本文通过分析软物质科学发展的趋势,回顾了＂纳米原子＂与＂巨型分子＂这类新型软物质材料的发展历程,总结了＂纳米原子＂的结构特点以及＂巨型分子＂自组装的若干特色,提出将＂纳米原子＂作为＂巨型分子＂的基本＂结构子＂和＂功能子＂,以实现模块化的精确结构高分子理性设计与精准合成,并进一步实现其可控组装,调节其多级结构（特别是1—100 n...
胶体悬浮液由1 nm到1μm大小的颗粒悬浮在液体中构成.胶体颗粒之间具有体积排斥相互作用和其他相互作用,体积排斥导致排空效应.当大硬球处于小球构成的胶体中时,大球周围有小球中心不能进入的排空层.在大的硬球相互接近时,其排空层重合,使小球的自由体积增加,从而熵增加,导致大球之间的等效相互作用,这个相互作用称为排空相互作用.本文介绍了胶体...
地球上的各种过程,包括物理、化学、环境和生物等,大多数与微观尺度下的界面水息息相关.界面水有大量悬而未决的基础科学问题,长期以来水都是重要的科学研究对象.本文通过从一维受限空间、二维表面以及生物大分子和材料表面上的水等角度概述当前的一些研究进展,讨论与界面水相关的一些前沿问题,以及在界面水方面的基础研究和新技术的突破对于解...
本文主要讨论了软物质体系的一些主要理论,如弹性理论、相变理论、标度理论、自洽场理论、颗粒物质理论的发展历史和现状,同时讨论了熵在软物质体系中的作用等.软物质体系中还有一些重要的动力学理论,如黏性问题、扩散问题、介面波的运动等问题均没有在本文中提及,这些领域中也有一些软物质体系重要的理论研究工具和手法.
活性物质是融合非平衡态统计物理、软物质物理和生命科学的新兴交叉学科,近几年取得了飞速的发展.本文简短回顾了＂干＂活性物质的理论研究进展,从统计物理的角度,围绕有序性、有序-无序相变和粒子数涨落这几个问题对极性和非极性系统的连续体理论做了重点介绍,并讨论了理论预测和数值以及实验结果之间的关系.
仿生多尺度超浸润界面材料是20世纪90年代末以来迅速发展起来的一类新型功能材料,该研究领域突出的特点是基础研究和应用研究密切结合、仿生理念与材料制备技术密切结合.近年来,研究人员围绕仿生多尺度超浸润界面材料的构筑与应用中的若干关键科学问题开展了深入研究,取得了一系列有特色、有创新意义的研究成果,开发出了一系列的材料制备新方法...
本文介绍了理性连续介质力学在软物质研究中的意义与特点,简要回顾了软物质的理性连续介质力学背景与发展,重点介绍了关于软物质主要力学模型的本构关系：熵弹性、超弹性本构关系、黏弹性本构关系、多孔弹性介质本构关系、非牛顿流体本构关系,以及近年来这些模型在生物体系如细胞、肌肉、血管、脑组织,非生物体系如移动接触线、复合软材料,以及3...
本文简要回顾了高分子结晶理论发展的历史.在介绍传统的Hoffman-Lauritzen理论的基础上,总结了近年来高分子结晶实验特别是X光散射实验方面的最新进展.介绍了建立在这些实验基础之上的一些新的结晶理论,主要代表工作包括Strobl的中介相模型、Olmsted的spinodal辅助结晶理论、Muthukuamr的分子模拟与成核理论等.
场诱导软物质智能材料是指一类能够响应场作用并引起整个系统的量乃至质的改变的软物质材料.在场（磁场、电场、温度或者光等）的诱导下,材料内部微结构发生化学或者物理变化,从而导致材料某些宏观性质（机械、光学等）出现较大的变化,以达到某种智能控制的目的.本文系统介绍了磁流变液、电流变液以及高分子凝胶等几种典型的场诱导软物质智能材...
生命活动中的物质代谢、能量转化、信息传递等过程都与生物膜的形态及功能密切相关.本文综述了基于Helfrich自发曲率模型的闭合膜泡、开口膜泡的控制方程及其解析解,并提出了经由开口膜泡边界条件证明分裂膜泡颈端条件的可能方案.
驱动蛋白是细胞内重要的输运机器,属于平动分子马达.它有两个主要特征,其一是持续性,马达的两个头部在交替步行时至少有一头保持与微管吸附,因此它能沿微管长距离步进而不脱轨;另一个特征是马达的力学过程和化学过程是紧耦合的,即马达每前进一步消耗一个三磷酸腺苷.上述两个特征要求两个头部的核苷化学态及其与微管的相互作用需通过某个机构来协...
