我國首次應用機器人單孔腹腔鏡技術開展泌尿外科手術

5月11日，國內首次應用機器人單孔腹腔鏡技術開展的泌尿外科手術在第二軍醫(yī)大學長征醫(yī)院完成，在主刀醫(yī)生王林輝教授的操作下，代表著我國高科技水平的達芬奇機器干凈利落地將患者的腎上腺腫瘤完整切除。

與傳統(tǒng)腹腔鏡手術相比，單孔腹腔鏡更具有突出的微創(chuàng)性、美觀性效果?！拔覀冇脵C器人單孔腹腔鏡切除了腎上腺上的腫瘤，時間短、出血少、剝離徹底、恢復迅速?！蓖趿州x說。

手術先由醫(yī)生在患者腹上開一個約2cm大小的切口，置入機器人單孔專用通道，將機械臂插入患者的腹腔內。王林輝在手術區(qū)域外的控制臺前，遠程控制機械手臂，對患者進行手術操作。由于操控屏上的3D目鏡，能使手術視野放大10～15倍，這讓醫(yī)生擁有立體真實、纖毫畢現(xiàn)的視野，能避開手術區(qū)域的血管和神經(jīng)，最大限度地保留各種生理功能。腫瘤與中央靜脈等組織粘連明顯，機器人的3個手臂互相配合，在狹小的手術區(qū)域內靈活自如、平穩(wěn)精確地對病變部位進行分離、切除、縫合，完整切除了腎上腺腫瘤。

據(jù)王林輝介紹，傳統(tǒng)單孔腹腔鏡操作過程中往往存在“瓶口”效應，視野受空間影響大、器械易“打架”。而達芬奇機器人手術系統(tǒng)三維放大的手術視野、自由活動的仿真機械手以及直觀的器械運動模式可以彌補術者操作時的生理“盲區(qū)”。整臺手術僅用時不到1個小時，術中幾乎沒有出血。

2017國際分析科學大會首次在中國舉辦

由國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)和中國化學會(CCS)主辦的2017國際分析科學大會(ICAS 2017)5月6日在?？谑虚_幕，來自全球的近千名分析化學家匯聚?？诜窒碜钚卵芯砍晒?。

國際分析科學大會是IUPAC下的常規(guī)性國際會議，每五年舉辦一屆，是國際純粹與應用化學界的"奧林匹克"大會，代表著國際分析科學領域的最高學術水平。

本屆大會由汪爾康院士擔任名譽主席，中國化學會分析化學學科委員會主任楊秀榮院士擔任主席，清華大學林金明教授擔任秘書長，10余位分析化學及相關領域院士專家擔任顧問，數(shù)十位分析化學領域領軍人物擔任組委會成員，參會人數(shù)近1000人，其中境外嘉賓100多人。

本次大會設主論壇及八個分論壇，主題是“分析化學-從工具到科學”，其中將包含先進的儀器分析、納米科學和納米技術、生物和生物分析、環(huán)境科學、食品安全、微分析和微流控、傳感器系統(tǒng)、質譜、色譜分離、光譜和電化學分析等意大利AldoRoda教授、日本北森武彥教授、中國香港唐本忠教授、中國大陸張新榮教授作了大會特邀報告，另有中科院院士汪爾康、董紹俊等33位主題邀請報告人。

磁性可移動拉曼增強檢測芯片實現(xiàn)環(huán)境污染物的高靈敏快檢

近日，中國科學院深圳先進技術研究院李鵬輝等研究人員，成功開發(fā)出一種磁性可移動拉曼增強(SERS)檢測芯片，實現(xiàn)了孔雀石綠、福美雙、敵草快、多環(huán)芳烴等農藥和環(huán)境污染物分子的高靈敏度檢測。

SERS檢測技術因其免標記、靈敏度高、檢測速度快、無損等優(yōu)點，在食品安全、生命科學、環(huán)境監(jiān)測等領域得到廣泛應用。通常，具有小于10nm的窄間隙的貴金屬納米結構表面的等離子體共振效應可以引起非常有效的SERS信號，而液滴揮發(fā)自組裝技術是一種可有效構建此種窄間隙結構的三維超晶格貴金屬納米陣列的方法。

研究人員通過在多孔的特富龍薄膜表面構建的超潤滑基底，使得液滴內的金納米棒和磁性四氧化三鐵納米粒子在液滴揮發(fā)過程中高效聚集和自組裝，得到可以脫離基底、在磁場下可控移動的三維超晶格結構。這種SERS芯片一方面由于高度有序排列的金納米棒形成等離子體超晶格結構使其具有高靈敏度和高探測極限的優(yōu)異SERS性能，檢測極限可低至納摩爾級別；另一方面由于其具有磁性，而能從復雜分析物中快速分離，此種SERS芯片適用于環(huán)境污染物的實地快速分析檢測，拓寬SERS芯片在環(huán)境監(jiān)測中的應用范疇。

