2023國際納米研究與發(fā)展大會在新加坡啟幕

 

　　本次會議的主題為“Breakthrough and Innovation in Nano Science and Technology”（納米科學與技術的突破與創(chuàng)新），突顯了對納米科技領域前沿問題的關注和對創(chuàng)新性研究的追求。會議共設置了主題論壇、四場平行分論壇、青年科學家論壇以及海報展覽展示等多個環(huán)節(jié)，以全方位的形式展示納米科學的最新研究進展和成果。

 

　　第一天的主題論壇聚焦于納米科技的前沿突破，吸引了眾多與會代表。在開幕式上，來自新加坡紐卡斯爾大學的Kheng-Lim Goh教授對本次會議的背景和意義進行了介紹，并對參與者表示熱烈歡迎。隨后，來自不同國家和領域的知名科學家們相繼發(fā)表了主旨演講，分享了他們在納米科技領域取得的研究成果以及對未來發(fā)展的展望。

 

　　主旨報告邀請到了6位頂尖的納米科學家。

 

　　「第一位出場的美國工程院院士，來自美國MIT的Michael S Strano教授帶給我們關于納米技術在精準農業(yè)中的應用的精彩報告?！乖擁椖渴荕IT與新加坡淡馬錫生命科學實驗室的合作項目DiSTAP，通過引入創(chuàng)新的分析工具，實現(xiàn)了對植物進行實時、非破壞性監(jiān)測，可迅速檢測生物和非生物脅迫、監(jiān)控植物激素信號、以及評估土壤、植物群落和作物健康狀況。這些納米技術工具架起了從實驗室條件到實際農田中作物的知識鴻溝，為未來培育適應氣候的作物和實現(xiàn)作物病害的早期診斷提供了新途徑。

 

　　「第二位出場的是美國科學促進會會士，來自美國歐道明大學的Nancy Xu教授通過線上演講帶給我們的是實時單分子感測與成像的單納米粒子光學技術?！顾目蒲袌F隊開創(chuàng)性地發(fā)展了一系列高度創(chuàng)新的納米生物技術，包括光穩(wěn)定的單等離子體納米粒子成像探針、單分子測定、單分子納米粒子光學生物傳感器以及遠場光穩(wěn)定光學納米顯微鏡（PHOTON）。這些新工具能夠在實時、單分子和多重成像中，以卓越的時間和空間分辨率，在所需的延長時間內，克服熒光成像平臺的缺陷。她們利用這些新工具實時研究了單個活細胞的信號傳導途徑、單個活細胞的多藥耐藥機制、個體藥物納米載體的療效、組織中的單個罕見癌干細胞以及發(fā)育胚胎的自然環(huán)境。在此次主題演講中，她介紹了這些新的單納米粒子光學基礎納米生物技術及其廣泛的應用，特別是在創(chuàng)新的生物醫(yī)學領域。

 

　　「第三位主題報告嘉賓是德國國家科學與工程院院士，也是意大利波爾扎諾自由大學教授，Paolo Lugli博士?！顾难葜v是關于碳納米管印刷傳感器的進展。近年來，在材料、制造工藝、器件架構和系統(tǒng)集成領域取得了巨大進展，使得電子設備不僅具備標準電學特性，還具備了靈活性、可伸縮性、可扭曲性、生物相容性和生物可降解性等獨特能力。這些智能功能設備對于開發(fā)環(huán)境傳感器、身體佩戴設備，甚至植入式設備，以及可持續(xù)的精準農業(yè)解決方案至關重要。在所有這些系統(tǒng)的實現(xiàn)中，印刷技術發(fā)揮著關鍵作用，具有成本效益、大面積可擴展性，以及可利用各種可持續(xù)和生物相容/可降解基底和材料的優(yōu)勢。Lugli博士的演講將展示他們團隊在柔性電子設備的經濟高通量加工方面的最新工作，包括基于柔性和紙張基底的各種傳感平臺的柔性傳感器和生物傳感器，以及在不同領域的應用成果，從食品質量/安全控制到可穿戴和醫(yī)療應用。傳感器的活性部分基于納米材料，如碳納米管或有機材料，它們分散在溶劑中形成油墨，進而可以輕松印刷。

 

　　「第四位主旨報告嘉賓是加拿大皇家科學院院士、加拿大工程院院士、歐洲科學院院士，澳大利亞物理研究院院士、加拿大(魁北克)國家科學研究院能源、材料和通信中心主任兼教授Federico Rosei博士。他的演講是關于新興技術的多功能材料?！蛊潢P注先進材料的結構-性能關系，強調展現(xiàn)多功能性的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)作為各種新興技術的構建模塊。特別是通過自下而上合成的納米結構材料為未來低成本設備制造提供了機遇。他們團隊重點介紹了解決能源挑戰(zhàn)的太陽能技術的最新發(fā)展，包括第三代光伏、太陽能氫產生、發(fā)光太陽能集中器和其他光電子設備。

 

