As baterias de lítio-metal de estado sólido (SSLMBs) são amplamente reconhecidas como a fonte de energia de próxima geração para veículos elétricos e armazenamento de energia em larga escala, oferecendo alta densidade de energia e excelente segurança. No entanto, sua comercialização tem sido limitada pela baixa condutividade iônica dos eletrólitos sólidos e pela baixa estabilidade interfacial na interface sólido-sólido entre eletrodos e eletrólitos. Apesar do progresso significativo na melhoria da condutividade iônica, a falha interfacial sob alta densidade de corrente ou operação em baixa temperatura permanece um grande obstáculo. Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Feiyu Kang, Prof. Yanbing He, Prof. Associado Wei Lü e Prof. Assistente Tingzheng Hou do Instituto de Pesquisa de Materiais da Escola Internacional de Pós-Graduação de Shenzhen (SIGS) da Universidade Tsinghua, em colaboração com o Prof. Quanhong Yang da Universidade de Tianjin, propôs um Novo conceito de design de uma interface de eletrólito sólido dúctil (SEI) Para enfrentar esse desafio. Seu estudo, intitulado “Uma interface de eletrólito sólido dúctil para baterias de estado sólido” , foi publicado recentemente em Natureza . O CIQTEK FE-SEM permite a caracterização de interfaces em alta resolução. Neste estudo, a equipe de pesquisa utilizou o Microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo CIQTEK ( SEM4000X ) para caracterização microestrutural da interface sólido-sólido. O MEV-FEG da CIQTEK forneceu Imagens de alta resolução e excelente contraste de superfície. , permitindo aos pesquisadores observar com precisão a evolução da morfologia e a integridade interfacial durante a ciclagem eletroquímica. SEI dúctil: um novo caminho além da abordagem "apenas baseada na resistência" Paradigma As SEIs tradicionais ricas em inorgânicos, embora mecanicamente rígidas, tendem a sofrer fraturas frágeis durante os ciclos de carga e descarga, levando ao crescimento de dendritos de lítio e a uma cinética interfacial deficiente. A equipe da Universidade de Tsinghua rompeu com o paradigma de "apenas resistência" ao enfatizar a "ductilidade" como um critério de projeto fundamental para materiais de SEI. Usando a razão de Pugh (B/G ≥ 1,75) como indicador de ductilidade e triagem assistida por IA, eles identificaram o sulfeto de prata (Ag₂S) e o fluoreto de prata (AgF) como componentes inorgânicos promissores com deformabilidade superior e baixas barreiras de difusão de íons de lítio. Partindo desse conceito, os pesquisadores desenvolveram um eletrólito sólido composto orgânico-inorgânico contendo aditivos de AgNO₃ e cargas de Ag/LLZTO (Li₆,₇₅La₃Zr₁,₅Ta₀,₅O₁₂). Durante a operação da bateria, uma reação de deslocamento in situ transformou os componentes frágeis da SEI de Li₂S/LiF em camadas dúcteis de Ag₂S/AgF, formando uma estrutura de SEI com gradiente de "exterior macio e interior resistente". Esse design multicamadas dissipa eficazmente a tensão interfacial, mantém a integridade est...

