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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 ...

“ Microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo CIQTEK "O sistema atende aos padrões líderes mundiais em todas as principais especificações, oferece uma garantia longa e um suporte pós-venda altamente ágil. Após dois anos de uso, estamos confiantes de que o sistema oferece valor científico duradouro e desempenho a um custo altamente competitivo." — Dr. Zhencheng Su, Engenheiro Sênior e chefe do Laboratório de Biologia Molecular, Instituto de Ecologia Aplicada, Academia Chinesa de Ciências Em Shenyang, província de Liaoning, encontra-se um prestigiado instituto de investigação com uma história que remonta a 1954. Nos últimos 70 anos, tornou-se uma potência nacional na investigação ecológica — o Instituto de Ecologia Aplicada (IAE) , parte do Academia Chinesa de Ciências (CAS) . O instituto se concentra em ecologia florestal, ecologia do solo e ecologia da poluição, fazendo contribuições significativas para a civilização ecológica nacional. Em 2023, quando o instituto se aproximava de uma fase crítica de atualizações de equipamentos, tomou uma decisão estratégica que não só remodelaria seu fluxo de trabalho de pesquisa, mas também estabeleceria um caso modelo para o aplicativo de Microscópios eletrônicos de varredura (MEV) CIQTEK no campo de biologia . IAE CAS: Promovendo a Civilização Ecológica com a Ciência O IAE CAS opera três grandes centros de pesquisa em estudos florestais, agrícolas e ambientais . O Dr. Su relembra o desenvolvimento das plataformas de serviços técnicos compartilhados do instituto. Fundada em 2002, a Laboratório de Biologia Molecular é uma instalação central dentro do Centro de Tecnologia Pública do IAE. Nas últimas duas décadas, o laboratório adquiriu mais de 100 conjuntos de instrumentos de uso geral de grande porte, avaliados em mais de US$ 7 milhões. Ele atende às necessidades de pesquisa interna e também atende ao público, oferecendo serviços de testes, incluindo análise isotópica e de traçadores, identificação de estruturas biológicas, análise ecológica de elementos-traço e serviços de biologia molecular. Brilho acessível: os SEMs da CIQTEK superam as expectativas Para pesquisas biológicas, a microscopia eletrônica de varredura é indispensável. "Nosso laboratório de microscopia eletrônica processa uma ampla gama de amostras biológicas, incluindo tecidos vegetais e animais, células microbianas, esporos de fungos e vírus, bem como amostras de materiais como partículas minerais, microplásticos e biocarvão", explicou o Dr. Su. O FE-SEM é capaz de produzir estruturas de superfície 3D altamente detalhadas de amostras de estado sólido. Com um detector de transmissão de varredura, também pode revelar estruturas internas de amostras finas. Além disso, o EDS (espectroscopia de raios X de energia dispersiva) de alto desempenho permite análises elementares qualitativas e semiquantitativas em superfícies de amostras. Em 2023, seus SEMs anteriores (um SEM ambiental e um SEM de bancada) não conseguiam mais atender à crescen...

Baterias de íons de sódio (SIBs) estão atraindo atenção como uma alternativa econômica às baterias de íons de lítio, graças ao abundante teor de sódio na crosta terrestre (2,6% vs. 0,0065% para o lítio). Apesar disso, as SIBs ainda ficam atrás em densidade energética, destacando a necessidade de materiais de eletrodo de alta capacidade. O carbono duro é um forte candidato para ânodos de SIBs devido ao seu baixo potencial de armazenamento de sódio e alta capacidade. No entanto, fatores como distribuição de microdomínios de grafite, poros fechados e concentração de defeitos impactam significativamente a eficiência coulômbica inicial (ICE) e a estabilidade. Estratégias de modificação enfrentam limites. A dopagem de heteroátomos pode aumentar a capacidade, mas reduzir a ICE. A CVD tradicional ajuda a formar poros fechados, mas sofre com a lenta decomposição do metano, ciclos longos e acúmulo de defeitos. Equipe do professor Yan Yu na Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) utilizou o Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) CIQTEK para investigar a morfologia de vários materiais de carbono duro. A equipe desenvolveu um método de deposição química de vapor (CVD) assistida por catalisador para promover a decomposição de CH₄ e regular a microestrutura do carbono duro. Catalisadores de metais de transição, como Fe, Co e Ni, reduziram efetivamente a barreira energética para a decomposição de CH₄, melhorando assim a eficiência e reduzindo o tempo de deposição. No entanto, Co e Ni tenderam a causar grafitização excessiva do carbono depositado, formando estruturas alongadas semelhantes à grafite tanto na direção lateral quanto na direção da espessura, o que dificultou o armazenamento e o transporte de íons sódio. Em contraste, Fe facilitou o rearranjo adequado do carbono, resultando em uma microestrutura otimizada com menos defeitos e domínios de grafite bem desenvolvidos. Essa otimização reduziu o armazenamento irreversível de sódio, aumentou a eficiência coulômbica inicial (ICE) e aumentou a disponibilidade de sítios reversíveis de armazenamento de Na⁺. Como resultado, a amostra otimizada de carbono duro (HC-2) atingiu uma impressionante capacidade reversível de 457 mAh g⁻¹ e um alto ICE de 90,6%. Além disso, a difração de raios X (XRD) in situ e a espectroscopia Raman in situ confirmaram um mecanismo de armazenamento de sódio baseado em adsorção, intercalação e preenchimento de poros. O estudo foi publicado em Materiais Funcionais Avançados sob o título: Engenharia de deposição química de vapor assistida por catalisador de carbono duro com poros fechados abundantes para baterias de íons de sódio de alto desempenho. Conforme ilustrado na Figura 1a, o carbono duro foi sintetizado por meio de um método de deposição química de vapor (CVD) assistido por catalisador, utilizando carbono poroso comercial como precursor e metano (CH₄) como gás de alimentação. A Figura 1d mostra as energias de adsorção de CH₄ e seus intermediários desidrogenados em ca...

