近日,我校自動(dòng)化學(xué)院青年教師張雨晴、電子信息學(xué)院研究生張弛分別以第一作者身份在Nature子刊Nature Communications上發(fā)表論文。Nature Communications屬于“自然”系列期刊,是綜合性期刊中的TOP期刊,其最新的影響因子為11.878。
張雨晴的論文題為“Ultrabright gap-enhanced Raman tags for high-speed bioimaging”(DOI:10.1038/s41467-019-11829-y)。其所在的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的、外殼為花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的縫隙增強(qiáng)拉曼探針(P-GERTs),實(shí)現(xiàn)了探針超高的拉曼信號(hào)增強(qiáng)。此研究成果為克服目前表面增強(qiáng)拉曼(SERS)成像速度慢的瓶頸、實(shí)現(xiàn)超快速生物成像和超靈敏生物傳感提供了新機(jī)會(huì)。SERS探針以其特有的指紋圖譜(高特異性)和超窄線寬(多指標(biāo)檢測(cè))優(yōu)勢(shì),在生物成像領(lǐng)域具有巨大潛力。然而,現(xiàn)有的SERS成像速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臨床需要。目前限制SERS生物成像發(fā)展的主要瓶頸是SERS探針的整體拉曼信號(hào)不夠強(qiáng)。而P-GERTs探針其增強(qiáng)因子高達(dá)5 × 10^9,可實(shí)現(xiàn)單顆粒檢測(cè),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速、高對(duì)比度的細(xì)胞和生物組織成像??稍?秒內(nèi)獲得高分辨單細(xì)胞拉曼成像(2500個(gè)像素),在52秒內(nèi)獲得高對(duì)比度的小鼠活體前哨淋巴結(jié)成像。
張弛的論文題為“Conjunction of triboelectric nanogenerator with induction coils as wireless power sources and selfpowered wireless sensors”(DOI:10.1038/s41467-019-13653-w)。本文的通信作者是電子信息學(xué)院教師軒偉鵬博士和駱季奎教授。該文的共同第一作者是我校電子信息學(xué)院教師陳金凱博士,我校孫玲玲教授、游彬教授、李文鈞教授,浙江大學(xué)董樹榮教授等,劍橋大學(xué)A. J. Flewitt教授、中國科學(xué)院納米能源與系統(tǒng)所王中林院士為論文共同作者。其研究團(tuán)隊(duì)首次證明了諧振耦合用于摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)無線能量與信號(hào)傳輸?shù)目尚行浴F(tuán)隊(duì)采用數(shù)值解析方法分析了發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的波形特征,并給出了能量傳輸效率的計(jì)算方法,證明了諧振耦合可以有效的提高TENG無線能量傳輸效率。三種應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)例表明,該諧振耦合無線能量傳輸系統(tǒng)可以為設(shè)備無線供電,他們分別是直接點(diǎn)亮LED陣列,為存儲(chǔ)電容充電以及將摩擦納米發(fā)電機(jī)集成在鞋底,無線為電子表供電。除了直接使用諧振耦合無線摩擦納米發(fā)電機(jī)作為供電電源之外,此項(xiàng)工作還可以直接作為自供電無線傳感系統(tǒng)。通過外加電容型或電感型傳感器,發(fā)射器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的頻率會(huì)受到傳感器的影響,接收信號(hào)的振蕩頻率隨傳感器的電容值或電感值同步變化,可以實(shí)現(xiàn)無線無IC芯片的自供能傳感。(自動(dòng)化學(xué)院、電子信息學(xué)院)