Recentemente, o Prêmio Nobel de Química de 2025 foi concedido a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi em reconhecimento ao “desenvolvimento de estruturas metal-orgânicas (MOFs)”. Os três laureados criaram estruturas moleculares com enormes espaços internos, permitindo que gases e outras espécies químicas fluam através delas. Essas estruturas, conhecidas como Estruturas Metal-Orgânicas (MOFs), têm aplicações que vão desde a extração de água do ar do deserto e a captura de dióxido de carbono até o armazenamento de gases tóxicos e a catalisação de reações químicas. Estruturas Metal-Orgânicas (MOFs) são uma classe de materiais porosos cristalinos formados por íons metálicos ou aglomerados ligados por ligantes orgânicos (Figura 1). Suas estruturas podem ser visualizadas como uma rede tridimensional de "nós metálicos + ligantes orgânicos", combinando a estabilidade de materiais inorgânicos com a flexibilidade de projeto da química orgânica. Essa construção versátil permite que as MOFs sejam compostas por praticamente qualquer metal da tabela periódica e uma ampla variedade de ligantes, como carboxilatos, imidazolatos ou fosfonatos, permitindo um controle preciso sobre o tamanho dos poros, a polaridade e o ambiente químico. Figura 1. Esquema de uma estrutura metal-orgânica Desde o surgimento dos primeiros MOFs de porosidade permanente, na década de 1990, milhares de estruturas foram desenvolvidas, incluindo exemplos clássicos como HKUST-1 e MIL-101. Eles apresentam áreas superficiais específicas e volumes de poros ultraelevados, oferecendo propriedades únicas para adsorção de gás, armazenamento de hidrogênio, separação, catálise e até mesmo administração de fármacos. Alguns MOFs flexíveis podem sofrer alterações estruturais reversíveis em resposta à adsorção ou à temperatura, apresentando comportamentos dinâmicos, como "efeitos de respiração". Graças à sua diversidade, capacidade de ajuste e funcionalização, os MOFs tornaram-se um tópico central na pesquisa de materiais porosos e fornecem uma base científica sólida para o estudo do desempenho da adsorção e métodos de caracterização. Caracterização de MOFs A caracterização fundamental dos MOFs normalmente inclui padrões de difração de raios X de pó (PXRD) para determinar a cristalinidade e a pureza da fase, e isotermas de adsorção/dessorção de nitrogênio (N₂) para validar a estrutura dos poros e calcular a área de superfície aparente. Outras técnicas complementares comumente usadas incluem: Análise Termogravimétrica (TGA) : Avalia a estabilidade térmica e pode estimar o volume dos poros em alguns casos. Testes de estabilidade da água : Avalia a estabilidade estrutural na água e em diferentes condições de pH. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) : Mede o tamanho e a morfologia do cristal e pode ser combinado com espectroscopia de raios X de energia dispersiva (EDS) para composição e distribuição elementar. Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) : Analisa a pureza geral da amostr...

Com a aceleração da industrialização e o crescimento contínuo das emissões de poluentes, as águas residuais orgânicas representam uma séria ameaça aos ecossistemas e à saúde humana. Estatísticas mostram que o consumo de energia do tratamento de águas residuais industriais representa 28% do consumo global de energia para tratamento de água. No entanto, a tecnologia Fenton convencional sofre com a desativação do catalisador, resultando em baixa eficiência do tratamento. Catalisadores à base de metais em processos de oxidação avançados enfrentam gargalos comuns: o processo de ciclo redox não pode ser sustentado de forma eficaz, as vias de transferência de elétrons são restritas e os métodos tradicionais de preparação dependem de altas temperaturas e altas pressões, com rendimentos de apenas 11 a 15%. Para enfrentar estes desafios, uma equipa de investigação da Universidade de Tecnologia de Dalian desenvolveram um nanocatalisador Cu-C por meio do acoplamento direcional de celulose comercial com íons de cobre, utilizando um método de substituição galvânica química úmida. Eles também estabeleceram um novo sistema de degradação com um mecanismo catalítico de canal duplo (via radical + transferência direta de elétrons) e ampla adaptabilidade ao pH. O material atingiu 65% de degradação da tetraciclina em 5 minutos (contra

Expandindo as fronteiras da bioimpressão com CIQTEK SEM No Instituto de Medicina Inteligente e Engenharia Biomédica da Universidade de Ningbo, pesquisadores estão enfrentando desafios médicos reais, unindo ciência dos materiais, biologia, medicina, tecnologia da informação e engenharia. O Instituto rapidamente se tornou um centro de inovações em tecnologias vestíveis e remotas para a saúde, imagens médicas avançadas e análises inteligentes, com o objetivo de transformar avanços laboratoriais em impacto clínico real. Recentemente, o Dr. Lei Shao, vice-reitor executivo do Instituto, compartilhou destaques de sua jornada de pesquisa e como SEM de ponta da CIQTEK está alimentando as descobertas de sua equipe. CIQTEK SEM no Instituto de Medicina Inteligente e Engenharia Biomédica da Universidade de Ningbo Imprimindo o