微梁传感研究谷胱甘肽转硫酶抗原抗体特异结合

利用微梁传感器（MicroCantilever Sensor，MCS）对抗原抗体的反应进行检测。通过分子自组装方法将谷胱甘肽转硫酶（Glutathione S-transferase，GST）修饰到微悬臂梁的单侧镀金表面后，应用光杠杆原理监测在加入GsT抗体的过程中，微悬臂梁的实时弯曲过程。实验过程中的抗原抗体活性由酶联免疫吸附（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）实验得到了确认。结果表明：a．微悬臂梁传感技术可以对抗原抗体的结合过程进行实时的监测；b．为研究生物大分子间微观层次上相互作用提供了一种新型的实验手段。     

描述岩石破坏的非线性共振模型

从分子之间作用势出发，根据固体物理学理论和激光共振原理，提出了一种描述岩石破坏全过程微观机理的物理模型，并给出了相应的本构微分方程组，且与多种岩样的实验结果进行了对比。     

微梁传感研究大分子构象转变

通过表面修饰技术将大分子连接到微悬臂梁的单侧表面上，调节周围的物理、化学环境使大分子的构象发生转变，并用光杠杆法检测微梁变形。实验结果显示，大分子在微梁表面的构象转变过程会引起微梁的表面应力发生变化，并使之产生纳米量级的端部位移变形。此外，对于不同的大分子，促使微梁表面应力发生变化的机制是各不相同的。分析显示，氢键作用、静电作用和疏水作用分别在PNIPAM分子、PAA分子和胰蛋白酶分子的构象转变和微梁表面应力变化过程中起主要作用。微梁传感用于大分子的构象转变检测，提取的是分子间相互作用力的信息，它为从微观上理解大分子构象转变问题提供了一种新的实验手段。     

微观摩擦学研究进展

早在十九世纪中叶就有人试图从原子、分子水平上揭示摩擦过程的本质，然而直到原子力显微镜和摩擦力显微镜问世之后的本世纪八十年代，学术界才明确提出了微观摩擦学这个概念。为了推动微观摩擦学的发展，对微观摩擦学的研究方法及其最新研究进展作了综合介绍与评述。微观摩擦学在基础研究方面首先是从边界润滑之研究提出的，而在应用方面则是从磁头－盘之润滑提出的；在研究方法上主要是原子力显微镜、ＬＢ膜技术、表面力装置、石英晶体微量天平、红外、电子能谱和计算机分子动力学模拟等。目前，微观摩擦学主要应用于高密度磁纪录介质的摩擦学研究，同时还应用于微型机械和大规模集成电路的制造，以及微观摩擦、粘着与磨损行为的基础研究等方面，除此以外，还简明地指出了今后微观摩擦学研究应当重视的若干问题。     

湍流场中物质微元的形态特征及相应的模型

运用高速显微摄影方法对１０￣１…１０￣３ｕｍ尺度上的微观混和过程进行了实验观察，将物质微元的形态特征归结为片状与条状两类。在此基础上，提出了片状结构模型，将微观混和描述为片状微元上的收缩变形与分子扩散。分析表明，由于变形与扩散之间的相互作用，微元上分子扩散区的宽度将趋于某一尺度δ＝１２λＢ，从而使微元体积呈指数增长，ｖ～ｅｘｐ（ｓｆ）．微观混和对化学反应的影响可用Ｄａｍｋ６ｈｌｅｒ数Ｄａ来表征，模型能够正确模拟这种影响。     

微梁传感研究谷胱甘肽转硫酶抗原抗体特异结合

利用微梁传感器(MicroCantilever Sensor, MCS)对抗原抗体的反应进行检测.通过分子自组装方法将谷胱甘肽转硫酶(Glutathione S-transferase,GST)修饰到微悬臂梁的单侧镀金表面后,应用光杠杆原理监测在加入GST抗体的过程中,微悬臂梁的实时弯曲过程.实验过程中的抗原抗体活性由酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验得到了确认.结果表明: a.微悬臂梁传感技术可以对抗原抗体的结合过程进行实时的监测;b.为研究生物大分子间微观层次上相互作用提供了一种新型的实验手段.     

经典流体的计算机模拟试验——蒙特卡洛法和分子动力学法

物质是由分子、原子组成的。尽管我们往往在不考虑分子、原子的微观运动情况下,照样可以把握物质的宏观运动。如流体力学的基本方程,虽然不涉及流体本身是由什么组成,但我们仍然可以成功地运用它去解决实际问题。但最终要深刻认识宏观规律或进一步发现新规律,从物质的微观结构出发去探求其宏观运动规律,无疑是一个根本性的重要途径。正是由于这个原因,《流体力学年鉴》的主编在1980年特约G.E.Uhlenbeck写了一篇文章,专门论述了流体力学与统计物理学间的关系。然而,从微观角度研究物质 ...     

氧化锆增韧莫来石复相陶瓷的摩擦磨损行为与磨损机制

研究了氧化锆增韧莫来石得相陶瓷（ＺＴＭ）与氧化铝陶瓷摩擦副在室温至４００℃干摩擦下的摩擦磨损行为与机制。研究表明：ＺＴＭ陶瓷的磨损率随温度的升高而逐渐降低;室温下ＺＴＭ陶瓷的磨损机制以微观切削和微观断裂为主;随着温度的升高,ＺＴＭ陶瓷中的玻璃相具有微观润滑作用,其磨损机制转变为微观断裂和晶粒剥落为主;偶件氧化铝的磨损机制主要是脆性断裂及晶粒剥落。     

飞秒激光辐射纳米薄膜脱附的能量输运机理研究

从微观能量传输角度,对飞秒脉冲激光的辐射传热及其产生的金属薄膜吸附层分子脱附过程的能量输运机理进行了研究。以非平衡态传热和随机过程理论为基础,建立了描述吸附分子脱附过程的数学模型;并分别对单脉冲与双脉冲飞秒激光辐射下,金属Ru基体表面层的电子和声子的温度分布、吸附层分子CO的脱附概率分布进行了数值模拟。其结果与实验规律相符,为飞秒脉冲激光应用于微机电系统中杂质脱附提供了重要信息。     

碳纳米管增强硫化天然橡胶拉伸性能的分子动力学模拟

基于分子动力学(MD)模拟方法，建立了碳纳米管/硫化天然橡胶复合材料体系模型，采用ReaxFF势函数，模拟了不同碳纳米管(CNT)含量的复合材料的拉伸过程.通过计算复合材料体系的自由体积分数、均方位移及回转半径，分析了材料基本微观性质和碳纳米管团聚的机制，计算结果与实验相符.通过碳纳米管与硫化天然橡胶界面能的计算，发现在加载过程中系统总势能的变化主要由硫化天然橡胶基体引起，其中非键能起主导作用；碳纳米管由于其自身力学性能较好，且与天然橡胶分子链相互作用产生界面能，导致材料力学性能提升，材料的屈服应力随碳纳米管含量的增加而显著升高.