該研究成果不僅可實現(xiàn)大規(guī)模制備高靈敏低成本SERS檢測芯片，更重要的是為食品安全檢測和環(huán)境監(jiān)測等領域提供了可靠的快速光學檢測技術。

新技術讓光纖傳感器具有更大跨度更高空間分辨率

西班牙和瑞士的一個研究小組提出了一種能夠在10km的范圍內，厘米級的空間分辨率下快速檢測出百萬分之一的溫度或應力變化的方法，解決了基于受激布里淵散射(SBS)的光纖傳感器受到難以克服的空間范圍和分辨率的限制的難題。

研究人員通過深入研究信號掃描的實際細節(jié)，進而得出與應力或溫度變化相關的布里淵頻移。研究團隊發(fā)現(xiàn)，通過改變掃描方法，使得邊帶探測光束保持固定的頻率差(與光纖的斯托克斯和反斯托克斯頻率相關)，并且用關聯(lián)頻率對輸入抽運波束掃描——這能夠顯著降低信號失真。這種方法意味著探測光束功率上限變得更高，進而光纖傳感系統(tǒng)的跨度變得更長。此外，通過消除抽運脈沖中的信號失真，該系統(tǒng)也具有了更高的空間分辨率。

研究人員用差分脈沖寬度對布里淵光學時域分析，實驗測試了10km長的單模光纖，該方法能夠探測沿光纖分布的一百萬個點的布里淵頻移，分辨率可達1cm，并且能夠在光纖的遠端檢測到3cm的“熱點”。而且，由于系統(tǒng)保持在時域，該方法能夠在20min內實現(xiàn)這些功能，遠少于在使用頻率相關域方法時所花費的時間。

除了基礎設施中的應用之外，該技術還可以在其他領域中使用?！坝捎谖覀儞碛腥绱舜蟮谋O(jiān)測點密度，傳感器也可以用于諸如航空電子和航空航天等領域，用以監(jiān)控每一寸飛機機翼?！痹撓到y(tǒng)的較高分辨率或許能促進某些生物醫(yī)學應用發(fā)展，例如檢測乳腺癌中存在的溫度偏差。

新型銻摻雜砷化銦納米線大幅提高紅外探測靈敏度

4月10日，英國自然網(wǎng)站在線發(fā)表了江漢大學曹元成教授團隊與英國蘭開斯特大學半導體中心首席研究員莊乾東博士團隊合作研發(fā)的一種新型材料，可大幅提高紅外探測靈敏度。

據(jù)曹元成教授介紹，作為高光電轉換效率材料，銦砷納米線，尤其是基于碳的銦砷一維納米線，是高集成度光電子集成電路的研究熱點。然而在制備過程中，這些材料的晶體結構容易產(chǎn)生缺陷，導致對光的響應效率低下或者無響應，特別是在中長紅外波段方面尤其明顯。

而研究人員通過在砷化銦中摻入銻元素，合成了一種新的銻摻雜砷化銦納米線，大幅降低了銦砷納米線的結構缺陷，同時通過銻元素的自我催化功能，顯著提升對紅外光子的響應性。

根據(jù)測試，這種新型納米線對光的響應波長達到了5.1μm，從而涵蓋整個中紅外光譜，是目前最長的紅外波響應納米線，可應用于室溫下工作的中波紅外、長波紅外光電探測器、紅外發(fā)射器、高靈敏度光電晶體管等等，是制造各種光電子設備的理想材料。例如用于導彈紅外探測和夜視儀，可以在目前的基礎上，提高50%探測靈敏度，讓現(xiàn)有的大部分防紅外偽裝失效，民用方面則更加廣泛。

可折疊的新型顯示屏透明傳導薄膜

由希臘、奧地利、英國、西班牙和塞浦路斯的7家顯示屏創(chuàng)新型中小企業(yè)組成的歐洲NanoDiGree研發(fā)團隊，花費2年多時間及140萬歐元，成功研制出基于高效銅納米線的顯示屏透明傳導薄膜，不僅明顯降低顯示屏制造成本，而且已成功擴展到可折疊觸摸顯示屏應用，新技術現(xiàn)已申請歐洲發(fā)明專利，

目前，顯示屏工業(yè)、發(fā)光二極管（LED）和有機發(fā)光二極管（OLED）顯示屏制造主要依托氧化銦錫透明傳導薄膜技術，然而，銦材料屬于稀缺貴金屬，世界市場價格正快速上漲。此外，氧化銦錫透明傳導薄膜在柔性顯示屏（如靈活的可折疊觸摸顯示屏）制造方面受到局限。