弹性蛋白是一类有着特殊力学特性的蛋白.在生物体内它们是承受和传递力的主要媒介;在生物体外,它们更是被广泛地用作高强度的生物材料.根据其功能不同,弹性蛋白的力学特性也各异.有些具有比较高的力学强度,有些则具有较大的延展性和弹性.科学家们很早就采用多种手段来人工合成弹性蛋白用于材料和纳米领域,但对于弹性蛋白的力学特性和序列结构之...
生物软组织生长失稳的研究,有助于理解生物组织各种形貌的形成机制,并为某些疾病的诊断和治疗提供参考.本文基于连续介质力学方法,利用体生长模型和增量变形理论,分析了圆柱状生物软组织的三维形貌失稳.结果表明,在圆柱外边界自由时,系统可能出现三种失稳形式——欧拉失稳、轴对称失稳和四方失稳;而当圆柱外边界固定时,系统可以发生轴对称失稳和...
传统的癌症研究是通过观察实验小白鼠的活体组织切片了解肿瘤的形成及癌症的各阶段发展情况,相比于活体实验,癌细胞的体外实验因为可以灵活地操控实验变量和实时观测癌细胞生长和发育的特点从而得以快速发展.但进一步的研究发现,在诸如培养皿二维环境中培养的细胞的行为在很大程度上与其实际所处的三维环境中的细胞行为有着巨大的差异.因此借助...
传统的分子生物学实验方法基本都是系综的方法,测量的信号来自大量的生物分子的平均响应,这不利于得到生物分子的构象转变与功能的动力学细节.另外,很多生物大分子如细胞骨架蛋白、分子马达等在行使功能的时候都会受到或者产生力的作用,传统的实验方法也难于研究生物分子的力学响应.最近20年左右发展起来的单分子操控技术可以实现对单个分子的操...
研究Birkhoff动力学函数和Lagrange函数的简化求解方法.Santilli第二方法作为Birkhoff动力学函数的经典构造方法,其计算公式中隐含的冗余项长期以来被人们所忽视.通过具体证明消去这一冗余项,得到＂简化的Santilli第二方法＂,并由此认识到：通过求解Birkhoff动力学函数来确定Birkhoff方程等同于确定它的辛矩阵.这种观点为Birkhoff动力学函数的求...
本文采用MgB2薄膜的混合物理化学气相沉积制备技术和金属掩膜版工艺,以B膜为势垒层在单晶Al2O3（0001）基底上制作了纵向三明治结构的MgB2/B/MgB2约瑟夫森结.应用标准四引线法对该超导结的R-T曲线和不同温度下的直流I-V曲线进行了测量研究.实验结果表明,制作的MgB2/B/MgB2约瑟夫森结超导开启温度为31.3 K,4.2 K时临界电流密度为0.52 A/cm^2,通过...
应用分数不相容统计,研究了三维简谐势阱中有限unitary费米气体在绝对零度和有限温度下的热力学性质,并与势阱中满足热力学极限条件的unitary费米气体进行了比较.结果表明：绝对零度时有限系统的费米能、粒子平均能量随粒子数的增加而增大,并以满足热力学极限系统的对应物理量为上限,有限系统的费米能、粒子平均能量随势阱边界变化存在极大值.有...
由压控忆阻替换三维自激振荡系统的线性耦合电阻,实现了一种新型的四维忆阻自激振荡系统.该系统不存在任何平衡点,但可生成周期、准周期、混沌等隐藏吸引子;特别地,当初始条件不同时,系统出现了不同拓扑结构混沌吸引子或准周期极限环与混沌吸引子的共存现象,以及准周期极限环与多种拓扑结构混沌吸引子的多吸引子现象.理论分析、数值仿真和硬件实...
对一个非自治分数阶Duffing系统的激变现象进行了研究.首先介绍了一种研究分数阶非线性系统全局动力学的数值方法,即拓展的广义胞映射方法 （EGCM）.该方法是基于分数阶导数的短记忆原理,并结合了广义胞映射方法和改进的预估校正算法,根据胞空间的特点,将胞尺寸作为截断误差的参考值,以此得到了一步映射时间的估算公式.用EGCM方法分别研究了分数...
