三维有序纳米孔洞碳酸钙单晶材料的仿生构筑

自然界的生物矿化过程往往受到生物体的精细调控,从而生成各种具有复杂形态或多级有序结构并呈现出特定功能的生物矿物。利用自然界中的生物矿化原理来仿生构筑具有多级有序结构的无机功能材料不仅有助于揭示生物矿化机理,而且可以大大推动当代材料科学的发展,仿生材料合成因此得到人们的高度重视^[1]。另一方面,在微纳尺度上具有三维有序图案化结构的无机单晶材料是新型电子、光学器件的重要组成部件,而如何实现对其可控制备则一直是人们面临的一项挑战。作为一种典型的生物矿物,碳酸钙在自然界广泛存在于各种海洋生物体的外骨架中,     

神奇之光助力神奇材料加工

石墨烯作为一种独特的由碳原子组成的单原子层二维材料,自2004年首次在实验中被制备以来,受到了广泛的关注和研究。石墨烯独特的电学、热学和光学等特性,使其在微电子、储能、透明导电电极以及复合材料等领域有着广阔的应用前景。石墨烯在许多领域的应用对其电子结构、电导率以及透光率等性能有着严格的要求,而这些性能与石墨烯的层数紧密相关。因此,精确的控制石墨烯的层数成为十分重要的研究内容。虽然现有报道提出了一些得到确定层数石墨烯的方法,快速可控得到精确层数石墨烯仍然是现阶段石墨烯应用的一大瓶颈。同时,制备图案化石墨烯也是石墨烯应用中亟需解决的问题。激光是目前最前沿的材料加工和制造手段之一,在现代制造业中扮演了重要角色,已成为国际先进制造技术研究的焦点之一。激光的高亮度、高方向性、高单色性以及典型多维性特征和极端工艺参数使其在加工处理石墨烯方面具备独特优势。结合以上研究热点,本论文提出了一种通过激光辐照的方式对石墨烯进行精确的层数控制、图案化和性能调控的新方法。采用连续CO2激光在真空环境下对石墨烯进行辐照,可将原始多层的石墨烯均匀减薄至2层。采用皮秒激光在大气环境下对石墨烯进行扫描处理,实现多层石墨烯的精确减薄,单次加工即可得到所需层数(1层,2层,3层等)的石墨烯而无需重复加工,并通过图案化的减薄处理,可使不同空间区域具备不同的石墨烯层数。采用飞秒激光切割单层以及多层石墨烯,可简单快捷精确地制备出各种形状和尺寸的石墨烯电子元器件结构。与现有的石墨烯减薄和图案化方法相比,本论文所用方法具有加工过程简单、非接触式加工、环境友好、加工效率高以及加工过程柔性等优势,在石墨烯光电子功能器件领域有着广阔的应用前景。     

飞秒激光3D打印蛋白质光子器件

蛋白质是生命活动得以进行的重要物质基础。经过长期的自然进化,多种多样的蛋白质分子结构、性质、功能独特而又千差万别,且很多都难以被人工材料所仿制和替代。近年来,人们将各种蛋白质(及衍生物)基生物材料与先进微纳加工和集成技术有机结合,以蛋白质为重要、关键乃至核心材料,实现了各种新型功能化微纳结构、器件与集成系统——这已成为蛋白质基生物材料的一个重要的前沿研究方向、应用领域和发展趋势。尤其是蛋白质(及衍生物)在微纳光/电(子)相关的多学科领域交叉性应用方兴未艾。但是,大部分微纳加工成型技术在亚微米乃至纳米精度真三维等能力上的不足或缺失,限制了蛋白质基生物材料在微纳尺度应用的进一步发展(尤其是三维光子器件与系统)。而另一方面,利用飞秒激光直写技术,人们已经成功地制备了各种器件构型的高质量二维和三维微纳光子器件。本文着重介绍利用蛋白质材基的飞秒激光直写技术。首先,以蛋白质基材料作为人工合成聚合物的环境、生物兼容理想替代材料,获得亚微米乃至纳米级精度的各种高质量二维和三维蛋白质基微纳光/电器件,较好地实现其原型功能;其次充分挖掘、利用蛋白质本征性质,赋予所制备器件新颖多样的特性与功能。最终实现在材料功能特性和器件几何构型上"双重"任意设计和可控的飞秒激光直写定制,而有助于推动其多样化的应用拓展。     