A equipe do Professor Lai Yuekun, da Universidade de Fuzhou, conduziu pesquisas inovadoras para atender à demanda urgente por hidrogéis adesivos fortes em áreas como sensores vestíveis, robótica flexível, engenharia de tecidos e curativos. Atualmente, os materiais adesivos de interface enfrentam dois grandes desafios técnicos: primeiro, a dificuldade em obter uma comutação rápida e reversível entre os estados adesivo e não adesivo; segundo, o baixo desempenho de adesão em ambientes multilíquidos. Recentemente, a equipe conduziu estudos aprofundados usando o Microscópio eletrônico de varredura CIQTEK . O hidrogel PANC/T foi sintetizado a partir de acrilamida (AAm), N-isopropilacrilamida (NIPAM), uma solução micelar composta de dodecil sulfato de sódio/metacrilato de octadecil metila/cloreto de sódio (SDS/OMA/NaCl) e ácido fosfotúngstico (PTA). Interações dinâmicas entre as cadeias de PNIPAM e o SDS permitiram adesão e separação sob demanda. A imersão adicional em solução de Fe³⁺ produziu o hidrogel PANC/T-Fe, que alcança forte adesão em diversos ambientes úmidos. Isso resultou no desenvolvimento de um hidrogel adesivo de interface inteligente com rápida responsividade, capaz de adesão e separação controladas sob diferentes condições de umidade. A pesquisa foi publicada em Materiais Funcionais Avançados sob o título "Hidrogéis adesivos controláveis mediados por temperatura com propriedades notáveis de adesão úmida baseadas em interações dinâmicas entre cadeias". Síntese e Características Estruturais de Hidrogel Adesivo Controlável O hidrogel PANC/T-Fe é sintetizado pela copolimerização de AAm hidrofílico, NIPAM anfifílico e OMA hidrofóbico. O PTA atua como um reticulador, formando ligações de hidrogênio com grupos amino em cadeias poliméricas para estabelecer uma rede estável. A equipe descobriu que as interações entre NIPAM e SDS são cruciais para a adesão do hidrogel à temperatura. Em temperaturas mais baixas, o SDS cristaliza e adere às cadeias PNIPAM, impedindo que os grupos funcionais adesivos interajam com os substratos e reduzindo a adesão. À medida que a temperatura aumenta, os cristais de SDS derretem, melhorando o contato entre os grupos adesivos e os substratos e aumentando significativamente a adesão. O PTA aumenta a adesão em temperaturas mais altas ao interagir fisicamente com os grupos amino do polímero; essa interação enfraquece com o aquecimento, amolecendo o hidrogel e gerando mais sítios adesivos. A regulação dinâmica entre as cadeias poliméricas permite adesão reversível sob demanda. Figura 1. Síntese de hidrogel e mecanismo de adesão úmida reversível. Mecanismo de regulação de temperatura do desempenho de adesão Por meio de experimentos comparativos, a equipe confirmou que o efeito sinérgico do NIPAM e da solução micelar é fundamental para a adesão do hidrogel sensível à temperatura. Os resultados da Calorimetria Varredura Diferencial (DSC) indicam que a resposta à temperatura não está relacionada à Temperatura Crítica Inferior...

