一种压电驱动的三足爬行机器人

机器人领域涉及到力学、机械、材料、控制、电子和计算机等多个学科. 其中, 爬行机器人可在极端环境下工作, 进而可有效降低人工作业的危险性并提高工作效率. 因此, 爬行机器人一直是机器人领域的重点研究对象. 压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的新型功能陶瓷材料. 逆压电效应是指当在电介质的极化方向施加电场, 这些电介质就在一定方向上产生机械变形或机械压力, 当外加电场撤去时, 这些变形或应力也随之消失. 本文基于压电陶瓷的逆压电效应设计了一种由3条弯曲变截面梁支撑的一体化三足爬行机器人. 利用理论力学方法对该三足爬行机器人建立整体受力分析方程, 再用哈密顿原理对变截面、变角度梁建立动力学方程, 最终得到了可求解该三足爬行机器人的压电驱动腿固有频率的方程. 设计并制作了三足爬行机器人实物, 通过实验测试了不同弯折角度、不同驱动频率、不同负载、不同电压波形对运动方向及运动速度的影响. 最后利用不对称的驱动电压使三足爬行机器人实现了左转、右转以及不加导轨的近似直线运动, 实现了设计的3个方向的运动, 最后分析了该机器人的能耗问题. 该研究可为微型爬行机器人设计和实验提供参考依据.      

对氯苯甲酸构筑的铜(Ⅱ)配合物的合成、HSA结合及细胞毒性

本文合成了配合物[Cu(pcba)₂·(phen)(H₂O)] (pcba =对氯苯甲酸,phen = 1,10-邻菲罗啉),该配合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为a=0.790 98(2) nm,b=1.072 40(4) nm,c=1.487 19(6) nm,α=100.613(3)°,β=95.239(3)°,γ=108.334(3)°,Z=2,D_c=1.638 g·cm^-3,F(000)=582,最终结构残差因子R₁=0.035 9,wR₂=0.089 1。采用紫外及荧光研究了配合物和人血清蛋白(HSA)的相互作用方式。结果表明,配合物静态猝灭HSA荧光,可求得配合物与HSA的猝灭常数K_sv=2.35×10⁵ L·mol^-1,猝灭速率常数K_q=2.35×10¹³ L·mol^-1·s^-1,结合常数为K_a=2.14×10¹³ L·mol^-1,结合位点n=2.37。同时,研究了配合物对胃癌细胞A549、宫颈癌细胞Hela和肝癌细胞HepG2的抗增殖能力。     

基于2,5-二溴对苯二甲酸配体的锌/钴配合物合成、晶体结构及性质

将有机物2,5-二溴对苯二甲酸(H₂L₁)和2,2′-联吡啶(L₂)作为双配体,使用溶剂热法和七水合硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O)、六水合硝酸钴(Co(NO₃)₂·6H₂O)分别反应,得到配合物[Zn(L₁)(L₂)(H₂O)]_n(1)和配合物[Co(L₁)(L₂)(H₂O)]_n(2)。采用单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析等测试方法对这两种物质进行分析研究。单晶测试结果表明配合物1是单斜晶系,以Zn²⁺配位连接L^2-₁与L₂形成一维链状结构,各条链在分子间氢键和π…π共轭作用下有规律地堆叠形成三维网络结构。配合物2是三斜晶系,Co1离子和Co1ⁱ离子由H₂L₁上的羧酸氧原子O4和O4ⁱ连接,形成双齿螯合的配位结构单元,以Co²⁺配位连接 L^2-₁和L₂形成二维网格结构,各层在O—H…O分子间氢键和范德瓦耳斯力作用下有规律的堆叠形成三维网络结构。配合物1和2均含有芳香杂环、羧基杂环和氮杂环,具有良好的荧光性质和热稳定性,最大发射波长分别为345 nm和333 nm。     