纳米金刚石复合涂层的应用与产业化

由上海交通大学承担的国家863纳米材料专项课题"纳米金刚石复合涂层的应用与产业化"(编号:2002AA302613)超额完成了合同规定的指标并实现产品的产业化.本课题采用化学气相沉积法(CVD),在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层,研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺,完成了纳米涂层结构和性能检测工作,利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出各种涂层拉拔模具和耐磨器件产品,解决了涂层附着力、均匀涂覆和涂层表面光洁度等关键技术问题,产品技术性能达到国际先进水平,广泛应用于电力、通讯、建材、金属加工等行业所需的拉拔模具和耐磨器件,具有广阔的市场应用前景.     

微藻生物柴油产业化技术中的若干科学问题及其分析

近年来由于石油资源日益枯竭、环保（尤其是CO2减排的迫切性）等因素,生物能源的开发日益受到人们的重视。生物能源中的一个重要产品是生物柴油,但制约其发展的关键问题是原料严重不足。微藻合成的油脂是一种极有前景的生物柴油大宗原料,微藻生物柴油产业化技术开发已成为近年来国内外生物能源领域及CO2减排领域的研究热点。目前,通过培养能源微藻生产生物柴油的技术路线在实验室虽已打通,但存在的核心问题是生产成本太高且产业化技术方面的研究较少,这是制约微藻生物柴油技术产业化的根本所在。本文首先介绍了利用微藻生产生物柴油的优点和国内外的研究概况,并对存在的问题进行了分析;在此基础上,提出了微藻生物柴油产业化技术的发展思路,并从中提炼出8个方面亟待研究的相关科学问题。     

浅谈透明显示

随着显示技术的不断进步，新的显示技术不断地被人们提出和实现，透明显示产品便是这样一种新型的显示产品。在透明显示器件工作的过程中，用户可以透过该透明显示器件清楚地看到位于其背后的景物，透明显示器件正是因其所具有的透明外观而得到越来越多人们的青睐，逐渐成为显示技术发展的趋势。文章从专利申请的角度介绍了透明显示。     

中空纤维超滤膜及组件

一、主要技术内容 中空纤维超滤膜生产技术为当代高新技术.利用高分子材料经特种工艺制成非对称结构的多孔膜,膜表面皮层有孔径为10～200A的微孔,能够截留分子量为500以上的大分子和胶体微粒,所用压差0.1～0.5MPa.     

生物制氢技术的发展

文章综述了生物制氢技术的发展，包括藻类生物制氢，光合细菌制氢，厌氧细菌制氢，厌氧细菌和光合细菌的联用制氢，并对未来生物制氢技术进行了展望。     

基于大型藻类的网箱养殖生物修复技术

网箱养殖在提供优质蛋白质的同时也对海域环境产生极大影响,长期进行网箱养殖的海区,底部污染物堆积,水体富营养化程度高,生态系统功能将严重退化。网箱养殖的生物修复技术和可持续发展得到国内外学者的普遍重视。本文综述了网箱养殖生物修复技术的研究进展,大型藻类对营养盐的吸收特性以及基于大型藻类的网箱养殖污损环境生物修复技术,并对网箱养殖生物修复技术的存在问题进行了分析。     

纳米粒子标记的免疫层析芯片与生物传感器的研制

针对乙型肝炎、艾滋病、幽门螺旋杆菌、乳腺癌早期诊断的需求,将纳米粒子标记技术,免疫层析芯片技术与生物传感器结合起来,研发相应的高效、灵敏、特异、快速的纳米检测器件.     

