形状、尺寸、移动速度,激励信号的频率以及溶液电导率等参数相关.增加光线条宽度,一般能使操纵效率提高约50%以上,且聚焦时改变光线条倾角亦会明显影响聚焦效率.粒子的输运速率与捕获光圈的内半径和厚度成正比单调增加关系.粒子的最大同步速率与激励信号频率和溶液电导率成非线性关系,且在溶液电导率范围为5×10？4~5×10？3 S/m时具有良好的操纵性能和较高操纵效率.

关键词：光诱导介电泳粒子操纵过滤输运富集聚焦

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Force measurement between mica surfaces in electrolyte solutions

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Journal of Southeast University(English Edition) 2013年第1期29卷 57-61页

作者：赵古田郭纬川谭启檐裘英华阚亚鲸陈云飞倪中华东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 东南大学MEMS教育部重点实验室南京210096

The forces between two molecularly smooth mica surfaces are measured in monovalent and divalent cations electrolyte solutions by a surface force apparatus （SFA）. The properties of K＋, Na＋, and Mg2＋ between molecularly smooth mica surfaces are investigated. The Derjagui-Landau- Verwey-Overbeek （DLVO） force and the hydration force are detected in the experiment. The results show that in lower concentrations of a monovalent electrolyte solution （about 10-4 mol/L）, the force curves are completely in good agreement with those computed by the DLVO theory. However, additional short-range repulsive forces which deviate from the DLVO theory are observed when the concentrations of cations are above the critical bulk concentration, which is different for each electrolyte. The results show the properties of these cations on both the screening effect adsorbed on the mica surface and the hydration in solution. From the results, the interaction energy between two hydrated ions of potassium or sodium can also be estimated.

关键词： surface force apparatus （SFA） DLVO force hydration force screening effect

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Electrophoresis of poly(dT)_(20) through α-hemolysin nanopore in high concentration potassium chloride solution

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Journal of Southeast University(English Edition) 2016年第4期32卷 496-501页

作者：司伟杨浩杰纪安平李堃沙菁刘磊陈云飞东南大学机械工程学院南京211189 江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

Experiments of poly（dT）20 electrophoresis throughα-hemolysin nanopores were performed to unveil the electrophoretic transport mechanism of DNA through nanopores in high concentration potassium chloride solution. It is found that there are two obvious current blockades induced by poly（dT）20 translocation and collision events. Both blockade currents increase linearly with the applied bias voltage. However, the normalized blockade currents are almost kept the same although variable bias voltages are applied. The collision time of poly（dT）20 in the luminal site of the pore remains constant for different voltages. The translocation speed of poly（dT）20through the nanopore decreases with the increase of bias voltage. It is because as the potential increases, the drag force on the homopolymer helps it to crumple into a cluster much easier due to the poor stacking of thymine residues compared with homopolymers consisting of other nucleotides. Molecular dynamics simulations further confirm the experimental results. Increasing the applied bias voltage can slowdown the translocation velocity of the flexible poly（dT）20, which favors increasing the precision of single molecule detection by using nanopores.

关键词： nanopore transport speed ionic current electrophoresis

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晶格振动的超快光谱调控

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物理学报 2017年第1期66卷 93-98页

作者：王建立郭亮徐先凡倪中华陈云飞东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 普渡大学机械工程学院西拉法叶47907

采用飞秒激光抽运脉冲激发了Bi_2Te_3薄膜频率为1.856 THz的声子相干振动,并用探测光测量得到了其阻尼振动信号.结合Raman光谱,确定该振动为A^1_(1g)对称振动模式的相干光学声子.为了实现该模式振动的调控,在抽运光路上安装了脉冲整形器... 详细信息

采用飞秒激光抽运脉冲激发了Bi_2Te_3薄膜频率为1.856 THz的声子相干振动,并用探测光测量得到了其阻尼振动信号.结合Raman光谱,确定该振动为A^1_(1g)对称振动模式的相干光学声子.为了实现该模式振动的调控,在抽运光路上安装了脉冲整形器,进而控制生成具有不同时间间隔和能量比的两束脉冲激光.研究表明,当两束脉冲的间隔时间为相干光学声子振动半周期的奇数倍时,调整两束脉冲的能量比值,可以实现A^1_(1g)模式振动的完全消除.继而将两束脉冲的能量比值保持不变,得到了振幅随间隔时间的变化曲线,与理论分析符合.结果进一步证实了用超快光谱调控特定晶格振动的可行性,从而为研究材料内部超快能量传递过程提供了有效手段.

关键词：飞秒激光晶格振动脉冲整形振动控制

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基底支撑刚度梯度变化对石墨烯层间摩擦力的影响

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物理学报 2019年第1期68卷 210-219页

作者：董赟段早琦陶毅 Gueye Birahima 张艳陈云飞东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 兰州理工大学机电工程学院兰州730050

基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦... 详细信息

基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦力最大,且随着支撑刚度的增大,硬边界区对总摩擦的贡献比也越高.各接触区的摩擦力是薄片和基底之间的褶皱势和接触区产生的法向变形差两部分的共同作用.前者是公度接触下阻碍滑移的界面势垒和刚度梯度方向上不同刚度支撑原子热振动引起的势梯度;后者是接触边界过渡区两侧原子的非对称变形和自由度约束突变引起的非平衡边界势垒相耦合的结果.本文对研究公度接触下刚度梯度支撑的纳米器件的相对运动规律有指导意义.

