Ultra-high-field (UHF) magnetic resonance imaging (MRI) stands as a pivotal cornerstone in biomedical imaging, yet the challenge of false imaging persists, constraining its full potential. Despite the development of dual-mode contrast agents improving conventional MRI, their effectiveness in UHF remains suboptimal due to the high magnetic moment, resulting in diminished T1 relaxivity and excessively enhanced T2 relaxivity. Herein, we report a DNA-mediated magnetic-dimer assembly (DMA) of iron oxide nanoparticles that harnesses UHF-tailored nanomagnetism for fault-free UHF-MRI. DMA exhibits a dually enhanced longitudinal relaxivity of 4.42 mM–1·s–1 and transverse relaxivity of 26.23 mM–1·s–1 at 9 T, demonstrating a typical T1-T2 dual-mode UHF-MRI contrast agent. Importantly, DMA leverages T1-T2 dual-modality image fusion to achieve artifact-free breast cancer visualization, effectively filtering interference from hundred-micrometer-level false-positive signals with unprecedented precision. The UHF-tailored T1-T2 dual-mode DMA contrast agents hold promise for elevating the accuracy of MR imaging in disease diagnosis.

Since boron powder has the highest volume energy density, it has long been desired for use as fuel in aerospace and other fields. However, boron has poor ignition performance and low combustion efficiency due to uneven microstructure and oxide layers of boron. Here, we report a facile strategy to prepare zero-dimensional boron nanospheres from micrometer-scale amorphous boron through ultrasound-assisted in-situ stabilization of heteroatoms for inhibition of boron oxide layer by using hexachlorocyclotriphosphazene (HCCP) and 4,4′-sulfonyldiphenol (BPS) polycondensation and carbonization. The diameter of the obtained boron nanospheres was in the range of 500–800 nm, which is the smallest reported diameter of regular boron nanoparticles. The initial reaction temperature of [email protected] decreased from 791.1 to 641.7 °C, and the ignition delay time of 20 wt% [email protected]/RP-3 nanofluid fuel decreased to 393 ms. The addition of CPZS@B promoted RP-3 oxidation at both low temperatures (<200 °C) and high temperatures (>200 °C) by in-situ FTIR analysis. Notably, the prepared zero-dimensional nano-boron exhibited removal of surface oxidation and complete combustion degree (from 42.06 % to 80.36 %). This work provides a new method for the preparation of nano-boron and a solution for increasing the fuel energy density of hydrocarbon fuels.

Bimetallic iron-noble metal alloy nanoparticles have emerged as promising contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) due to their biocompatibility and facile control over the element distribution. However, the inherent surface energy discrepancy between iron and noble metal often leads to Fe atom segregation within the nanoparticle, resulting in limited iron–water molecule interactions and, consequently, diminished relaxometric performance. In this study, we present the development of a class of ligand-induced atomically segregation-tunable alloy nanoprobes (STAN) composed of bimetallic iron–gold nanoparticles. By manipulating the oxidation state of Fe on the particle surface through varying molar ratios of oleic acid and oleylamine ligands, we successfully achieve surface Fe enrichment. Under the application of a 9 T MRI system, the optimized STAN formulation, characterized by a surface Fe content of 60.1 at %, exhibits an impressive r1 value of 2.28 mM–1·s–1, along with a low r2/r1 ratio of 6.2. This exceptional performance allows for the clear visualization of hepatic tumors as small as 0.7 mm in diameter in vivo, highlighting the immense potential of STAN as a next-generation contrast agent for highly sensitive MR imaging.