仿生伪装与生物驻极体（续）

本文介绍了人类受到自然界的物质结构的启示,仿照生物的伪装方法、理念来改变人类的设计思路 以及直接利用生物材料或仿制出人工材料使之具有与生物材料有相同的功能.介绍了＂仿生伪装＂和生物驻极体（具有驻极态特性的生物材料）用于伪装材料方面的实践和发展.     

驻极态与伪装材料

本文介绍了几个学科互渗交叉,而得到深入发展的驻极体材料的研究历史、发展和未来的动向．特别指出了驻极态的研究是一个具有共性的基础理论课题．本文又特别介绍了驻极体（具有驻极态特性的材料）用于伪装材料方面的实践和未来发展方向,以及开发伪装（隐身）材料的意义．     

基于光谱分析的植物叶片仿生伪装材料设计

利用植物单叶光谱模型PROSPECT分析了植物叶片结构和组分对其反射光谱的影响.结果表明,模拟植物叶片反射光谱的仿生伪装材料应具有粗糙表面和疏松多孔结构,基体材料的折射指数应接近植物叶片且在400～2 500 nm之间基本不变,成分中应含有叶绿素和水并严格控制C-H键的含量.依据上述原则,设计了一种由粗糙透明防水表面、叶绿素、水和多孔材料四层构成的新型仿生伪装材料.验证实验表明,上述四层简单复合后的反射光谱即呈现出与植物叶片一致的反射光谱特征,相似度可达0.988 1,且经过三个月的日照后,其反射光谱特征不变,显示了较好的耐候性.该伪装材料与植物叶片光谱相似度高,耐候性好,有望成为对抗高光谱侦察的有效手段.     

仿生生物感官的感存算一体化系统

生物感官集感知、存储与运算为一体的架构使其可以高效并且实时地采集和处理外界信息,这样的感存算一体化架构可为物联网时代面临的传感器数据爆炸问题提供很好的解决方案.为此,本文提出仿生生物感官的感存算一体化系统,采用不同的传感器模拟生物感受器的功能,以获取环境信息,传感器输出的模拟信号输入到模拟信号处理系统进行预处理,这样信号不需要在模拟域与数字域之间转换,可极大降低功耗和延时;预处理后的信号输入类脑运算芯片中进行分析和决策,该芯片由基于忆阻器的人工突触及人工神经元组成,通过控制突触与神经元的连接方式,可以实现不同的算法架构,如全连接脉冲神经网络、卷积脉冲神经网络以及循环脉冲神经网络等;通过运行不同的神经网络,类脑运算芯片可以实现对不同传感器信号的识别、预测以及分类等任务;更进一步,将多种仿生感觉系统的识别或预测结果结合起来,就可以实现多感官融合,这样的系统架构可以用于自动驾驶及智能机器人等复杂的场景中.     

一种基于光子晶体的远红外与10.6μm激光兼容伪装材料的设计与制备

现代探测系统由单一工作模式到复合工作模式的转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求.作为一种新型人工结构功能材料,光子晶体基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装.设计了一种基于一维掺杂光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了透射光谱.制备的样品经测试,与理论曲线相吻合.结果表明,利...     

仿生技术在转基因大豆中镍形态分析和生物可给性评价中的应用

转基因的食品安全问题一直是科学家和公众关注的焦点,其微量元素的生物可给性研究可为转基因食品的安全评价提供参考。以“胃肠仿生消化、肠道微生物代谢、脂质体仿生物膜亲合吸附”构建胃肠功能模型,用于大豆(转基因大豆和普通大豆)的样品前处理,以脂质体亲合态、水溶态界定消化食糜中镍化合物的形态, 以人体可吸收部分的脂质体亲合态评价大豆中镍的生物可给性。经胃肠消化和微生物代谢,大豆食糜中镍配合物以水溶态为主;胃肠消化、肠道微生物代谢均对镍配合物的生物可给性起促进作用;转基因大豆和普通大豆中镍的生物可给性分别为4.1%和3.3%,即大豆转基因后镍生物可给性提高24%;但转基因大豆中脂质体结合态镍含量122.3 ng·g-1,仅为普通大豆的36%。     

PBD的掺杂对PVK:Ir(ppy)3体系发光特性的影响

从三线态激子的发光机理入手,研究了PBD作为电子传输材料对PVK:Ir(ppy)3体系的影响。实验中制备了单层器件ITO/PVK:Ir(ppy)3/PBD/Al,ITO/PVK:Ir(ppy)3:PBD/Al和双层器件,ITO/PVK:Ir(ppy)3:PBD/BCP/Al,其中PVK:Ir(ppy)3的掺杂浓度比例不变,通过改变PBD的掺杂浓度,其变化范围是PBD与PVK的质量比从0:100到20:100,制得了一系列器件,研究了它们的光致发光(PL)光谱和电致发光(EL)光谱。发现PBD这种电子传输材料的加入对器件的亮度有很大提高,当PBD与PVK质量比为10%时,器件亮度最大。     