Eu(DBM)_3TPPO的晶体结构和荧光光谱

C_(63)H_(51)O_7PEu,三斜晶系,空间群,a=12.336(3),b=18.729(5),c=11.502(3),α=95.86(2),β=103.14(2),γ=87.89(2)°,Z=2,D_x=1.39gcm~(-3)。用6989个I>3σ(I)的可观察衍射数据对72个非氢原子的原子坐标和各向异性温度因子进行全矩阵最小二乘精修,最终的偏离因子R=0.055。中心离子Eu(Ⅲ)由七个氧原子配位,配位多面体为畸变的单帽三棱柱体,帽位由TPPO的氧原子占据,Eu—O原子间距在2.305(4)—2.367(4)之间。77K下测定了配合物的高分辨激光激发和发射光谱,结果表明配合物中Eu(Ⅲ)离子有两种格位,一具C_(2v)点对称性,另一具C_s点对称性。具有较低对称性C_s的物种在配合物中占绝对优势。77K下还记录了掺1％铕的配合物Gd(DBM)_3TPPO的发射光谱,结果表明Gd(Ⅲ)离子具有与标题化合物中Eu(Ⅲ)离子相同的格位。     

均苯三甲酸铕及铕镧配合物的合成及荧光性质

以均苯三甲酸为配体,水热条件下合成了均苯三甲酸铕及铕镧系列发光配合物La_xEu_1-x(BTC)·nH₂O(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9),通过元素分析及化学滴定法测定了配合物的组成。用红外光谱对其进行了表征,确定了该系列配合物的组成为La_xEu_1-x(BTC)·nH₂O。研究了系列配合物的荧光性质,荧光光谱表明:该类配合物均能发出强的铕离子的特征荧光,并且镧元素的掺入能增强铕配合物的发光强度,但发射峰的位置基本上没有变化;其中⁵D₀→⁷F₁和⁵D₀→⁷F₂的跃迁发射较强,且均劈裂为两个峰(587,593nm)和(611,618nm),这是由于铕离子所处的配位环境引起的。     

Nd-四甘醇醛缩苯丙氨酸Schiff碱配合物与DNA相互作用的光谱研究

研究了Nd-四甘醇醛缩苯丙氨酸Schiff碱配合物(NdL)与天然和变性DNA的相互作用.在DNA存在下,测定了NdL的紫外吸收光谱(UV)和荧光激发光谱(FL).利用紫外滴定法,测定了NdL与DNA的结合常数.在20mmol/L Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.0),Nd-四甘醇醛缩苯丙氨酸Schiff碱配合物与小牛胸腺DNA的结合常数为4.11×103L/mol,化合物本身的UV和FL峰强度减小.NdL与DNA的作用模式为"静电引力".     

稀土、2,2''''-联吡啶、邻氨基苯基苯甲酸配合物合成、光谱表征及荧光性质

2,2'-联吡啶(bipy)、邻氨基苯基苯甲酸(HL)与稀土离子(RE=Tb,Eu,Sm,Nd)合成了固体稀土配合物.用元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱,对配合物的组成进行了确定和表征,并对TbL3和TbL3·bipy·3H2O的荧光性能进行了测试和讨论.TbL3·bipy·3H2O的荧光强度比TbL3的荧光强度强.     

[Na(18-C-6)]2[Cu(i-mnt)2]的合成与结构分析

研究了18-冠-6与Na2[Cu(i-mnt)2][i-mnt=异丁二腈烯二硫醇阴离子,S2CC(CN)2-2]的反应,得到的配合物[Na(18-C-6)]2[Cu(i-mnt)2](1)通过元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射进行了结构分析.配合物为单斜晶系,空间群P2(1)/c.晶体学结构数据a=1.2819(11),b=1.1793(10),c=1.4928(13)nm,β=99.121(16)°,V=2.228(3)nm3,Z=2,Dcaled.=1.369g/cm3,F(000)=958,R1=0.0521,wR2=0.1003.1中的[Cu(i-mnt)2]基团通过配体i-mnt的氮原子与两个[Na(18-C-6)]基团中的钠原子成键,形成稳定的中性配合物.     

纳米颗粒团聚物流化特性的数值研究

基于气固两相流体动力学理论,建立气体纳米颗粒团聚物两相流动双流体模型.模型中采用了Jung ＆ Gidaspow (2002)测量的固相应力模量和王垚等(2001)提出的聚团曳力系数计算模型.对纳米颗粒团聚物的流化过程进行了数值模拟,得到纳米颗粒团聚物的流化特性.模拟得出的床层膨胀比与文献中实验的结果较为接近.