大米Cd(II)無干擾檢測新方法

合肥智能機械研究所黃行九和安徽光學精密機械研究所趙南京組成的研究小組通過將電化學方法與激光誘導擊穿光譜（LIBS）聯(lián)用實現(xiàn)了對大米中痕量污染物Cd(II)無干擾檢測，此聯(lián)用法為復雜樣品重金屬離子檢測提供了新的思路。

據(jù)報道，中國市場10%的大米存在Cd(II)污染問題，傳統(tǒng)的電化學檢測方法可以用于Cd(II)的檢測，然而卻無法克服來自共存離子Cu(II)和Mn(II)的干擾，因此，研究小組的研究方向是建立新的檢測平臺以提高Cd(II)檢測的準確性和選擇性。

首先，利用電化學方法使大米消解液中Cd(II)以Cd(0)的形式富集在工作電極表面，然后利用LIBS對工作電極上的Cd(0)進行定量分析，最終得到大米中Cd(II)的含量。在該方法中，氧化石墨烯(GO)通過層層組裝的方法修飾在工作電極表面以提高Cd(II)電富集的效率。在pH = 6.0的弱酸條件下，GO表面的羧基(COOH)去質子化形成COO-使得GO表面帶負電荷。電化學富集過程中，對工作電極施加的負電壓會在電極周圍形成負電場，Cd(II)在電場的驅動下從溶液中轉移到工作電極上，并通過靜電吸引力吸附在GO表面，隨后這些Cd(II)被還原成Cd(0)固定在工作電極表面。

大米消解液中主要有Ca(II),Cu(II), Mg(II), Mn(II), Na(I), Zn(II),Ni(II)和K(I)，干擾實驗結果證明，這些離子對Cd(II)的LIBS檢測均無明顯影響。此外，聯(lián)用法將傳統(tǒng)LIBS方法的檢測下限降低了3個數(shù)量級，靈敏度提高了近3個數(shù)量級。

微納機器人中的新成員——生物細菌機器人

沈陽自動化研究所微納米研究小組融合納米技術、生物技術與機電系統(tǒng)技術，提出了一種利用生物細菌作為機器人本體，通過群體控制完成微納作業(yè)任務的新思路。

利用具有趨光性的可游動藻類細胞作為運動可控的單體微型機器人，基于布朗運動理論對群體機器人運動產(chǎn)生的集群效應作用力進行理論分析和建模，通過光路的設計和光斑誘導，實現(xiàn)群體機器人的控制，進而完成對微小物體的準確抓取、定向移動和定點釋放。由于生物細菌具備從溶液中直接高效率將化學能轉換為機械能的特點，因此一定程度上解決了微小機器人的能源供給問題。同時，由于操控是依靠微型機器人群體產(chǎn)生的類布朗運動實現(xiàn)，因此該操控方法降低了對被操作物體材料和形狀的要求，提升了操作的適用性、靈活性和效率。

微納機器人是機器人領域的前沿方向，在無創(chuàng)手術、藥物輸運、微納制造等方面具有廣泛應用前景，然而受機器人本體尺寸、材料性能等因素的影響，微納機器人的能源供給、驅動控制、作業(yè)靈活性等問題依然是當前面臨的關鍵挑戰(zhàn)。針對這些問題，研究小組期望利用新的物理和生物原理，實現(xiàn)機器人感知、驅動和控制性能的提升。