纳米技术的迅猛发展引发的科学革命

时间：2021-09-05 18:52:34 来源：

纳米技术及其在科学所有领域的应用。

巴斯大学的物理学家说，金属纳米粒子收集和控制光的能力正在改变科学研究。

巴斯大学物理学教授温西斯拉夫·瓦列夫（Ventsislav Valev）和他的团队表示，金属纳米技术领域的飞速发展正在引发一场可能会影响社会各个领域的科学革命。，例如金和银，要通过加热和光照来操纵。潜在的应用范围很广，从优化我们收集可再生能源的方式到全面改革我们对癌症肿瘤的治疗。

Valev教授的团队撰写了《高级光学材料》一书，回顾了纳米技术研究的现状，并讨论了其在近期和中期的可能应用。

博士学生Lukas Ohnoutek认为纳米医学是一个特别活跃的研究领域，纳米医学是利用纳米技术改善疾病诊断和治疗的医学分支。他说，按命令交付药物已经在几项动物试验中被证明是成功的。使用这种技术，在以高度可控的方式释放其活性成分之前，可以将包裹在纳米材料中的药物定向到体内的特定部位。

Ohnoutek先生说：“提高药物效率和减少副作用至关重要，而这可以通过按需给药来实现。”“通过照亮金属纳米颗粒，可以控制患者体内释放药物的位置，时间和数量。”

研究员克里斯蒂娜·鲁西莫娃（Kristina Rusimova）博士说，由于按需给药和光热癌症疗法（PTT）都有望在癌症治疗方面取得显着进步。PTT涉及将纳米颗粒注射到患者体内，并在体内积聚在肿瘤中。当粒子随后受到辐射时，它们会加热并破坏肿瘤，而对周围组织的损害很小。在动物试验中，光热疗法治疗后的晚期肿瘤已完全消失。

鲁西莫娃博士说：“我们已经研究了对小鼠，猫和狗进行的动物试验。”“在每种情况下，治疗似乎都是成功的，这对于人类的治疗是非常令人鼓舞的。我们知道人体试验已经获得批准并且目前正在进行中，因此我们谨慎乐观。”

其他研究集中在寻找应对气候危机的纳米技术解决方案。希望非辐射等离子体激元衰减将提供一种改进太阳能电池和直接从水中生产氢燃料的新方法。此过程称为“水分解”。结果将是一种高效且经济的低碳燃料，特别适合于房屋和其他空间的供暖。

金属纳米粒子技术的其他诱人应用包括先进的生物医学成像，改进的磁存储和纳米机器人技术，其中制造的机器人具有纳米级的组件。

瓦列夫教授说：“现在可以用光形成，切割和连接最细小的金属片。这使我们能够将人类对金属的知识与对分子自组装和纳米级生物技术的理解相结合。这个研究领域为未来提供了一些真正令人惊奇的观点。”

这些前景都是建立在金属纳米颗粒在亚波长范围内收集和控制光的能力之上的。

参考：等离子运动中的“热”：金属纳米结构的温度相关概念和应用，克里斯蒂安·库佩（Christian Kuppe），克里斯蒂娜·R·鲁西莫娃（Kristina R. Rusimova），卢卡斯·奥南蒂克（Lukas Ohnoutek），迪米塔尔·斯拉夫（Dimitar Slavov）和文西斯拉夫·K·瓦列夫（Ventsislav K.Valev），2019年11月26日，先进光学材料。
10.1002 / adom.201901166

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