纳米隧道二极管阵列神经网络结构的图像模拟

纳米隧道二极管阵列芯片可以作为一种高速并行运算的数据处理单元, 它是由大量纳米隧道二极管组成的细胞神经网络(CNN), 通过纳米隧道二极管和网络本身的特性可以在硬件层次上实现对数据的高速处理, 如图像的平滑、边界检测与加强等. 基于具有细胞神经网络结构的Ge纳米隧道二极管有序阵列, 将Esaki二极管这一古老的器件及其工艺作为现代的神经网络技术的硬件基础, 通过对这种纳米神经网络结构的模拟, 显示了这种结构在图像处理中的平滑、边界检测及加强的功能, 为进一步的实验研究提供了理论依据.     

生物结构自组装

生物大分子、复合物分子机器、细胞器、完整细胞乃至生命个体的形成, 自组装贯穿其中, 并有极其复杂的调控机制. 本文归纳分析了生物结构自组装的特点及其物理、化学和几何学原理, 并以新生肽链折叠和染色体折叠浓缩为例描述自组装的生物调控原理. 采用自组装策略, 已经开发了许多生物纳米功能结构, 如DNA平面和立体结构、DNA马达、蛋白纳米线、荧光双分子互补系统等. 研究复杂生物体系的自组装极具挑战, 可使我们更接近生命的本质, 还将为纳米科学技术和仿生学提供许多启示.     

氧化石墨/PDADMAC多层膜的制备及其电化学性能

采用静电力层层自组装技术在不同的基底上(玻璃,ITO导电玻璃)制备了多层氧化石墨(GO)/聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)复合超薄膜,并对其进行了还原处理。采用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及Raman光谱仪对膜的结构进行了表征,研究了复合膜的电化学性质。结果发现,在一定浓度的PDADMAC和GO溶液中,交替沉浸较短的时间即可获得厚度均一、表面平整的复合超薄膜;对比不同电极的循环伏安曲线(CV)发现,超薄膜修饰工作电极较空白电极具有较强的电荷传递能力。     

聚苯乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物胶束在临界温度下的有规聚集

用扫描电子显微镜对聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)嵌段共聚物在水中自组装形貌进行了观察。结果表明：外界环境和制样方法能够影响聚合物的自组装和聚集情况。0℃时,PS38-b-PAA210胶束聚集形成纺锤状结构。而在临界条件下,缓慢改变体系冷冻-解冻循环次数,则会得到这些纺锤结构的花状聚集体。认为自组装有序结构及其有序聚集体的形成借助了介质水的多晶结构的形成及其过程中产生的取向力。     

基于自组装算法破译RSA公钥密码系统

研究了如何利用自组装技术对公钥密码系统RSA进行密码分析,提出了破译RSA公钥密码系统的自组装算法.创建3个子系统,包括非确定性指派子系统、乘法子系统和比较子系统,在此基础上建立自组装模型,提出自组装非确定性算法将整数分解为2个素因子的乘积,该方法用常量种类的Tile类型在多项式时间内能成功分解整数,且通过其并行计算的特点破译RSA密码系统.     

草酸掺杂聚苯胺纳米管的合成与性质研究

以草酸为掺杂剂,以过硫酸胺为氧化剂,采用自组装的方法合成了聚苯胺纳米管,并利用SEM,TEM,IR,和XRD等测试手段对产物的结构和性能进行了表征．研究表明不同草酸和苯胺的摩尔比对产物的形貌有影响,合成的聚苯胺纳米结构具有一定的导电性．     

磁控形状记忆合金Ni2MnGa解析模型及特性

系统地阐述了磁控形状记忆合金的微结构、相变机理和形状记忆效应。利用自行设计的实验装置研究了Ni2MnGa合金样品在静态直流下的应力、磁场和形变之间的关系,绘出了不同压应力下磁场强度与变形的实验曲线,给出了O＇Handley解析热力学模型,并与实验结果进行了比较。实验结果证明,Ni2MnGa合金变形率随着压应力的增加而减小,随磁场强度的增加而增大。这为Ni2M“G“合金的实际应用打下了理论和实验基础。     

二氧化硅微球的制备及自组装

先后通过一步法和改进的溶胶种子法制备了单分散二氧化硅(SiO2)亚微米微球,利用扫描电子显微镜(SEM)对样品的形貌进行了表征,同时系统地研究了氨水浓度、水的浓度、温度、硅源浓度和二次成核等不同反应条件对SiO2粒径和分散性的影响。最后采用缓慢干燥法和垂直沉积法对SiO2亚微米微球进行了自组装,用扫描电镜进行了表征。结果表明:所制备的SiO2亚微米微球尺寸均匀,单分散性好,符合自组装胶体晶体的要求。     

三维自组装:从多分散的纳米粒子到单分散的超级纳米粒子

如何将具有特殊光、电性能的单个无机纳米粒子按照人类的意愿构建成宏观尺度、具有特定结构和性质的集合体,一直是当今科学界最具挑战性的前沿课题之一。我们发现,尺寸分布不均一的无机纳米粒子能自发组装为尺寸均一、具有核/壳结构的超级纳米粒子。这种多分散纳米粒子的自限制生长过程由纳米粒子自身的库仑排斥力和范德华吸引力间的平衡所控制。对这些相互作用力本质的认识为纳米粒子组装基元的可控设计和合成提供了理论基础,并可用于构建包括具有分级结构的胶体晶体在内的各种自组装结构,为纳米粒子的实际应用提供了新途经。此外,该研究结果对于理解单分散性的病毒等生物体系和聚合物等有机大分子超结构的形成具有指导意义。     

碳钢表面自组装有机无机杂化薄膜的研究

在碳钢表面制备一层薄而致密的磷化膜,然后采用逐层自组装方法在碳钢表面交替生成了硅酸钠无机膜和硅氧烷有机膜。研究其组装过程并对自组装膜的防腐蚀性能进行了表征。结果表明,磷化处理能提高自组装膜在碳钢表面的稳定性,有机无机杂化薄膜对碳钢有良好的保护作用。