基于电流体动力学的电驱动纳米模塑技术

目前,作为集成电路以及纳米加工主流工艺的光学光刻技术．由于其受到光学衍射极限的物理限制．在16nm线宽及其以下节点的结构制造中,其技术复杂性和设备制造成本大大增加。纳米压印作为一种高分辨率、高效率、低成本和操作过程简单的技术,引起了各国研究人员的广泛关注。然而纳米压印中不可避免引入的机械压力又会引发纳米结构几何变形、变尺寸结构填充不均匀等问题。本项目针对常规纳米压印存在的问题,基于介电聚合物的电流体动力学行为研究．提出了利用电场力替代机械力的电驱动模塑技术．在保持纳米压印突出优势的前提下．克服或避免了机械压力引发的技术性难题．成功实现了15nm节点结构的高保真复型以及深宽比8的大深宽比纳米结构成型。     

光刻机工件台六自由度超精密位移测量研究

工件台是光刻机的核心子系统之一，直接决定了光刻机所能实现的关键尺寸、套刻精度及生产率。六自由度（6-DOF ）超精密动态位移测量技术是工件台实现动态精度的关键技术之一，其中多自由度间非线性耦合导致解算误差是其核心科学问题。针对工件台超精密位移精度、快速计算需求，本文介绍了在测量拓扑、解算算法等几个方面开展的研究，提出测量原则、方案及解算方法，解决了6-DOF超精密动态位移中的解算误差问题。     

柔性OLED设备

随着电子技术的发展,已经开发了各种类型的显示装置。柔性显示以其轻薄、可弯曲、携带方便等优点,成为近年来显示技术发展的新方向,在目前的显示领域中迅速发展并且已经被引用到诸多的产品中去。OLED器件成为柔性显示的关键技术。文章综述了柔性显示设备以及柔性OLED设备的研究现状,阐述了目前的研究重点和未来的研究方向。     

评加扎里《精巧机械装置的知识》

加扎里的《精巧机械装置的知识》一书在中世纪阿拉伯机械史研究中具有重要意义。书中叙述了六大类共50种他所设计的自动机械装置的制作方法和工作流程。在肯定本书对于机械装置制作工艺的严谨和详细描述以外,同时探讨阿拉伯自动机械设计风格中突出强调娱乐性的特点。     

中国风力翻车构造原理新探

翻车是中国古代的主要提水机械之一，风车是古代主要动力机械之一，该文通过对史料的分析及现今所用传统翻车与风车的实地调查，探讨了中国翻车与风车的构造原理及其演变，讨论了中国风车的起源。     

“第三媒介”对言语行为的变构

人类的言语行为需借助一定的媒介技术才能实现,受到信息处理方式的制约。以计算机网络技术为主要支持系统的、被人们称为"第三媒介"的信息传播方式,其硬件的配置、软件的设计,对主体表达和交流思想情感的行为,产生了言说方式的媒介预设与思维活动的语境化育,给言语带来了时代性的技术变构。揭示其中机理,有益于正确认识和运用现代媒介技术。     

