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可持续纳米技术中心的土地新的$ 20亿美元的合同

Two graduate students working with the 中心可持续纳米技术 examine a vial in a chemistry laboratory

该 中心可持续纳米技术,设在威斯康星 - 麦迪逊大学的多机构研究中心,已签署与美国国家科学基金会(NSF),将提供支持近2000万$在未来五年的新合同。

导演威尼斯人官网app的化学教授 罗伯特hamers中,中心的重点是,通过该纳米颗粒与生物系统相互作用的分子机制。

教授。罗伯特hamers

纳米技术涉及在最小刻度材料的使用,其中包括单个原子和分子的操纵。使用纳米级材料的产品范围从啤酒瓶和汽车蜡到太阳能电池和电动和混合动力汽车的电池。如果你在Kindle上阅读你的书,在纳米级制造的半导体材料支撑了高分辨率屏幕。

而目前已经有数百个不同的方式使用纳米材料的产品,还有许多威尼斯人官网这些现代的材料和他们组成的微小颗粒如何与环境和生物相互作用未知。

“该中心的目的是探讨如何确保这些纳米技术来与很少或没有对环境的影响开花结果,”解释hamers。 “我们正在寻找在新兴技术的纳米粒子。”

除了威尼斯人官网app,从威斯康星大学密尔沃基分校的科学家,美国明尼苏达大学,伊利诺伊大学,西北大学和西北太平洋国家实验室曾参与该中心的研究第一阶段。加盟中心在未来五年阶段是塔斯基吉大学,约翰霍普金斯大学,爱荷华大学,奥格斯堡学院,佐治亚理工学院和马里兰大学巴尔的摩县。

在威尼斯人官网app,hamers导致合成和纳米材料的分子特性的努力。土壤科学教授 乔尔·佩德森 和化学教授 崔强 铅集团探索纳米材料如何影响生活的生物学和计算方面。

仍有许多工作有待了解纳米粒子如何影响环境和生物的众多 - 从细菌到植物,动物和人 - 这可能会接触到他们。

“一些我们要问的大问题是:这是怎么回事环境冲击的细菌和其他生物?做这些粒子呢?他们如何与生物体相互作用的?”说hamers。

例如,细菌,其中绝大多数是有益的还是良性的有机体,往往是“粘性”和纳米粒子可能会粘在微生物,并有意想不到的生物效应。

“有许多不同的机制,使这些粒子可以做的事情,” hamers补充道。 “面临的挑战是,我们不知道,如果他们释放到环境中这些纳米颗粒做的。”

得到的挑战,hamers和他的威尼斯人官网app的同事们正在向下钻取调查分子水平的化学和纳米决定如何与生物相互作用的物理原理。

彼得森的基团,例如,正在研究的纳米颗粒如何与细胞相互作用的复杂性,特别是,它们的表面的膜。

“进入细胞,纳米颗粒具有与膜相互作用,指出:”佩德森。 “可能发生的最简单的事情是粒子附着在细胞。但可能会导致中毒或使膜中的洞“。

佩德森的研究小组可以使用相同的脂肪和蛋白质是自然界的细胞的积木模型制作细胞膜实验室。通过暴露在实验室制成的膜,以现在用于商业纳米材料,彼得森和他的同事可以看到膜粒子相互作用如何展开在分子水平上 - 必要的规模,开始了解粒子的生物效应。

这样的研究,hamers认为,承诺一个基于科学的认识,可以帮助确保该技术通过留下识别问题,他们表现自己在含有纳米技术的启发材料产品的制造,使用或回收前一个最小的环境足迹。

帮助完成任务的一部分,该中心已建立了工作关系与几家公司在发展的早期阶段进行对材料的研究。

“我们正在做一个前瞻观点。我们正在试图进入工艺设计周期,” hamers说。 “这个想法是用科学的认识发展到技术指导和引导谁是设计和使用这些材料的人的预测能力。”

特里德维特,大学通信