2023国际纳米研究与发展大会在新加坡启幕

 

　　本次会议的主题为“Breakthrough and Innovation in Nano Science and Technology”（纳米科学与技术的突破与创新），突显了对纳米科技领域前沿问题的关注和对创新性研究的追求。会议共设置了主题论坛、四场平行分论坛、青年科学家论坛以及海报展览展示等多个环节，以全方位的形式展示纳米科学的最新研究进展和成果。

 

　　第一天的主题论坛聚焦于纳米科技的前沿突破，吸引了众多与会代表。在开幕式上，来自新加坡纽卡斯尔大学的Kheng-Lim Goh教授对本次会议的背景和意义进行了介绍，并对参与者表示热烈欢迎。随后，来自不同国家和领域的知名科学家们相继发表了主旨演讲，分享了他们在纳米科技领域取得的研究成果以及对未来发展的展望。

 

　　主旨报告邀请到了6位顶尖的纳米科学家。

 

　　「第一位出场的美国工程院院士，来自美国MIT的Michael S Strano教授带给我们关于纳米技术在精准农业中的应用的精彩报告。」该项目是MIT与新加坡淡马锡生命科学实验室的合作项目DiSTAP，通过引入创新的分析工具，实现了对植物进行实时、非破坏性监测，可迅速检测生物和非生物胁迫、监控植物激素信号、以及评估土壤、植物群落和作物健康状况。这些纳米技术工具架起了从实验室条件到实际农田中作物的知识鸿沟，为未来培育适应气候的作物和实现作物病害的早期诊断提供了新途径。

 

　　「第二位出场的是美国科学促进会会士，来自美国欧道明大学的Nancy Xu教授通过线上演讲带给我们的是实时单分子感测与成像的单纳米粒子光学技术。」她的科研团队开创性地发展了一系列高度创新的纳米生物技术，包括光稳定的单等离子体纳米粒子成像探针、单分子测定、单分子纳米粒子光学生物传感器以及远场光稳定光学纳米显微镜（PHOTON）。这些新工具能够在实时、单分子和多重成像中，以卓越的时间和空间分辨率，在所需的延长时间内，克服荧光成像平台的缺陷。她们利用这些新工具实时研究了单个活细胞的信号传导途径、单个活细胞的多药耐药机制、个体药物纳米载体的疗效、组织中的单个罕见癌干细胞以及发育胚胎的自然环境。在此次主题演讲中，她介绍了这些新的单纳米粒子光学基础纳米生物技术及其广泛的应用，特别是在创新的生物医学领域。

 

　　「第三位主题报告嘉宾是德国国家科学与工程院院士，也是意大利波尔扎诺自由大学教授，Paolo Lugli博士。」他的演讲是关于碳纳米管印刷传感器的进展。近年来，在材料、制造工艺、器件架构和系统集成领域取得了巨大进展，使得电子设备不仅具备标准电学特性，还具备了灵活性、可伸缩性、可扭曲性、生物相容性和生物可降解性等独特能力。这些智能功能设备对于开发环境传感器、身体佩戴设备，甚至植入式设备，以及可持续的精准农业解决方案至关重要。在所有这些系统的实现中，印刷技术发挥着关键作用，具有成本效益、大面积可扩展性，以及可利用各种可持续和生物相容/可降解基底和材料的优势。Lugli博士的演讲将展示他们团队在柔性电子设备的经济高通量加工方面的最新工作，包括基于柔性和纸张基底的各种传感平台的柔性传感器和生物传感器，以及在不同领域的应用成果，从食品质量/安全控制到可穿戴和医疗应用。传感器的活性部分基于纳米材料，如碳纳米管或有机材料，它们分散在溶剂中形成油墨，进而可以轻松印刷。

 

　　「第四位主旨报告嘉宾是加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、欧洲科学院院士，澳大利亚物理研究院院士、加拿大(魁北克)国家科学研究院能源、材料和通信中心主任兼教授Federico Rosei博士。他的演讲是关于新兴技术的多功能材料。」其关注先进材料的结构-性能关系，强调展现多功能性的系统。这些系统作为各种新兴技术的构建模块。特别是通过自下而上合成的纳米结构材料为未来低成本设备制造提供了机遇。他们团队重点介绍了解决能源挑战的太阳能技术的最新发展，包括第三代光伏、太阳能氢产生、发光太阳能集中器和其他光电子设备。

 

