光驱动一维活性凝胶自发定向运动

许多生物都具备一种自发响应环境刺激进行自动运动的本能。光照是一种强有力的外部刺激,且对生物系统具有正负驱动的双重效应;本实验设计了一个一维活性BZ凝胶体系,利用钌催化BZ反应的光敏性,控制凝胶振荡频率,驱动凝胶进行定向自发运动。同时,我们修正了V. V. Yashin 提出的BZ响应胶模型活性凝胶光强频率曲线进行模拟,揭示光驱动活性凝胶运动的本质。这有助于研发新型仿生智能机器人来对生物系统响应外部刺激的自发运动进行研究。     

增强的UV-B辐射对高粱幼苗光合和抗氧化系统的影响

由于臭氧层逐渐变薄,到达地球表面UV-B辐射不断增加,因UV-B辐射改变的太阳光谱将会对陆地植物造成不同程度的伤害。本试验以高粱龙杂5为材料,对二叶一心高粱进行四种剂量UV-B处理,恢复2 d采用光合仪测定光合参数,并取样测定抗氧化酶活性。随着UV-B剂量的升高,高粱叶片褐化损伤加重,植株矮化,鲜重和干重显著降低;花青素含量显著升高,叶绿素和类胡萝卜素含量显著减少,净光合速率和叶绿素荧光参数显著下降。同时,随UV-B剂量升高,高粱幼苗气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率表现为“降-升-降”变化;POD和CAT活性呈现“降-升-降”变化;SOD和GR活性呈现“降-升”变化,APX和GPX呈现“升-降-升”变化。在供试的四种剂量中,UV-B处理6 h(相当2.4 J·m-2)的高粱幼苗净光合急剧下降,其他光合指标以及抗氧化酶活性也表现出明显转折。结果表明,增强的UV-B辐射直接导致高粱光合色素、净光合速率和叶绿素荧光参数的改变;高粱抗氧化系统对高、低剂量UV-B响应机制不同, 其中 ASA-GSH循环对低剂量UV-B反应更敏感,高剂量UV-B辐射不仅破坏高粱光合作用,而且启动植物酶促和非酶抗氧化系统,导致叶片褐化坏死,植株生物量累积减少、株高矮化,甚至死亡。     

多维磁场实时扫描再现教学系统的设计与实现

利用LabVIEW语言将磁场采集装置和运动控制平台结合到一起，开发了一套可以对各类磁场进行自动扫描和实时再现的系统。该系统包括三维运动平台、多通道高斯计和上位机软件等。采集到的数据被实时存储到文件中，并以曲线图、二维强度图、三维矢量箭头图等多种形式在控制界面予以实时呈现，帮助使用者及时了解磁场信息。最后，利用该系统对用于磁悬浮实验的圆柱型磁铁阵列的外磁场分布进行了实际测量，清晰地展现了磁铁阵列的外磁场分布特征，证明了本系统的可行性和可靠性。     

DBD在原子光谱领域内的应用进展

介质阻挡放电因其体积小、结构简单、能耗低、工作温度低、样品解离/激发能力强等显著特点,特别适合于分析仪器的微型化和便携化。目前,基于介质阻挡放电的原子化器或激发光源已成功应用于原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪和原子发射光谱仪中,促进了小型化原子光谱仪器的发展。总结了介质阻挡放电技术在原子光谱领域内的研究进展,着重阐述了介质阻挡放电-原子发射光谱系统在不同进样方式下的应用情况,分析了每种进样方式的优缺点。本文还对介质阻挡放电技术在诱导蒸气发生、固体直接进样方面的新应用方向进行了评述。虽然介质阻挡放电技术已在原子光谱领域内得到广泛的应用,但其反应机理仍然不明确,制约了其后续的拓展研究。     

智能化自振荡高分子凝胶

自振荡高分子凝胶是一种智能化软物质材料,其体积无需外界刺激即能自发膨胀收缩,实现化学能向机械能转化,具有良好的研究和应用前景。本文介绍了自振荡凝胶的设计和自振荡机理、不同尺度的自振荡行为,以及温度、浓度、胶结构和外界刺激等因素对自振荡行为的影响等内容。从凝胶自驱动运动和物质运输两方面介绍仿生驱动凝胶在组织工程、生命科学、药物缓释和材料等领域的潜在应用,并展望了自振荡凝胶未来研究趋势。