针对传热和热功转换系统的优化设计,分析了熵产最小化理论的优化方向和适用条件.熵产直接度量系统可用能或做功能力的损失,因此熵产最小化理论的优化方向为将系统可用能或做功能力的损失降到最低,从而使系统保有最大的做功能力.然而,在工程应用中,设计目标各有不同.因此,并非所有设计目标均能与熵产最小化的设计方向一致,这就使得熵产最小化并不...
提出一种利用环缝精确调控空心光束尺寸的新方法.首先用环缝和旋转毛玻璃产生非相干准单色的环形光源,再经过薄透镜聚焦后产生空间相干度按第一类零阶贝塞尔函数分布的贝塞尔-谢尔模型光场,最后通过轴棱锥对贝塞尔-谢尔模型光场的线聚焦,产生空心光束.通过改变环缝大小控制非相干环形光源尺寸,对贝塞尔-谢尔模型光场的空间相干度分布进行调制,从...
为减少矿井瓦斯气体爆炸后的二次救援伤亡,我们设计了一套成像干涉光学系统,可以便携实时被动遥感探测瓦斯气体CO的温度和浓度.该系统根据分子转动谱线测温和气体辐射光强与分子数密度的函数关系测浓度.本文研究该系统的正演模式,依次对＂目标气体的辐射模型、气体的传输模型、滤波函数模型和CCD成像探测器模型＂等4种子模型进行研究后,得到正演...
分析了照明相干性对ptychography iterative engine（PIE）成像技术的影响机理,指出利用零级衍射光范围内的衍射斑进行图像重建,可以避免由于部分相干性所引入的矛盾因素,并大幅度提高再现像质量,但再现像的对比度会明显降低.而采用散射斑强度的高次方进行图像重建时,相位的倍增作用可使相干性不足所引起的对比度降低大部分得以弥补,从而大大降...
利用CsB3O5（CBO）晶体对Nd：YAG声光调Q准连续1064 nm激光的高效三倍频效应获得高功率355 nm激光输出.1064 nm激光采用大功率脉冲式半导体激光（LD）列阵侧面抽运Nd：YAG晶体的主振荡-功率放大（MOPA）系统实现210 W的调Q准连续输出,激光以1 kHz脉冲串方试运转,每个脉冲串包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为40 ns.经I类LiB3O5（LBO）晶体倍频产生98 W...
利用二维有限元方法研究水中局部填充的带球冠柱体目标声散射特性,所采用的数值方法可高效地实现精细化、宽带、复杂轴对称模型散射声场计算.根据数值结果解释壳体、填充物以及入射方位对目标散射远场的影响,确定复杂目标散射研究中所必须考虑的重要物理和几何构成.完成水中悬浮目标自由场声散射实验,收发合置条件下将目标旋转360°接收并测量不...
基于反场构型（field-reversed configuration）渐近理论,编写了反场构型等离子体中二维Grad-Shafranov方程的数值模拟代码,研究了不同拉长形状的反场构型剖面.通过模拟,得到了磁面坐标系中反场构型等离子体压强及梯度分布,同时求解了大拉长比、不同分界面（separatrix）类型的磁通量分布.研究结果表明,等离子体压强梯度随着磁通量呈线性增长,在...
高功率脉冲磁控溅射以较高的溅射材料离化率及其所带来的高致密度、高结合力和高综合性能成为物理气相沉积领域的新宠,然而其沉积速率低、放电不稳定、溅射材料离化率不一等缺点阻碍了其在工业界的推广和应用.针对高功率脉冲磁控溅射技术固有的缺陷,我们从靶源出发,设计了一种筒形溅射源,将放电限制在筒形溅射源内部,放电不稳定喷溅出的＂金属液...
石墨烯由于具有良好的力学性能、高的电子传递能力以及相对较低的生产成本等优势而受到广泛关注,但现在多将其直接分散在聚合物中提高聚合物的介电性能.本工作中,制备出了还原氧化石墨烯/PVA/聚偏氟乙烯（PVDF）的三相纳米复合薄膜.首先把聚乙烯醇（PVA）和氧化石墨烯（GO）分散于二甲基亚砜（DMSO）中,得到PVA非共价键修饰的GO,再将PVDF溶于该...
在定向凝固的研究中,主要是通过改变推进速度或温度梯度以调节凝固组织,提升合金铸件性能.对于不同定向凝固条件下组织的形成及相关性质的研究成为了热点,本文主要研究在特定定向凝固条件下Fe-C合金枝晶尖端分裂后形成的液相通道及推进速度对于液相通道的影响.研究发现：在系统各向异性与材料各向异性的综合作用下,形成了定向凝固液相通道;且随...
购物车(0)