光子计数分布与生物光子辐射特性

本文应用光子计数分布的理论及生物系统超微弱光子辐射的测试数据对生物光子场的辐射特性进行研究,提出生物光子场基本上属于高斯场的观点,并认为它至少是由两个独立部分的光子辐射叠加的结果;其一是纯相干态的相干辐射;另一则为热平衡浑沌态的热光源辐射。文中最后讨论了生物光子辐射的产生机制。     

单模光场与级联三能级原子相互作用系统中熵的时间演化

研究了单模光场与级联三能级原子相互作用系统中,原子线性熵随时间的演化规律.讨论了光场的初态和失谐量对原子线性熵的影响.     

生物、环境和材料领域中水的重要性与相关应用

水广泛存在于自然界中,在地球表面的各种过程中起到重要的作用,因此水科学研究中,与其他学科的交叉研究非常重要。其他领域的科学研究以及实际应用的需求,也会刺激水科学研究的进一步发展。文章通过介绍近期在生物、环境和材料等领域中与水相关的科学研究进展与应用,讨论水在这些领域中的重要性,以及水科学研究在这些领域中的应用前景。     

目标红外迷彩伪装技术研究

随着红外迷彩伪装涂料的出现,利用其对目标红外热图像进行分割,破坏目标图像特征的特点,为目标红外对抗提供了一种新的有效手段.首先,以传热模型为基础,模拟出目标的表面温度,并通过实测得出背景的表面瞬态温度.然后,利用随机生成的方法,生成背景的红外纹理图像.最后,以目标与背景的辐射对比度为基础,对红外迷彩涂料的设计参数进行了优化,分析了红外迷彩涂料的设计参数和图案设计对目标伪装效果的影响,达到了较好的红外伪装效果.     

自然对流条件下仿生超疏水表面的抑霜研究

仿生超疏水表面具有多重纳米和微米级的超微结构,其与水滴的接触角一般在150度以上,本文将这种仿生超疏水表面应用到制冷抑霜实验中,观察其表面上水珠的生成、冻结、初始霜晶的出现以及最终霜晶的特殊形态,与普通金属表面上霜的形成过程相比,这种表面具有很强的抑霜性,在-10℃的冷表面上它能延迟初始霜晶的形成55 min以上,其最终形成的霜晶结构松散,较易去除.在实验中首次发现了在该表面上形成的霜晶形态特异,类似一朵朵菊花.最后本文从理论上分析了这种表面的抑霜机理.     

水毒性的光生物法检测与评价

本文提出一种新的光生物法对水的毒性进行检测，文中介绍了测试原理、测试装置及实测数据．根据实测数据，提出水的毒性分为“无毒”、“微毒”、“中等毒性”及“剧毒”四级以实现半定量评价．     

关于室温高温中FEP驻极体热稳定性的研究

本文通过实验对负极化FEP驻极体的热稳定性进行比较研究。从而得出室温高温两种极化方法下FEP驻极体寿命的研究。     

模拟生物组织冻结过程实验与分析

冷冻外科中组织冻结过程的分析对手术实施十分重要。本文建立了低温冷刀实验台,在模拟生物组织中进行冷冻实验,测量了冰球内某点的温度变化;并用有限元方法求解了建立在治法基础上的模拟生物组织冻结过程多维数学模型,计算结果与实验值符合较好;用该模型和方法计算了实验条件下冰球内的温度梯度变化和冷刀所需理论冷量;分析了不同的冷刀直径对冻结过程的影响。     

光子密度波在正常和异常生物组织中传输的模拟研究

本文研究光子密度波在模拟生物组织中传播的变化规律,探讨了在各种条件下光子密度波的特性和引起光子密度波畸变的因素,为实验研究提供了理论基础.     

我国静电生物学效应机理研究新进展

文章综述了静电处理作物种子及诱发的生物学效应，研究了电场阈值、电场极限值和电场作用时间等电场剂量问题。通过生理指标分析了电场对作物发芽势、发芽率、芽长、根长、叶片自然鲜重、种子简化活力指数、植物代谢及营养吸收的影响。从大量的应用研究中广泛探索了电场对植物细胞膜完整性的影响及对酶活性的改变，希望用物理学方法研究对酶蛋白分子构象的影响，总结了电场在改善植物抗逆性研究方面的最新进展，以期在细胞和分子水平上探讨其作用机理，为静电在农业上的进一步广泛应用奠定理论基础。     

高分子材料与固体NMR

凝聚态NMR是高分子材料研究中最重要的一项技术,它给出分子水平的信息来解释高分子构象、形态、分子运动与物性的关系。本文简单介绍了在不同领域的高分子固体NMR研究中取得的成果及今后的展望。