集成化扫频双光梳光谱测量

双光梳光谱仪具有高光谱分辨率、超快采样速度等优势,在生化毒气传感、大气污染监测、呼吸气体检测等领域具有重要的应用前景.集成微腔光频梳的出现推动了双光梳光谱仪的小型化,但其光谱分辨率受限于微腔光梳的高重复频率.最近的研究通过对微腔孤子光频梳的泵浦失谐锁定,采用同步扫描微腔谐振峰和泵浦频率,实现了片上扫频双光梳光谱仪,将光谱分辨率提升至12.5 MHz,并进行了气体种类识别与浓度检测的演示.片上扫频双光梳光谱仪的实现为气体吸收光谱的研究提供了集成化的研究工具.     

压电电子学及其仿生智能传感

在低维压电半导体材料(比如ZnO和GaN)中,压电极化和半导体电子传输特性的耦合可以给器件带来预想不到的性能.这大大提高了研究人员对压电电子学这一新兴领域的兴趣.另外低维压电半导体材料拥有优异的机械特性,可以被集成到能够应对巨大应力的柔性器件中,外部的机械刺激为柔性器件运行中的电荷-载流子传输,载流子的产生、复合以及分离提供了新的调制方法.本综述回顾了压电电子学的基础理论,不同维度材料体系中的压电电子学,压电电子学晶体管的分类,及广义压电电子学晶体管的应用方面的最新研究进展,并对将来的研究方向进行了深入讨论.     

一种分立式全自动生化分析仪的研制

在成功研制了流动式全自动生化分析仪的基础上,进行了分立式全自动生化分析仪的研制开发。该仪器采用平像场光学系统,波长范围340 nm~800 nm,实际测试速度达到300次测试/小时。利用PC机作为主控计算机,采用分布式多CPU硬件控制,使用VB 6.0开发平台作为编程工具,实现了对仪器自动测量的全程控制。     

湿腐蚀法制备U形塑料光纤折射率传感器

为提升折射率测量灵敏度、方便测量,通过湿腐蚀法制备了高灵敏度的U形塑料光纤折射率传感器.从理论上分析了多模塑料光纤宏弯曲折射率传感器的原理,利用射线法对塑料光纤中传输光场进行近似,获得多模塑料光纤宏弯曲模式损耗的表达式.采用丙酮和甲醇混合溶液作为腐蚀剂,利用湿腐蚀法对塑料光纤进行处理,观察不同腐蚀剂浓度腐蚀后光纤表面形...     

基于光纤传感技术的桥梁承载力快速评定法

为了满足战时部队车辆装备通过民用桥梁时进行安全性快速评定的要求,在分析已有的旧桥承载力评定方法优缺点的基础上,提出了一种基于光纤传感技术的快速评定法。根据战时特点给出了进行承载力实时评估的基本标准,叙述了其实施流程和基本原理,并进行了室内模型试验,验证了该方法的可行性。结果表明,该方法符合平战结合的要求,战时便于实施,能较准确地评定既有桥梁的承载力。     

智能机器人触觉传感专利技术综述

触觉是机器人实现与外部环境直接作用的必须媒介。本文针对机器人触觉传感技术的全球专利申请概况、专利分布和重要申请人专利布局进行分析,梳理机器人触觉传感技术的发展脉络和趋势,指明了该领域的研究热点、重点,最后从现有技术角度分析未来技术的发展方向。     

纸基和类纸基柔性薄膜器件研究进展

近年来,柔性薄膜器件得到了蓬勃的发展,尤其是纸基或类纸基的器件由于具有低成本、柔性、多孔性、自发的液体驱动性等独特的优势,在生物、化学、物理、材料等领域都已得到了广泛的应用.得益于纸基和类纸基(柔性基质材料和光子晶体纸)等膜材料的快速发展,许多多功能、高集成的膜基器件得以问世,使得传统纸张与其他薄膜材料之间的严格界限也逐渐变得模糊.传统纸张可以被认为是一种柔性的薄膜材料,而具有适当柔性或多孔结构的薄膜材料也可以被定义为"纸".纸基和类纸基材料可以驱动液体和调控电子,制作出来的柔性薄膜器件可以用于生化分析器件和复杂的微电子器件.本文较为全面地对传统纸张以及其他柔性薄膜材料所制作的柔性薄膜器件的历史发展和最新进展进行了总结,包括纸基和类纸基柔性膜的制备方法、对微流体和电子的操控和基于这些操控所衍生出来的多元化应用.     

二维过渡金属硫族化合物纳米异质结气体传感器研究进展

二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)在气体传感方向的应用中具有显著的"先天"优势,表现出如灵敏度高、响应速度快、能耗低以及能在室温下工作等诸多优点.相对单一的2D TMDs而言,基于2D TMDs纳米异质结的气体传感器展现出更加优越的气体传感性能.本文将系统总结2D TMDs纳米异质结气体传感器的研究进展,尤其是2D TMDs与金属氧化物、金属硫化物、碳基纳米材料以及量子点之间形成的纳米异质结设计、构效关系以及传感机理等关键科学问题.传感材料和传感机制上的创新对提升传感性能并拓展传感功能具有重要的科学意义.通过对纳米异质结气敏机理的深入探究,有望实现纳米异质结结构的人为设计和可控制备,提高室温下对目标气体的高灵敏选择性识别和检测.在纳米异质结的结构设计上,以TMDs材料为导电主体,在其表面生长各种纳米结构,通过对纳米异质结表面酸碱性、功函数、气体分子极性以及纳米异质结与气体分子之间的氧化还原反应性质进行调控,来构筑基于TMDs的纳米异质结.此外,控制负载在二维TMDs上纳米颗粒尺寸小于两倍电子耗尽层厚度,充分发挥纳米颗粒量子限域效应,以纳米颗粒充当传感的"天线分子"或"探针分子",实现对目标气体分子的高灵敏选择性识别和检测.     

国内外物联网研究现状及展望

物联网以互联网为基础,通过多种信息传感装置实现物物互联,是信息科技领域发展的必然趋势.本文就物联网的基本概念、技术体系、关键技术等方面对物联网进行介绍,并根据一些事实对近年来国内外物联网的发展现状进行阐述,提出现阶段物联网发展存在的问题,最后对其未来发展进行了展望.     

抗生素亚胺培南探针分子设计及传感性能研究

抗生素亚胺培南（imipenem,IPM）用药治疗败血症患者感染需要快速做出反应,目前的血药监测方法严重延迟药物注射。设计金属元素掺杂型石墨烯量子点（graphene quantum dots,GQDs）,可实现荧光法快速测定IPM和开辟荧光法检测抗生素的新途径。采用水热法制备了铁掺杂GQDs （Fe-GQDs）,用于快速探测IPM。采用透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）以及荧光光谱等方法,探讨不同铁源起始剂对GQDs荧光性能及传感性能的影响,并分析了乙酸铁为铁源制备的Fe-GQDs的微观结构及荧光性能。结果表明：以乙酸铁为起始剂制备的Fe-GQDs荧光性能最佳,且对IPM具有显著的荧光淬灭效应。所制备的Fe-GQDs荧光淬灭强度（F/F₀）与IPM浓度（concentration,C）呈线性关系,线性方程为${F/}{{F}}_{\text{0}}\text{= 0.983}-\text{4.23×}{\text{10}}^{-3}\text{}$C,线性相关系数（R²）为 0.997,线性范围为0.007～0.073 g/L。Fe-GQDs探针分子对血浆中常见有机分子和金属离子具有良好的抗干扰性,检测IPM误差为1.6%～4.6%。