　　「第五位演講人是新加坡工程院院士、美國化學工程學會會士和亞太材料科學院院士，來自新加坡國立大學的Tai-Shung Chung博士。他的線上演講是關于清潔能源的先進聚合物膜?！顾J為膜技術的進步是解決這些復雜問題中最直接、有效和可行的途徑之一。膜技術是一個完全集成的科學和工程領域，涉及材料科學與工程、化學與化學工程、分離與純化現(xiàn)象、環(huán)境科學與可持續(xù)性、基于統(tǒng)計力學的分子模擬、過程與產品設計。在這次演講中，他介紹他們團隊在清潔和可再生能源方面的膜研發(fā)工作，涉及氫、天然氣、生物燃料和滲透發(fā)電。首先，他介紹了這項研究的重要性，然后討論H2和CH4分離的膜研究并討論各種提高膜性能的材料和制備策略。

 

　　「最后一位也是第六位演講人加拿大工程院院士、印度國家科學院外籍院士、印度國家工程院外籍院士、加拿大滑鐵盧納米技術研究所執(zhí)行主任Sushanta K. Mitra教授。他帶我們的是界面科學研究的魔法?！菇缑婵茖W是涉及物質界面的研究領域,涉及多個學科,如化學、物理、生物學等。由于不同材料界面的性質和結構種類繁多,研究人員需要不斷地尋找新的方法和技術,來深入了解這些界面的性質和結構。界面的結構和性質是界面科學的核心問題。此次Mitra教授的演講將介紹他的團隊在迷人的界面科學研究方面的一些成果，這些成果為新的工程過程提供了可能，并對理解材料性質（如新材料的潤濕性）至關重要。他們證明了可以通過核心液滴與界面殼層之間的沖擊驅動相互作用來實現(xiàn)核心液滴的穩(wěn)定封裝。這種方法還可以擴展到在磁致運動下對納米流體的封裝。在周圍有黏稠介質的情況下，這些封裝液滴的沉降呈現(xiàn)出傳統(tǒng)潤濕理論無法捕捉的有趣濕潤特征。通過懸臂梁技術，他們進一步探測了表面和液滴之間的黏附力等界面相互作用。他們提供了一個通用框架，用于表征所有類型的表面（包括親水和疏水表面）。他們開發(fā)了一種顯微鏡工具，利用雙波長干涉圖案來解讀界面的潤濕特征，無論是對剛性還是軟性固體。演講以與2D材料的潤濕相關的一些有趣結果結束，并探討這些知識如何應用于創(chuàng)造顛覆性的困禁離子系統(tǒng)。

 

　　在四場平行分論壇中，與會者可根據個人興趣選擇參與，涵蓋了納米技術可持續(xù)解決方案、先進納米技術：從基礎到應用、納米材料與納米化學：構筑未來、納米生物技術與醫(yī)療應用：醫(yī)療創(chuàng)新。領域涵蓋納米生物、納米電子、納米磁性材料、納米環(huán)境等多個子領域。這為參與者提供了更多的交流機會，促使不同領域的專家共同探討并促進納米科學的跨學科合作。

 

　　「其中來自加拿大工程院院士、多倫多大學生物復合材料和生物材料加工中心主任Mohini Sain教授在納米生物技術與醫(yī)療應用的專場帶給我們關于納米尺度和原子級探索通向新材料發(fā)現(xiàn)的路徑——從能源系統(tǒng)到醫(yī)療器械的精彩報告?！顾J為多功能材料的創(chuàng)新發(fā)展仍然是最難解決的問題之一，不僅因為需要探索的功能材料的尺寸較小，而且因為每個應用都針對創(chuàng)新的期望應用。發(fā)現(xiàn)具有增強性能的新功能材料為滿足從能源到醫(yī)療應用的各個領域的不斷增長的需求提供了機會。新路徑的探索為識別獨特的納米尺度結構、形態(tài)特征和導致組分反應性的原子變化提供了機會。生物轉化過程將天然材料轉化為有前途的獨立化合物。這些化合物已被研究為天然物質的重要構建塊，可用于預防某些類型的細胞損傷和治療的重要組成部分。在組分反應性過程中，材料的結構特異性趨向于基于二面角和角度能量的幾何變換。納米尺度材料的結構幾何和其原子級轉化在從能源系統(tǒng)到醫(yī)療器械的新材料的多功能復合材料的生產中發(fā)揮著重要作用。

 

　　青年論壇大放異彩

 

　　同時，青年科學家論壇也吸引了大批年輕科研人員的關注。這一環(huán)節(jié)旨在為年輕科學家提供一個展示自己研究成果的平臺，同時讓他們與資深科學家進行深入的交流與探討。

 

　　來自中國東南大學、新加坡國立大學、印度國家理工學院的青年才俊在青年論壇大放光彩！

 

　　快樂與收獲的一天

 

　　會議的第一天在海報展覽展示的熱烈氛圍中落下帷幕。各位科學家們通過海報展示向與會者展示了他們的研究項目，現(xiàn)場氛圍活躍而富有創(chuàng)造力，為整個會議的成功開局奠定了堅實基礎。

 

　　伴隨著第一天晚上的歡迎晚宴的歌舞表演，ICNRD-2023的后續(xù)日程預計將在更多學術交流和合作中取得更為豐碩的成果。