新技術基于先進的電脈沖沉積方法和含有銅納米線透明涂料技術，具有低成本、更綠色、規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)良特性，適用于如苯二甲酸乙二醇酯等柔性基質大通量卷到卷（Roll-to-Roll）生產(chǎn)過程中精確的對位噴墨打印。生產(chǎn)過程中給予適當?shù)牡蜏丶訜?，有助于形成高強度粘合的透明傳導薄膜層?/p>

新技術可廣泛應用于傳統(tǒng)的數(shù)字顯示屏領域，如智能手機、平板電腦和廣告牌等，也可應用于電子書、可穿戴、可折疊顯示屏新領域，甚至太陽能光伏發(fā)電領域。

p型 rGO到n型rGO的成功轉化

美國物理聯(lián)合會（AIP）《應用物理》期刊網(wǎng)站上報導了北卡羅來納州立大學材料科學與工程系的一個研究小組，開發(fā)了一種將帶正電荷（p型）的還原氧化石墨烯（rGO）轉化為帶負電荷（n型）還原氧化石墨烯的技術，該技術可用于開發(fā)基于還原氧化石墨烯的晶體管，有望在電子設備中得到應用。

石墨烯的導電性非常好但不是半導體，氧化石墨烯像半導體具有帶隙但是導電性差，而還原氧化石墨烯只帶正電荷，可解決這一問題。研究人員將rGO集成到藍寶石和硅晶片上，然后使用大功率激光脈沖周期地沖擊晶片上的化學基團。這種沖擊可有效將電子轉移，使p型rGO轉化為n型rGO。整個過程在室溫和常壓下進行，完成時間〈0.2μs。這種激光輻射退火方法提供了高度的空間和深度控制，使開發(fā)基于p-n結的二維石墨烯電子器件成為可能。

非層狀結構材料制備有突破，圖像傳感器“身段”變柔軟

《先進材料》近期發(fā)布了我國合肥工業(yè)大學材料科學與工程學院王敏教授和陳翌慶教授研究團隊的一項研究成果，該團隊提出了一種新的界面限域外延生長方法，首次制備出大晶粒非層狀結構的硒化鎳薄膜，并成功將其構筑為光探測器陣列，為新一代柔性圖像傳感器的研發(fā)提供了新的方法。

未來可穿戴智能設備要求圖像傳感器具有柔性，可以彎曲折疊，而目前在數(shù)碼相機中廣泛應用的集成圖像傳感器，由于其硅基底不具有柔性，難以滿足未來需求。而柔性低維材料被認為是硅基底的理想替代者。

研究團隊與韓國成均館大學科研人員合作，通過硒化鎳微米帶陣列的圖形化生長，構筑高性能且均勻性好的光探測器陣列，為柔性圖像傳感器的實現(xiàn)奠定了基礎。

據(jù)介紹，由于這種新型材料薄膜的晶粒達到微米尺度，晶粒間的晶界減少，顯著降低了晶界對載流子的散射，從而大幅提高了光探測器的響應度。實驗結果表明，基于微米尺度晶粒的高質量硒化鎳薄膜所制備的光探測器，每瓦光照可以獲得150A的電流，其響應度比納米尺度晶粒的薄膜提高了4個量級。

“非層狀結構材料在自然界廣泛存在，但由于其缺乏內在各向異性生長的驅動力，這一結構材料的薄膜生長很難實現(xiàn)。”王敏教授介紹說，這一成果攻克了非層狀結構材料薄膜生長難題，可以應用于更多種類的相關材料。同時，這種材料在光探測器陣列的構筑方法、制備和加工工藝方面與目前廣泛采用的傳統(tǒng)互補金屬氧化物半導體電子學相兼容，更加有利于其實際應用。

質優(yōu)價廉可折疊的新型柔性傳感器

在加拿大自然科學與工程研究理事會資助下，加拿大不列顛哥倫比亞大學開發(fā)了一種新型柔性傳感器，可滿足未來折疊裝置對傳感器的要求。

這種傳感器是在硅膠層之間夾上一種高導電凝膠，硅膠層可檢測到不同類型的觸摸，包括滑動和敲擊，并且可以拉伸、折疊或彎曲。

目前傳感器類型很多，包括感知壓力的蘋果手機3D touch，察覺手指懸停的三星AirView，也有可折疊、透明和拉伸的傳感器。

新的研究集多種傳感器功能于一身，以凝膠和硅樹脂為原材料，工藝簡單、造價低廉且容易獲得，易于規(guī)?；a(chǎn)，每平方米成本僅數(shù)美元。其延展性強，適用于房間內壁的任何表面或可穿戴設備，亦可作為機器人的“皮膚”，使機器人檢測到人類存在并且足夠“柔軟”，使人—機交互環(huán)境更加安全。

假設將平板電腦折疊成手機大小放進衣服口袋，或者使人造皮膚感知身體活動和生命體征，都可能通過他們這種新型、廉價傳感器，理想就有望成為現(xiàn)實。