微米和纳米钛粉尘层着火蔓延特性研究

为了解微细钛粉的层火灾危险性,采用标准热板测试装置和自制的粉尘层火蔓延实验装置,研究了微米和纳米钛粉尘层最低着火温度和火蔓延速率变化规律,并验证了热爆炸理论模型和粉尘层火蔓延速率模型的适用性.结果表明:钛粉尘层最低着火温度随粒径减小而降低,33μm钛粉和60~80nm钛粉的粉尘层最小着火温度分别为>400℃和230℃,与Thomas模型计算结果基本吻合;钛粉的层火灾危险性受粒径影响较大,实验测得微米和纳米钛粉的粉尘层火蔓延速率分别为13.60和500.57mm/s,均大于理论模型计算结果.研究结果对微细钛粉的层火灾安全评价和工业防火防爆设计具有参考价值.     

纳米尺度下的电流 纳米电子学简介

本书展示了电流在纳米尺度下的表现,同时将纳米尺度下对电流的几方面研究的最新进展有机地联系起来,其中包括了缺陷、晶界、隧道效应以及原子触点相关方面的研究;纳米结构对电流的影响,尤其是对晶体管最小化的研究;还包括了一些针对扫描探针显微镜中遇到的测量纳米尺度下探针电流和电压的新技术。     

纳米和微米ZnO对鲫鱼的毒性效应研究

以鲫鱼Carassius auratus为实验生物,采用电子顺磁共振等多种检测手段,比较研究了纳米和微米ZnO腹腔注射14d后,其在鲫鱼肝脏和脑部的分布情况以及毒性效应.研究发现,相同浓度的纳米和微米ZnO作用下,纳米ZnO处理组肝脏和脑部Zn含量高于微米ZnO处理组;纳米ZnO对肝脏羟基自由基,肝脏和脑部MDA及GSH的诱导率高于微米ZnO;纳米ZnO对肝脏和脑部SOD活性的抑制作用也高于微米ZnO.但不同浓度纳米ZnO对羟基自由基和MDA的诱导效应及对SOD活性的抑制作用并未随浓度的升高而线性增加.结果表明:相比于微米ZnO,纳米ZnO更易进入肝脏和脑部,进而产生更强的毒性效应.但纳米ZnO的毒性并没有随浓度升高而线性增加.     

纳米尺度下的巨大空间

国家纳米科学中心的唐智勇研究员为我们生动地介绍了纳米材料的来龙去脉。     

压-电场耦合下纳米尺度水输运的MD模拟

运用分子动力学方法构建了纳米尺度的输运模型,针对纳米通道内水分子的流动与传热特性,分析了通道内压-电场耦合下水的速度分布、密度分布、自扩散系数和黏度等流动特性,同时也讨论了温度对通道内热导率的影响.模拟结果表明,速度轮廓从单纯电场驱动的电渗流型开始转变,由于压力的影响,速度分布呈抛物线型,速度随温度的升高而增大;温度的...     

石墨烯片增强纳米复合材料微米圆柱壳的振动和稳定性

基于一阶剪切变形壳理论和应变梯度弹性理论,研究石墨烯片增强纳米复合材料（graphene platelets-reinforced nanocomposite,GPLRNC）微米圆柱壳的稳定性和自由振动。首先,通过Hamilton变分原理得到系统模型的控制微分方程。其次,利用Navier法获得GPLRNC微米壳的固有频率和临界屈曲载荷的解析解。结果表明,石墨烯片的充填质量和分布模式影响微米壳的稳定性和振动特性。当壳体内部石墨烯片的质量分数给定时,微米壳在石墨烯片的O-GPLRNC分布下具有最高的固有频率和临界屈曲载荷,在X-GPLRNC分布下则反之。此外,材料长度尺度参数、石墨烯片几何尺寸和微米壳几何尺寸对GPLRNC微米圆柱壳的稳定性和自由振动具有重要影响。     

多尺度纳米SiO_2对小鼠肝、肾和脾的急性氧化损伤

研究了多尺度纳米SiO_2对小鼠器官的急性氧化损伤效应.采用SPF(Specific Pathogen Free)级ICR(Institute of Cancer Research)品种小鼠进行实验.将小鼠随机分成5组,设对照组和4个尺度处理组,经尾静脉注射多尺度纳米SiO_2悬液后,观察72 h后处死小鼠,取相应组织(肝、肾、脾),测定其中总蛋白(TP)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量(活性).结果表明:在各个尺度纳米SiO_2处理中,20.3 nm SiO_2的毒性最大,49.8 nm和80.0 nm SiO_2次之,800.0 nm SiO_2的毒性最小,这充分说明了纳米颗粒的尺度效应.统计分析结果表明:在所选各组织器官中,多尺度纳米SiO_2氧化损伤最容易发生在肝脏中,差异极显著(P＜0.01);而在小鼠的抗氧化酶系统指标中,MDA是最敏感的指标,差异极显著(P＜0.01),其他指标差异均不显著(P＞0.05).     

