纳米粒子俨然成为了材料届的万能钥匙，其依靠体积小的特性，在材料里无孔不钻。上至航空航天，下到生物医用、结构能源，都有它的踪影，也发挥了重要的作用。钱学森院士就曾经说过：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。”

1、纳米金粒子——自由挖掘机

Nanoworld
'snow blowers' carve straight channels in semiconductor surfaces

NIST和IBM的科学家近日报道了纳米粒子在半导体上优异的蚀刻能力,这在使用自然界元素作为自组装工具的道路上无疑是一项重大突破。

首先,他们在磷化铟表面选择性地涂抹只有几纳米厚的金，在加热时,金粒子破裂成微小的液滴。底层的磷化铟溶解到上面的金纳米粒子中,形成了一个黄金合金。然后,把热水蒸汽引入系统。在温度低于300摄氏度时,腐蚀磷化铟纳米坑，其大小可以控制。研究小组观察到在磷化镓和砷化铟半导体上也出现了相同的现象。应用这项新技术可使制造LED、通信、高速电子产品和许多其他应用拥有更广阔的发展前景。

相关研究成果发表在Nano
Letters上。论文链接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5b04051

2、从纳米到毫米，并非遥不可及

DARPA
program seeks ability to assemble atom-sized pieces into practical products

美国国防部高级研究计划局最近提出了A2P计划，旨在研究如何把纳米大小的芯片组装成毫米大小的材料。

许多常见的材料在纳米级别时，表现出独特的量子行为，但在生产大维度产品的时候往往失去这些潜在的有利性能。研究计划局已抽选10个高校来研究这一课题，并设定了两个阶段：从原子到微米和从微米到毫米。10所高校被分成三个工作小组，他们的任务是完成其中的一个或两个步骤，每一个小组都有不同的负责范围。该项举措对纳米材料的发展具有重大意义。

3、石墨烯涂覆钴薄膜——自旋电子器件的营养大餐

Graphene
coated cobalt to greatly benefit spintronic devices

近日，法国格勒诺布尔约瑟夫?傅立叶大学的研究人员发现用石墨烯涂覆钴薄膜后可使钴薄膜的垂直磁各向异性（PMA）增加一倍，比传统的金属钴/铂多层膜高20倍。

涂覆石墨烯能对钴膜PMA进行增强源于石墨烯在原子水平上影响着钴不同电子轨道的能量。石墨烯涂层改变了这些轨道，使其彼此交叠从而改变了钴膜的整体磁场方向。石墨烯涂覆的钴膜性能比其他高PMA特性材料更加优良。研究人员表示，石墨烯钴结构有望成为未来自旋电子器件的希望之星。

相关研究成果发表在Nano
Letters上。论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b03392

4、新声学技术——纳米材料结构研究的福音

New acoustic
technique reveals structural information in nanoscale materials

如今，来自佐治亚理工学院橡树岭国家实验室（ORNL）的研究人员已经开发出一种新的无损技术——AFM探针技术，通过检查纳米级的声学响应来检测材料变化。

佐治亚理工学院的一位副教授说：“我们已经开发出一种新的表征技术，在相当小的尺寸时研究晶体结构变化和材料的行为更加简单。”研究人员能检测声学响应是由于这些材料所具有的弹性性能，所以基本上任何弹性性能变化相似的材料都能以这种方式进行研究。研究人员指出，许多能源相关材料具有相应的性质，因此AFM技术对功能材料的研究将十分重要。

相关研究成果发表在Advanced
Functional Materials上。论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201504407/abstract

5、突破：新方法“看”到单细胞微米分辨图像！

New
approach provides images of single cell with micrometer resolution via contrast
based on cell's thermal properties

细胞代谢存在热量存储、运输和交换的现象，生物活性对细胞进行热量处理的能力有一定影响。例如，肿瘤细胞新陈代谢能力比要比健康细胞高，因此整体上肿瘤细胞相对较“热”。

近日，来自法国的研究者通过研究以上现象开发出基于夜视摄像机技术的细胞温度实时记录成像技术。该团队打算进一步改善时间记录的灵敏度来提高成像质量，并对细胞进行实时监测。

这项技术的发展有望帮助人们进一步研究细胞代谢机理，并改善对一些疾病尤其是癌症的治疗方法。

6、“长生诀”：无细胞蛋白质合成

Cell-free
protein synthesis is potential lifesaver

近日，由Andrea Timm和Scott
Retterer带领的美国研究团队开发出一种微型组装生物工厂，实现了按需生产蛋白质药物和生物药品。与传统生物制药相比，这种微型工厂消除了生物维护费用，大大简化了生产流程，降低了生产成本。

这种生物反应器的纳米多孔膜与蛇形管道在设计时使用了电子光刻技术与组合材料沉积技术，这种设计使反应器可长期有效的单独进行蛋白质生产。另外，通过集成并行反应通道与供给通道之间的纳米交换膜，可实现对蛋白质生产的高效控制与改变。这种小分子交换与双通道生物反应器将大大促进生物制药的发展。