UMSmicroscópio eletrônico de conservas (MEV)é um microscópio potente que usa um feixe de elétrons de alta energia para escanear a superfície de uma amostra, capturando sinais emitidos ou espalhados por elétrons para gerar imagens de alta resolução da amostra superfície. A MEV pode ampliar imagens de milhares a dezenas de milhares de vezes, revelando um mundo microscópico imperceptível a olho nu. Sob oCIQTEKMicroscópio Eletrônico de Varredura, podemos observar a fina estrutura têxtil decélulas da pele do lagarto, qualpermite um exame visual das características estruturais das placas cristalinas da pele, como tamanho, comprimento e arranjo. Essas imagens não só proporcionam um banquete visual, mas também oferecem pistas cruciais para os cientistas interpretarem propriedades dos materiais, mecanismos de doenças e funções dos tecidos biológicos.Figuras1. VocêIntraestrutura de pele de lagarto/30 kV/STEMNa área da ciência eletrônica, a SEM auxilia engenheiros a examinar minuciosamente pequenas juntas de solda e condutores em placas de circuito, garantindo a precisão e a confiabilidade da tecnologia. Na ciência dos materiais, a SEM pode ser usada para analisar superfícies de fratura de ligas metálicas, otimizando o design industrial e a tecnologia de processamento. Em aplicações biológicas, a SEM pode exibir a estrutura da superfície de bactérias e até mesmo observar interações entre vírus e células hospedeiras. Figuras2. SEM3200/Chip comum 2/10 kV/ETDA MEV não é apenas uma máquina; é mais como um detetive meticuloso que nos ajuda a desvendar os segredos microscópicos da natureza e de objetos artificiais, fornecendo um forte suporte à pesquisa científica e à inovação tecnológica. Por meio da MEV, os cientistas podem compreender melhor a natureza dos materiais, a estrutura dos tecidos biológicos e a essência de diversos fenômenos complexos, expandindo os limites do nosso conhecimento. Equívocos comuns sobre SEM: 1. As imagens SEM apresentam cores reais? A MEV produz imagens em preto e branco porque elas resultam da interação de elétrons com a amostra, não de ondas de luz. As imagens coloridas da MEV normalmente vistas são pós-processadas usando técnicas de coloração digital para distinguir diferentes estruturas ou aprimorar efeitos visuais. 2. Uma ampliação maior é sempre melhor? Embora a MEV possa fornecer uma ampliação extremamente alta, nem todas as pesquisas exigem a ampliação máxima. A ampliação excessiva, além da escala de características do espécime, não só aumenta o tempo de escaneamento, como também pode levar a um aumento de informações irrelevantes. 3. A MEV consegue enxergar átomos? Embora a MEV ofereça alta resolução, muitas vezes não atinge o nível de observação de átomos individuais. Para observar estruturas em escala atômica, normalmente são necessários microscópios eletrônicos de transmissão (MET) ou microscópios de tunelamento de varredura (STM). 4. O MEV é adequado apenas para espécimes sólidos e sem vida? Embora a MEV tenha sido inici...

A equipe do professor Yan Yu na USTC utilizou o CIQTEK SenlatamentoEelétronMmicroscópio SEM3200 para estudar a morfologia pós-ciclagem. Desenvolveu carbono amorfo com defeitos controláveis como material candidato para uma camada de interface artificial, equilibrando potassiofilicidade e atividade catalítica. A equipe de pesquisa preparou uma série de materiais de carbono com diferentes graus de defeitos (designados como SC-X, onde X representa a temperatura de carbonização) regulando a temperatura de carbonização. O estudo constatou que o SC-800, com defeitos excessivos, causou decomposição substancial do eletrólito, resultando em um filme SEI irregular e ciclo de vida reduzido. O SC-2300, com o menor número de defeitos, apresentou afinidade insuficiente pelo potássio e induziu facilmente o crescimento dendrítico do potássio. O SC-1600, que possuía uma camada de carbono localmente ordenada, exibiu uma estrutura de defeitos otimizada, alcançando o melhor equilíbrio entre potassiofilia e atividade catalítica. Ele conseguiu regular a decomposição do eletrólito e formar um filme SEI denso e uniforme. Os resultados experimentais demonstraram que o SC-1600@K apresentou estabilidade de ciclo de longo prazo por até 2.000 horas sob uma densidade de corrente de 0,5 mA cm-2 e uma capacidade de 0,5 mAh cm-2. Mesmo sob densidade de corrente mais alta (1 mA cm-2) e capacidade (1 mAh cm-2), manteve excelente desempenho eletroquímico com ciclos estáveis superiores a 1.300 horas. Em testes de célula completa, quando pareado com um eletrodo positivo PTCDA, manteve 78% de retenção de capacidade após 1.500 ciclos a uma densidade de corrente de 1 A/g, demonstrando excelente estabilidade de ciclo. Esta pesquisa, intituladafoi publicado emMateriais Avançados.Figura 1:Apresentam-se os resultados da análise microestrutural de amostras de carbono (SC-800, SC-1600 e SC-2300) preparadas em diferentes temperaturas de carbonização. Por meio de técnicas como difração de raios X (XRD), espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) e espalhamento de raios X de grande angular (WAXS), foram analisadas a estrutura cristalina, o nível de defeitos e a dopagem com oxigênio e nitrogênio dessas amostras. Os resultados mostraram que, à medida que a temperatura de carbonização aumentava, os defeitos nos materiais de carbono diminuíam gradualmente e a estrutura cristalina tornava-se mais ordenada. Figura 2:A distribuição da densidade de corrente durante o crescimento do potássio metálico em diferentes eletrodos negativos compósitos foi analisada por meio de simulação de elementos finitos. Os resultados da simulação mostraram que o eletrodo compósito SC-1600@K apresentou uma distribuição de corrente uniforme durante a deposição de potássio, o que contribuiu para a supressão eficaz do crescimento dendrítico. Além disso, o módulo de Young da camada SEI foi medido por microscopia de força atômica (AFM), e os resultados mostraram que a camada SEI no eletrodo SC-1600@K ap...