纳米纤维素序构材料界面力学行为和设计的研究进展

纳米纤维素是具有优异力学性能的可再生天然生物质材料,基于纳米纤维素的序构材料有望成为新一代高性能结构和功能材料并引领可持续发展.合理构建界面力学行为和材料微结构之间的非线性耦合关系是纳米纤维素序构材料强韧化设计研究的关键.本文综述了目前纳米纤维素序构材料界面力学行为和设计的研究进展.重点讨论了纳米纤维素的界面氢键行为、...     

Micro- and nano-patterning of polymers

Micro-and nano-patterning of polymers is essential in nanoscience and nanotechnology. Single macromolecule is a particle with nano-scale dimension; polymers have multi-structure, various configurations, and ability of forming blends with varying polymers or copolymers with different monomers, which will result in plenty of patterns of micro- and nano-scale. Besides, special physical and mechanical properties of polymers will not only be used to make patterns in many existing microfabrication technologies, but also develop new patterning techniques. The topic of micro-and nano-patterning of polymers has been granted as a key project by the National Natural Science Foundation of China.     

Micro- and nano-structured conducting polymeric materials

Conducting polymeric materials with micro-/nano-structures have potential applications in fabrication of various optical, electronic, sensing and electrochemical devices. This Is mainly because these materials not only possess the characteristics of conducting polymers, but also have special functions based on their micro-or nano-structures. In this review, we summarize the recent work on “soft” and conducting polymers and open up the prospects of the main trends in this field.     

考虑表面效应的纳米矩形薄板挠度解析解

将表面弹性理论引入到纳米薄板承受外载荷的变形分析之中,根据薄板的小变形理论建立考虑表面效应的纳米薄板弹性微分方程.采用级数展开法,求出承受均布载荷的四边简支板、两对边承受正对称分布弯矩的四边简支板和两对边承受反对称分布弯矩的四边简支板的挠度解析解.     

Energy-Aware GPU Programming at Source-Code Levels

To enhance the energy efficiency and performance of algorithms with Graphics Processing Unit (GPU) accelerators in source-code development, we consider the power efficiency based on data transfer bandwidth and power consumption in key situations. First, a set of primitives is abstracted from program statements. Then, data transfer bandwidth and power consumption in different granularity sizes are considered and mapped into proper primitives. With these mappings, a programmer can intuitively determine the power efficiency and performance in different running states of a thread. Finally, this intuition enables the programmer to tune the algorithm in order to achieve the best energy efficiency and performance. Using these power-aware principles, two Fast Fourier Transform (FFT) methods are compared. The mapping between power consumption and primitives is helpful for algorithm tuning in source-code levels.     

微电子机械系统(MEMS)器件中的普通物理学原理

简要介绍了微电子机械系统,一个新兴的高新技术领域,并以微机械陀螺和加速度计结构为例说明了物理学基本原理在MEMS器件中的应用.     

微纳马达在生物医疗领域中的应用

 作为微纳尺度的动力装置,微纳马达具有体积小、质量轻和驱动力大等优点,在传感检测、微纳加工和环境治理等方面表现出突出的优势,特别是在生物医疗领域具有巨大应用前景。本文阐述了生物医用微纳马达的制备及驱动控制方法,总结了微纳马达在药物靶向运输、细胞识别捕捉、纳米手术、吸附毒素及溶解血栓等生物医疗领域中的应用,并讨论了其在生物医疗领域面临的挑战和未来的发展方向。     

大学英语分层教学探讨

由于高校扩招，学生入校时英语成绩两极分化十分严重，这对大学英语教学形成了挑战。因材施教的教学原则和“i＋1”理论为大学英语分层教学提供了理论依据：按学生英语水平分层教学，教师有针对性地备课施教，并通过有效的教学管理机制，使学生始终处于积极活跃的状态，以达到较好的教学效果。