Spatio-Cultural Evolution as Information Dynamics: Part I

A view of evolution is presented in this paper (a two paper series), intended as a methodological infrastructure for modeling spatio-cultural systems (the design outline of such a model is presented in paper II). A motivation for the re-articulation of evolution as information dynamics is the phenomenologically discovered prerequisite of embedding a meaning-attributing apparatus in any and all models of spatio-cultural systems. An evolution is construed as the dynamics of a complex system comprised of memory devices, connected in an ordered fashion (not randomly) by information-exchanges. An information-exchange transpires when the recipient system adopts a strategy (a continuum of events) that eventually changes its structure; namely, after the exchange, it contains and conveys different information. These memory devices??sub-systems??are also similarly constructed complex system. Only a part of the information is retained by a system in its physical-memory storage, which eventually loses this function too, when the ability to retrieve a common enough structure is lost. The entire amount of information is a system??s structure of connections (information exchanges); it is contained (apparently stored) dynamically when a system is observed in a temporarily stable state. This temporary permanence??robustness and resilience??is attained dynamically; namely, enabled by changes taking place in its sub-systems and in each of their sub-systems. Therefore, for modeling such a system a multi-layer/multi-scale approach is preferable. It enables the addition and subtraction of an interim scale and the consideration of such a scale as a micro or a macro (thus initiating a maneuver up or down scale) according to an ad-hoc requirement of the model, which imitates an envisaged sub system (called an ??Inner World??), to which a certain range of decisions is relegated. This dynamics is driven (in time) by dynamically originated information growth, as defined by Shannon; i.e. by the fact that each of certain state transitions have occurred sometime in the past of the system just so and not otherwise, and by the fact that they have occurred in a certain order. Therefore, each ??history?? and memory retrieval availability of information is unique, and thus can be used to differentiate meanings. Hence, there cannot be a comprehensive solution to the meaning attribution model-design challenge. However, the observation that at the core of each envisaged complex system, moving in time according to a rounded logic, there is an information manipulating device, operating necessarily according to a Boolean logic, can be copied into the design of a model. This observation enables, therefore, the embedding of a specific, locally fitted, meaning attributing device, which is an information manipulating mechanism (it splices/attaches one segment of information to another??its meaning). However, this is just a framework; the actual solution has still to be found locally??for each subject system. Such a solution is demonstrated for the change in location or layout in the Israeli city in paper II.     

A latent class probit model for analyzing pick any/N data

A latent class probit model is developed in which it is assumed that the binary data of a particular subject follow a finite mixture of multivariate Bermoulli distributions. An EM algorithm for fitting the model is described and a Monte Carlo procedure for testing the number of latent classes that is required for adequately describing the data is discussed. In the final section, an application of the latent class probit model to some intended purchase data for residential telecommunication devices is reported. Geert De Soete is supported as “Bevoegdverklaard Navorser” of the Belgian “Nationaal Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek.”     

硼／氮共掺杂使金属性单壁碳纳米管转变成半导体

本研究小组利用硼和氮共掺杂碳纳米管构筑了大量的场效应晶体管,并对其电学性质进行了统计分析研究。结果表明。通过对单壁碳纳米管进行硼和氮共掺杂,样品中半导体性纳米管的比例由67％提升到高于97％。为了深入理解这一重要实验发现,我们利用第一性原理,计算了掺杂对单壁碳纳米管能带结构的调制作用。结果证明,硼和氮共掺杂可使金属性单壁碳纳米管的能隙被打开,转变为半导体性纳米管,但并不改变半导体性碳纳米管的导电属性,从而在理论上解释了硼和氮共掺杂调节碳纳米管能带结构的物理机制。这项工作为纳米管电子和光电子器件走向实际应用提供了一条新途径。     

GENFOLD2: A set of models and algorithms for the general UnFOLDing analysis of preference/dominance data

A general set of multidimensional unfolding models and algorithms is presented to analyze preference or dominance data. This class of models termed GENFOLD2 (GENeral UnFOLDing Analysis-Version 2) allows one to perform internal or external analysis, constrained or unconstrained analysis, conditional or unconditional analysis, metric or nonmetric analysis, while providing the flexibility of specifying and/or testing a variety of different types of unfolding-type preference models mentioned in the literature including Caroll's (1972, 1980) simple, weighted, and general unfolding analysis. An alternating weighted least-squares algorithm is utilized and discussed in terms of preventing degenerate solutions in the estimation of the specified parameters. Finally, two applications of this new method are discussed concerning preference data for ten brands of pain relievers and twelve models of residential communication devices.