多孔有机聚合物在生物医学方面的应用

多孔有机聚合物(Porous Organic Polymers,POPs)是近些年来发展迅速的新兴材料,是高分子学科领域中最受关注的研究热点之一。基于其化学合成的多样性和可设计性,不同的功能单元可以通过预先的结构设计或是功能化后修饰等策略,使其具备在多个领域应用的功能和性质。由于其展现的较大应用潜力和发展前景,POPs材料也开始吸引了越来越多的研究兴趣将其应用于生物医用领域。本文重点展示了POPs基材料在药物输送、光疗、酶固定、病理诊断和免疫分析、生物传感和成像等生物医用方面的最新成果,同时也对其今后的挑战和发展进行了讨论和评述。     

共价有机骨架的设计、制备及应用

共价有机骨架(COF)材料是一类由共价键连接有机构筑单元而形成的结晶型有机多孔材料。COF因其长程有序的结晶结构,以及可设计性、可剪裁性和易功能化的特点,表现出优异的物理化学性质,赢得了科学家们的广泛关注和研究。基于COF材料特定的拓扑结构、多样的单元组成、可调的孔道性质和灵活的功能开发,COF材料在气体存储、非均相催化、传感检测、光电转换、质子传导、储能等方面体现出重要的应用价值。本文从COF材料的设计、制备以及应用等方面,综述COF材料领域的发展和现状,并对其研究和应用前景进行展望。     

共价有机骨架的设计、制备及应用

共价有机骨架(COF)材料是一类由共价键连接有机构筑单元而形成的结晶型有机多孔材料。COF因其长程有序的结晶结构,以及具有可设计性、可剪裁性和易功能化的特点,因而表现出优异的物理化学性质,被科学家们广泛关注和研究。基于COF材料特定的拓扑结构、多样的单元组成、可调的孔道性质和灵活的功能开发,COF材料在气体存储、非均相催化、传感检测、光电转换、质子传导、储能等方面体现出重要的应用价值。本文从COF材料的设计、制备以及应用等方面,综述了COF材料领域的发展和现状,并对其研究和应用前景进行展望。     

双层界面下非近轴近似多元高斯模型的相控阵声场模拟

非近轴近似多元高斯模型克服了近轴近似条件的限制,能保证较大偏转角度下模拟声场的精确度和效率。根据双层介质的瑞利积分模型和单层介质的非近轴近似多元高斯模型,推导出双层介质中基于非近轴近似多元高斯模型的单阵元辐射声场计算模型。并在得到各阵元声束偏转聚焦的延迟时间基础上,累加得到基于非近轴近似高斯模型的超声相控阵横波检测辐射声场计算模型。模拟计算带丙烯酸树脂楔块的超声相控阵探头在钢中横波检测的声束偏转与偏转聚焦辐射声场,并与近轴近似多元高斯模型的横波检测声束的偏转聚焦辐射声场进行比较分析。对比分析结果表明非近轴近似多元高斯模型计算速度更快,用时约为近轴近似多元高斯模型的1/13。此外,非近轴近似高斯模型方法横波检测的聚焦声束覆盖区域更大,能量更集中,更适于远场区域检测。      

考虑柔性和控制解耦的换热网络优化综合

本文在分析了换热器网络柔性及其控制特点基础上,提出了换热网络柔性指标系数的概念和控制解耦的物理方法,同时将该两项指标引入到换热网络综合和优化之中,建立了一种考虑柔性和控制解耦的换热器网络优化综合方法.结果表明,应用该方法获得的换热网络结构参数能够在保证设计工况性能条件下,具有更佳的扰动适应能力和控制性能.     

基于DSP的长波红外偏振图像伪彩色系统研究

针对现有的红外偏振图像伪彩色技术只能对采集到的偏振图像进行标量的、非动态的显示,研究了基于P、S偏振态图像的红外伪彩色信号处理.将P、S偏振态图像信息经过处理后映射到RGB颜色空间,设计了以TMS320DM642芯片作为核心处理器的伪彩色处理系统硬件电路,完成了伪彩色信号处理系统的软件设计与调试分析.该红外偏振图像处理...     

多尺度共轭微孔聚合物的可控合成

自2007年首次报道以来, 作为一种由共轭单元构建的三维聚合物网络骨架, 共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymer, CMP)通常都是以不溶不熔的固体粉末形式存在; 尽管这种材料结合了优异的多孔性、稳定的骨架结构以及多样化的功能, 显示了在众多领域的应用价值和广阔前景, 但又始终面临着自身性质带来的难以解决的加工性问题. 为了让这种材料充分发挥自身优点, 应用于除吸附分离等以外的光电、传感、催化等能源环境相关的领域, 需要在多尺度范围内调控CMP生长和形成, 获得微纳尺度的CMP微球以及宏观尺度的CMP薄膜、涂层或是凝胶, 从而提高其溶液性质以便于进一步加工处理, 或是直接获得可用于构筑器件的薄膜. 从目前的研究进展来看, 一共有四种研究策略来解决这一问题, 分别是设计合成: (1)可溶性CMP聚合物, (2)溶液可分散CMP纳米微球, (3) CMP(复合)薄膜, (4)有机相CMP化学凝胶. 这些工作采用了新的聚合方法、催化剂或功能单体, 使CMP材料初步实现了溶液中的加工、组装、复合以及器件的构筑, 展示了在光学传感、光电转换、能量存储、非均相催化等优异的性质. 尽管目前已报道的工作仍旧面临较多的局限性, 然而基于创新的思路和大量的探索, 这类新型的功能高分子材料将会逐步成为一个重要的多孔材料分支, 具有光明的发展前景.     

仿生器官芯片研究进展

自然界在漫长的进化过程中创造了大量具备优异特性的天然材料,为人工材料的设计和制备以及相关学科的发展提供了源源不断的灵感来源.得益于材料科学和微加工制造工艺的飞速发展,受自然界天然材料启发而构建的仿生材料受到科研界的广泛关注并随之蓬勃发展.基于精细的形貌加工和组分设计,仿生材料已经被赋予自适应、自修复、自清洁以及雾收集等...     

LED作为收发元件的双向可见光通信系统方案及实现

随着可见光通信系统研究的不断发展,解决可见光通信上行通信链路缺失的问题日益引起重视。建立双向可见光通信系统,意味着在系统两端的收发器件上需要同时实现光电转换与电光转换。提出了以发光二极管(LED)同时作为光信号收发元件的实时双向可见光通信系统方案,设计了时分复用方式的LED双向工作控制机制,实现了双向可见光通信。在不同的收发端仰角下进行了实时双向通信系统的实验,实测结果表明本系统方案仅以LED作为光收发元件、不需严格对准和中继放大即可实现2 m以上距离、8 Mb/s速率的实时双向可见光通信。     

基于图论的色谱指纹图谱谱峰的全局匹配

以色谱工作站的积分数据为基础,定义了允许匹配峰组的域,提出了在域内根据色谱峰面积、保留时间计算各匹配峰组之间距离矩阵的公式,从而形成有向图。采用图论中的最短路径算法寻找可能的匹配峰组中的最佳匹配峰组。采用优化的匹配参数,对珍菊降压片、丹参提取物、柴胡皂苷提取物、人参皂苷提取物的HPLC谱图进行匹配并将有关结果与国家药典委员会推出的指纹图谱软件自动匹配结果作了比较。结果表明:本算法可最大程度地匹配可能的色谱峰并极少出现错配、漏配峰组,无需手动校正。