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技術(shù)文章
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在電池技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，石英微天平（QCM）憑借其超高靈敏度與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)特性，成為電池領(lǐng)域的重要分析利器，為研發(fā)、生產(chǎn)及性能評(píng)估等環(huán)節(jié)注入精準(zhǔn)“洞察”，助力攻克電池難題，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。于電池材料研發(fā)層面，石英微天平能精準(zhǔn)捕捉電極材料表面微小的質(zhì)量變化，無(wú)論是活性物質(zhì)沉積、電解液浸潤(rùn)吸附，還是雜質(zhì)附著，皆可實(shí)時(shí)反饋。例如鋰離子電池正極材料制備時(shí)，通過(guò)QCM監(jiān)測(cè)前驅(qū)體溶液在基底表面的成核生長(zhǎng)，精確把控薄膜厚度與組成均勻性，避免厚薄不均致內(nèi)阻增大、容量衰減；研究負(fù)極材料與電解液界面...
壓電石英晶體微天平（QCM）作為一種基于壓電效應(yīng)的微量檢測(cè)技術(shù)，憑借其工作原理，在科研和工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出諸多顯著優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使其在微量質(zhì)量檢測(cè)、分子相互作用分析等場(chǎng)景中成為重要的工具。?1、超高檢測(cè)靈敏度，實(shí)現(xiàn)微量物質(zhì)精準(zhǔn)定量?微天平突出的優(yōu)點(diǎn)是超高的檢測(cè)靈敏度。其基于質(zhì)量-頻率的線性關(guān)系，能感知納克甚至皮克級(jí)別的質(zhì)量變化，相當(dāng)于可以檢測(cè)到單分子層或亞單分子層的物質(zhì)吸附。例如，在生物檢測(cè)中，可直接捕捉到抗原與抗體結(jié)合產(chǎn)生的微量質(zhì)量變化，無(wú)需進(jìn)行信號(hào)放大即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定量；在環(huán)境...
用戶成果｜南京農(nóng)業(yè)大學(xué)王鵬團(tuán)隊(duì)FoodHydrocolloids：應(yīng)用QCM-D與分子模擬解析姜黃素-肌原纖維蛋白核殼納米顆粒增強(qiáng)透明質(zhì)酸吸附機(jī)制背景知識(shí)：姜黃素遞送的“難”與“解”姜黃素是姜黃中的天然多酚，具有抗炎、抗氧化等多重健康功效，卻因水溶性差、易降解、生物利用度低，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用受限。如何設(shè)計(jì)高效遞送系統(tǒng)，成為科研界的熱點(diǎn)。蛋白-多糖核殼納米顆粒被視為理想載體：蛋白（如肌原纖維蛋白，MP）提供疏水內(nèi)核包裹姜黃素，多糖（如透明質(zhì)酸，HA）形成親水外殼，既能提升...
在材料科學(xué)與生物物理的前沿領(lǐng)域，有這樣一位默默深耕的“探膜者”——LB膜分析儀，它聚焦于那些超薄、有序的LB膜，為科研探索開辟出全新視野，助力眾多關(guān)鍵研究邁向縱深。LB膜，即朗繆爾-布萊特膜，是一種分子水平上的超薄有序薄膜，憑借其精準(zhǔn)可控的分子排列與優(yōu)異特性，在諸多高科技領(lǐng)域潛力巨大，而LB膜分析儀則是解鎖其奧秘的關(guān)鍵鑰匙。從結(jié)構(gòu)上看，它集先進(jìn)的機(jī)械傳動(dòng)、精準(zhǔn)的液體表面張力監(jiān)測(cè)以及高分辨率的分子沉積調(diào)控模塊于一體，外形雖質(zhì)樸，內(nèi)里卻暗藏精密乾坤。在科研應(yīng)用中，于新材料研發(fā)領(lǐng)域...
光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x是一種用于測(cè)量液體在固體表面接觸角的精密儀器，通過(guò)分析液滴在固體表面的形態(tài)變化來(lái)定量評(píng)估表面潤(rùn)濕性能，在材料科學(xué)、表面工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。基本原理：接觸角定義：在氣、液、固三相交點(diǎn)處，氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ，用于衡量液體在固體表面的潤(rùn)濕性能。楊氏方程：描述固-液、固-氣和液-氣三個(gè)界面張力之間的平衡關(guān)系，公式為γsv=γsl+γlvcosθ，其中γsv為固體-氣相界面的表面自由能，γsl為固體-液相界面的表面自由能，γlv為液...
在材料科學(xué)、生物物理、納米技術(shù)等前沿科研領(lǐng)域，精準(zhǔn)操控分子排列、構(gòu)筑超薄功能薄膜至關(guān)重要，而LB膜儀憑借成膜技術(shù)與精細(xì)調(diào)控手段，為探索新材料、新器件開辟微觀路徑，助力科研人員雕琢分子級(jí)精致作品。LB膜儀的核心作用在于按需定制分子薄膜。它基于Langmuir單分子層技術(shù)與Blodgett多層沉積工藝，先在超純水亞相表面鋪展兩親性分子，通過(guò)壓縮成膜裝置精準(zhǔn)調(diào)控分子面積、壓力，形成高度有序單分子層；再借基底垂直提拉，逐層轉(zhuǎn)移疊加，造就厚度精確至分子層級(jí)、結(jié)構(gòu)規(guī)整的多層膜。在有機(jī)光電...