关键词：分子动力学纳米摩擦公度接触刚度梯度

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原子尺度钴基氮碳催化剂对析氧反应的构效关系的研究

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物理化学学报 2023年第1期39卷 67-76页

作者：吴明亮章烨晖付战照吕之阳李强王金兰东南大学物理学院南京211189 东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

理解析氧反应(OER)电催化剂活性位点的活性来源是开发高效电催化剂的关键。然而,由于催化剂结构-活性关系的复杂性,发展高效电催化剂仍然是一个至关重要的挑战。本文设计了不同Co-N-C催化剂构型,包括单原子、双原子和团簇,并通过第一性... 详细信息

理解析氧反应(OER)电催化剂活性位点的活性来源是开发高效电催化剂的关键。然而,由于催化剂结构-活性关系的复杂性,发展高效电催化剂仍然是一个至关重要的挑战。本文设计了不同Co-N-C催化剂构型,包括单原子、双原子和团簇,并通过第一性原理计算建立了析氧反应构效关系。结果表明,Co-N4由于金属中心的高配位数和与所有析氧反应中间体的适中吸附能,表现出最佳反应性,过电位为0.37V。双原子和团簇的活性来源于催化剂自身与反应中间体相结合的高度配位结构。此外,本文基于Co-N4构型讨论了影响OER活性的其他因素,其中弱金属-金属相互作用可以通过调节Co-O的反键能级优化含氧中间体的吸附降低反应过电位。随后,根据建立的结构-吸附-活性关系,对火山图进行外推,得到CoNi-type4体系OER的过电位为0.23V。本文研究揭示了Co-N-C催化剂OER活性的起源,建立了基于原子尺度的Co-N-C催化剂的构效关系,有助于理解M-N-C基催化剂的高性能,并促进高效OER催化剂的设计。

关键词：电催化析氧反应第一性原理计算构效关系弱金属相互作用

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石墨烯纳米带热导率的分子动力学模拟

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东南大学学报（自然科学版） 2010年第2期40卷 306-310页

作者：魏志勇毕可东陈云飞东南大学机械工程学院南京210096 东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京210096 东南大学MEMS教育部重点实验室南京210096

采用非平衡态分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的热导率随温度变化的关系.通过在纳米带长度方向上施加周期性边界条件,利用Tersoff作用势和Fourier定律计算热导率.由于模拟尺寸较小时热导率随纳米带长度的增加而单调增加,为了减小长度... 详细信息

采用非平衡态分子动力学方法研究了石墨烯纳米带的热导率随温度变化的关系.通过在纳米带长度方向上施加周期性边界条件,利用Tersoff作用势和Fourier定律计算热导率.由于模拟尺寸较小时热导率随纳米带长度的增加而单调增加,为了减小长度对石墨烯纳米带热导率的影响,采用倒数拟合的方法消除了尺寸效应.模拟结果表明,石墨烯纳米带热导率随温度升高逐渐减小,这与高温下Umklapp散射作用的增强有关.结果还表明,在实际宽度近似相等的条件下,锯齿形纳米带的热导率明显高于扶手椅形,且对相同类型的纳米带,其热导率随宽度的增加而增加,表明纳米带的手性和宽度是影响石墨烯纳米带导热性能的重要参数.

关键词：石墨烯纳米带分子动力学热导率

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Effect of salt gradients on DNA translocation through solid-state nanopores

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Journal of Southeast University(English Edition) 2016年第3期32卷 307-311页

作者：余静文司伟沙菁陈云飞东南大学机械工程学院南京211189 江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

Aiming at the issues of controlling the translocation speed of DNA through a solid-state nanopore and enlarging the signal-to-noise ratio of ionic current modulation, which are challenges for the application of nanopore technology in DNA detection, salt concentration gradients are applied across the nanopore to investigate their influence on the DNA translocation time and signal-to-noise ratio. Experimental data demonstrates that, in symmetric concentration conditions, both the current blockade and dwell time for A-DNA translocation through a solid-state nanopore increase along with potassium chloride concentration. When the concentration in the trans chamber is decreased from 1 to 0.1 mol/L, keeping the concentration of the cis chamber at 1 mol/L, the normalized current blockade is found to be increased by one order. The increased dwell time and enhanced signal-to-noise ratio are achieved with salt gradients across the nanopore, which can improve the sensitivity when detecting DNA samples.

关键词： solid-state nanopore salt gradients A-DNA signal-to-noise ratio current blockade dwell time

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Pressure-induced strongadhesion between chitosan nanofilms

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Journal of Southeast University(English Edition) 2015年第1期31卷 113-117页

作者：谭启檐阚亚鲸赵古田裘英华陈云飞东南大学机械工程学院南京211189 江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

The surface and adhesion forces between chitosan- coated mica surfaces in an acetic acid buffer solution were measured using a surface force apparatus （SFA）. The force- distance profiles were obtained under different pressure conditions. It was found that the chitosan was adsorbed on the mica surface and formed a stable nanofilm under acid conditions. The adsorbed chitosan nanofilms induced a short- range monotonically steric force when two such surfaces came close in the acid buffer. The adhesion forces between the two chitosan-coated mica surfaces varied with the loads. Strong adhesion between the two chitosan-coated mica surfaces was observed at high pressure. Such pressure-dependent adhesion properties are most likely related to the molecular configurations and hydrogen bonds reordering under high confinement.

关键词： surface force apparatus （SFA） chitosan adhesion pressure mica surface

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