Futuro: De Corações em Miniatura a Redes Vasculares Desde 2016, o Dr. Shao tem sido pioneiro biofabricação e bioimpressão 3D , com o objetivo de desenvolver tecidos vivos e funcionais fora do corpo humano. O trabalho de sua equipe abrange desde Corações em miniatura impressos em 3D para estruturas vascularizadas complexas, com aplicações em triagem de medicamentos, modelagem de doenças e medicina regenerativa. Um coração em miniatura impresso em 3D Com o apoio financeiro da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e de agências de pesquisa locais, seu laboratório introduziu vários avanços: Estratégias inteligentes de bioimpressão : Usando efeitos de enrolamento de corda fluida com bioimpressão coaxial para fabricar microfibras com morfologia controlada, permitindo a criação de organoides vasculares. Microfibras celulares criopreservaveis : Desenvolvimento de microfibras celulares padronizadas, escaláveis e criopreservadas por meio de bioimpressão coaxial, com alto potencial para cultura de células 3D, fabricação de organoides, triagem de medicamentos e transplante. Biotintas sacrificiais : Impressão de redes porosas mesoscópicas usando biotintas de microgel de sacrifício, construindo caminhos de nutrientes para entrega eficaz de oxigênio/nutrientes. Sistemas vasculares complexos :Construindo redes vasculares complexas com bioimpressão coaxial enquanto induz a deposição de células endoteliais in situ, resolvendo desafios na vascularização de estruturas complexas. Tecidos anisotrópicos : Criação de tecidos anisotrópicos usando biotintas orientadas ao cisalhamento e métodos de impressão de pré-cisalhamento. Construções de alta densidade celular : Propondo uma técnica original de impressão em banho de suporte de partículas líquidas para biotintas de alta densidade celular, obtendo tecidos bioativos realistas e, ao mesmo tempo, superando o antigo dilema entre capacidade de impressão e viabilidade celular na bioimpressão baseada em extrusão. Esses avanços estão abrindo caminho para tecidos funcionais e transplantáveis e, potencialmente, até mesmo órgãos modificados. Acelerando a descoberta com CIQTEK SEM Com o rápido avanço da ciência, ...

Recentemente, uma equipe liderada por Wang Haomin do Instituto de Microsistemas e Tecnologia da Informação de Xangai da Academia Chinesa de Ciências fez um progresso significativo no estudo do magnetismo das nanofitas de grafeno em zigue-zague (zGNRs) usando um CIQTEK Microscópio de varredura de nitrogênio-vacância (SNVM) . Com base em pesquisas anteriores, a equipe pré-gravou nitreto de boro hexagonal (hBN) com partículas metálicas para criar trincheiras atômicas orientadas e utilizou um método de deposição química de vapor (CVD) catalítica em fase vapor para preparar de forma controlada nanofitas de grafeno quirais nas trincheiras, obtendo amostras de zGNRs com ~9 nm de largura incorporadas na rede de hBN. Combinando medições de SNVM e transporte magnético, a equipe confirmou diretamente seu magnetismo intrínseco em experimentos. Esta descoberta inovadora estabelece uma base sólida para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de spin baseados em grafeno. Os resultados da pesquisa relacionada, intitulados "Assinaturas de magnetismo em nanofitas de grafeno em zigue-zague incorporadas em uma rede hexagonal de nitreto de boro", foram publicados na prestigiosa revista acadêmica. "Materiais da Natureza". O grafeno, como um material bidimensional único, exibe propriedades magnéticas de elétrons do orbital p que são fundamentalmente diferentes das propriedades magnéticas localizadas de elétrons do orbital d/f em materiais magnéticos tradicionais, abrindo novas direções de pesquisa para explorar o magnetismo baseado em carbono puro. Acredita-se que nanofitas de grafeno em zigue-zague (zGNRs), potencialmente possuindo estados eletrônicos magnéticos únicos próximos ao nível de Fermi, tenham grande potencial no campo de dispositivos eletrônicos de spin. No entanto, a detecção do magnetismo de zGNRs por meio de métodos de transporte elétrico enfrenta múltiplos desafios. Por exemplo, nanofitas montadas de baixo para cima geralmente têm comprimento muito curto para fabricar dispositivos de forma confiável. Além disso, a alta reatividade química das bordas de zGNR pode levar à instabilidade ou dopagem irregular. Além disso, em zGNRs mais estreitas, o forte acoplamento antiferromagnético dos estados de borda pode dificultar a detecção elétrica de seus sinais magnéticos. Esses fatores dificultam a detecção direta do magnetismo em zGNRs. Os ZGNRs incorporados na rede hBN apresentam maior estabilidade de borda e apresentam um campo elétrico inerente, criando condições ideais para a detecção do magnetismo dos zGNRs. No estudo, a equipe utilizou CIQTEK SNVM em temperatura ambiente para observar os sinais magnéticos de zGNRs diretamente à temperatura ambiente. Figura 1: Medição magnética de zGNR embutido em uma rede hexagonal de nitreto de boro usando Digitalização Microscópio de nitrogênio-vacância Em medições de transporte elétrico, os transistores zGNR fabricados, com aproximadamente 9 nanômetros de largura, demonstraram alta condutividade e características ...