在材料科學(xué)、化工制造、生物醫(yī)學(xué)以及電子工業(yè)等眾多關(guān)鍵領(lǐng)域，固體表面潤(rùn)濕性掌控著產(chǎn)品性能、工藝成敗，而接觸角測(cè)量憑借精準(zhǔn)量化液體在固體表面鋪展程度的能力，為材料改性、工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵線索，助力科研人員與工程師解鎖表面奧秘。接觸角測(cè)量的核心作用在于精確表征材料表面能與潤(rùn)濕特性。通過(guò)滴落微小液滴于固體試樣，借助高分辨率攝像與精密角度分析算法，捕捉液滴輪廓，換算出接觸角數(shù)值。在防水涂料研發(fā)中，測(cè)量不同配方涂層接觸角，篩選疏水性強(qiáng)、水滴滾落迅速的產(chǎn)品，保障建筑物外墻、電子設(shè)備外殼免受雨...
在科學(xué)的廣袤天地里，表面張力測(cè)定儀悄然開啟著眾多領(lǐng)域探索液體表面特性的世界大門，其應(yīng)用貫穿了科研、工業(yè)與生活的各個(gè)角落，深刻影響著我們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知與利用。從原理上看，表面張力測(cè)定儀基于液體表面分子間存在相互吸引力這一特性，通過(guò)精準(zhǔn)測(cè)量將液體表面積改變所需克服的力，進(jìn)而量化表面張力值。常見(jiàn)的測(cè)量方式有環(huán)法、滴體積法等，借助高精度傳感器與巧妙的機(jī)械設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)捕捉那些細(xì)微卻至關(guān)重要的力學(xué)變化，將不可見(jiàn)的表面特性轉(zhuǎn)化為清晰準(zhǔn)確的數(shù)值。在科研領(lǐng)域，它是分子研究的得力助手。于材料科學(xué)...
用戶成果｜華南理工大學(xué)萬(wàn)芝力/楊曉泉團(tuán)隊(duì)FoodHydrocolloids:應(yīng)用QCM-D揭示pH響應(yīng)性大豆蛋白微凝膠的界面組裝與流變行為背景知識(shí)微凝膠作為多功能膠體構(gòu)建單元，因其可變形性、表面活性及環(huán)境響應(yīng)性，在食品乳液等多相體系中展現(xiàn)出巨大潛力。然而，基于蛋白質(zhì)凝聚體構(gòu)建的微凝膠，其界面行為（尤其是pH響應(yīng)性對(duì)其吸附動(dòng)力學(xué)及結(jié)構(gòu)的影響）仍不明確。大豆分離蛋白（SPI）因其高生物相容性和功能特性，成為構(gòu)建植物基微凝膠的理想材料，但其在油水界面的動(dòng)態(tài)吸附機(jī)制及力學(xué)性能亟待解析...
脈動(dòng)液滴控制模塊在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，主要包括以下方面：1.生物醫(yī)學(xué)與細(xì)胞研究細(xì)胞分選與單細(xì)胞分析：通過(guò)精確控制液滴的生成和運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞的捕獲、分離和分析。藥物篩選：在液滴中進(jìn)行高通量藥物反應(yīng)測(cè)試，評(píng)估藥物對(duì)細(xì)胞或生物分子的影響。微反應(yīng)器：構(gòu)建微型生物反應(yīng)器，用于細(xì)胞培養(yǎng)、蛋白質(zhì)合成等實(shí)驗(yàn)。2.化學(xué)合成與材料制備微反應(yīng)控制：在液滴中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)條件的精確控制，提高反應(yīng)效率和選擇性。微粒合成：通過(guò)液滴的合并和分裂，制備尺寸均勻的微粒或納米顆粒。功能材料制...
用戶成果｜上海交通大學(xué)楊曉偉/同濟(jì)大學(xué)趙曉莉/江西科技師范大學(xué)劉聰聰ACSEnergyLetters:EQCM揭示鋅離子電池釩氧化物正極失效機(jī)制及質(zhì)子儲(chǔ)能機(jī)制背景知識(shí)水系鋅離子電池（ZIBs）因高安全性、低成本等優(yōu)勢(shì)成為儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但釩基正極材料存在嚴(yán)重的容量衰減問(wèn)題。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為Zn2?嵌入引發(fā)的結(jié)構(gòu)坍塌或副反應(yīng)是主因，然而近年研究發(fā)現(xiàn)，H?可能主導(dǎo)電荷存儲(chǔ)過(guò)程，但其與容量衰減的關(guān)聯(lián)機(jī)制尚不明確。近日上海交通大學(xué)楊曉偉/同濟(jì)大學(xué)趙曉莉/江西科技師范大學(xué)劉聰聰團(tuán)隊(duì)以“...
在生物傳感、材料科學(xué)以及表面化學(xué)等前沿研究領(lǐng)域，耗散型石英晶體微天平（QCM-D）于微觀尺度精準(zhǔn)洞察物質(zhì)變化，其原理為科研探索開辟全新視野。石英晶體微天平的核心依托是石英晶體的壓電效應(yīng)與共振特性。石英晶體呈薄片狀，當(dāng)施加交變電場(chǎng)時(shí)，憑借壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，特定頻率下振幅達(dá)到最大，此即共振頻率。而當(dāng)晶體表面吸附少量物質(zhì)，哪怕是納米級(jí)甚至分子層級(jí)的微小質(zhì)量變化，都會(huì)導(dǎo)致晶體整體質(zhì)量負(fù)載改變，遵循牛頓第二定律與諧振原理，共振頻率隨之發(fā)生偏移，擺動(dòng)節(jié)奏改變，借此可高靈敏感知質(zhì)量增減...
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