　　「第五位演讲人是新加坡工程院院士、美国化学工程学会会士和亚太材料科学院院士，来自新加坡国立大学的Tai-Shung Chung博士。他的线上演讲是关于清洁能源的先进聚合物膜。」他认为膜技术的进步是解决这些复杂问题中最直接、有效和可行的途径之一。膜技术是一个完全集成的科学和工程领域，涉及材料科学与工程、化学与化学工程、分离与纯化现象、环境科学与可持续性、基于统计力学的分子模拟、过程与产品设计。在这次演讲中，他介绍他们团队在清洁和可再生能源方面的膜研发工作，涉及氢、天然气、生物燃料和渗透发电。首先，他介绍了这项研究的重要性，然后讨论H2和CH4分离的膜研究并讨论各种提高膜性能的材料和制备策略。

 

　　「最后一位也是第六位演讲人加拿大工程院院士、印度国家科学院外籍院士、印度国家工程院外籍院士、加拿大滑铁卢纳米技术研究所执行主任Sushanta K. Mitra教授。他带我们的是界面科学研究的魔法。」界面科学是涉及物质界面的研究领域,涉及多个学科,如化学、物理、生物学等。由于不同材料界面的性质和结构种类繁多,研究人员需要不断地寻找新的方法和技术,来深入了解这些界面的性质和结构。界面的结构和性质是界面科学的核心问题。此次Mitra教授的演讲将介绍他的团队在迷人的界面科学研究方面的一些成果，这些成果为新的工程过程提供了可能，并对理解材料性质（如新材料的润湿性）至关重要。他们证明了可以通过核心液滴与界面壳层之间的冲击驱动相互作用来实现核心液滴的稳定封装。这种方法还可以扩展到在磁致运动下对纳米流体的封装。在周围有黏稠介质的情况下，这些封装液滴的沉降呈现出传统润湿理论无法捕捉的有趣湿润特征。通过悬臂梁技术，他们进一步探测了表面和液滴之间的黏附力等界面相互作用。他们提供了一个通用框架，用于表征所有类型的表面（包括亲水和疏水表面）。他们开发了一种显微镜工具，利用双波长干涉图案来解读界面的润湿特征，无论是对刚性还是软性固体。演讲以与2D材料的润湿相关的一些有趣结果结束，并探讨这些知识如何应用于创造颠覆性的困禁离子系统。

 

　　在四场平行分论坛中，与会者可根据个人兴趣选择参与，涵盖了纳米技术可持续解决方案、先进纳米技术：从基础到应用、纳米材料与纳米化学：构筑未来、纳米生物技术与医疗应用：医疗创新。领域涵盖纳米生物、纳米电子、纳米磁性材料、纳米环境等多个子领域。这为参与者提供了更多的交流机会，促使不同领域的专家共同探讨并促进纳米科学的跨学科合作。

 

　　「其中来自加拿大工程院院士、多伦多大学生物复合材料和生物材料加工中心主任Mohini Sain教授在纳米生物技术与医疗应用的专场带给我们关于纳米尺度和原子级探索通向新材料发现的路径——从能源系统到医疗器械的精彩报告。」他认为多功能材料的创新发展仍然是最难解决的问题之一，不仅因为需要探索的功能材料的尺寸较小，而且因为每个应用都针对创新的期望应用。发现具有增强性能的新功能材料为满足从能源到医疗应用的各个领域的不断增长的需求提供了机会。新路径的探索为识别独特的纳米尺度结构、形态特征和导致组分反应性的原子变化提供了机会。生物转化过程将天然材料转化为有前途的独立化合物。这些化合物已被研究为天然物质的重要构建块，可用于预防某些类型的细胞损伤和治疗的重要组成部分。在组分反应性过程中，材料的结构特异性趋向于基于二面角和角度能量的几何变换。纳米尺度材料的结构几何和其原子级转化在从能源系统到医疗器械的新材料的多功能复合材料的生产中发挥着重要作用。

 

　　青年论坛大放异彩

 

　　同时，青年科学家论坛也吸引了大批年轻科研人员的关注。这一环节旨在为年轻科学家提供一个展示自己研究成果的平台，同时让他们与资深科学家进行深入的交流与探讨。

 

　　来自中国东南大学、新加坡国立大学、印度国家理工学院的青年才俊在青年论坛大放光彩！

 

　　快乐与收获的一天

 

　　会议的第一天在海报展览展示的热烈氛围中落下帷幕。各位科学家们通过海报展示向与会者展示了他们的研究项目，现场氛围活跃而富有创造力，为整个会议的成功开局奠定了坚实基础。

 

　　伴随着第一天晚上的欢迎晚宴的歌舞表演，ICNRD-2023的后续日程预计将在更多学术交流和合作中取得更为丰硕的成果。