颗粒质量导致的电流变液结构演化特征

考虑电流变液颗粒质量的影响及多粒子近程相互作用,利用等效平板电导模型,由分子动力学方法模拟了泊肃叶流动状态下电流变液结构的演化过程特征;设计制作了实验装置,观测了泊肃叶流动行为,并与模拟结果进行比较.研究表明:在外电场作用下,计及颗粒质量效应后,电流变液结构演化中跃迁区速度变化的峰值减小,进入柱塞区状态的时间延长,柱塞区的宽度加大,且颗粒质量越大,效应越显著.实验观测的泊肃叶流动行为与模拟结果基本相符,且观察到极板壁上的颗粒静止不动,证明了“极板壁上颗粒静止不动”这一假设的正确性 关键词： 电流变液 泊肃叶流动 等效平板电导模型 结构演化     

树叶状红外频段完美吸收器的仿真设计

设计了一种由树叶状金属薄膜-介质层-金属薄膜构成的低剖面完美吸收器模型. 通过对金属介电性能采用Drude定理,仿真发现调节结构参数可在红外通讯频段几乎达到完美吸收 (吸收率为99.5%),并且在某些特定的结构参数下可以同时实现双频段的完美吸收 (其吸收率分别达到99.67%和97.13%),这在某种意义上展宽了吸收频带, 对红外吸收器的设计与应用极为有利.最后探索了叶颈宽度变化对双频吸收峰位置的影响, 以便对双峰吸收进行调频操作.这种红外频段的超材料吸收器具有结构简单、吸收效率极高、工作频段宽等优点.     

用于构成左手化材料(LHMs)的开口谐振环的研究

考虑到谐振环几何形状和相互作用等因素,利用细铜丝制作了六边形开口谐振环(split ringresonator),研究了单个和多个谐振环在微波X波段(8-12GHz)的电磁响应行为。研究结果表明:对于单个谐振环,开口位置影响谐振频率和透射率;谐振环径向间距的在一定范围内增大,谐振频率将向高频移动,当径向间距进一步增大时,谐振频率反向低频移动;同时,谐振环的透射率将持续下降;当开口间距增大时,谐振频率将向高频移动;对于谐振环列(SRRs),谐振环间的相互作用促使谐振环列的透射率峰值明显下降,随着环间距的增大,谐振环列的谐振频率下降,透射率降低;对于一定的环间距,开口存在着一个最佳值,此时,谐振环列发生一次谐振,透射率较低,相反,谐振环列发生两次谐振。     

新方法构筑超分子β-CDP-PAN与表征

用分子自组装的方法制备电流变液分散相材料－超分子包结物β-CDP-PAN微粒,其特别是通过分子自组装可以改变介电微粒的微观结构,进而使包结物的电流变活性比主体（β-CDP）有很大提高。分别采用液相法、固相法和液固协同法制备了包结物,发现固相法和液固协同法具有操作简便、包结反应速度快及制备成本低等特点。用荧光分析、IR及XRD等手段对β-CDP-PAN的结构进行了表征,证实了客体PAN中极性较小的萘环进入了环糊精内腔。     

新方法构筑超分子β-CDP-PAN与表征

用分子自组装的方法制备电流变液分散相材料-超分子包结物β-CDP-PAN微粒, 其特点是通过分子自组装可以改变介电微粒的微观结构, 进而使包结物的电流变活性比主体(β-CDP)有很大提高.分别采用液相法、固相法和液固协同法制备了包结物,发现固相法和液固协同法具有操作简便、包结反应速度快及制备成本低等特点.用荧光分析、 IR及XRD等手段对β-CDP-PAN的结构进行了表征,证实了客体PAN中极性较小的萘环进入了环糊精内腔.     

光波段柔性基超材料制备及光学性质

采用化学电沉积方法,通过控制沉积电压,电沉积时间等实验参量,确定出最优实验条件,在冰浴条件下,实验温度范围为0~2 ℃之间,在氧化铟锡导电薄膜表面沉积二维结构随机排列的纳米银树枝,并在银树枝表面涂覆一定厚度的绝缘薄膜聚乙烯醇后,与另外一层银树枝组装制作成银树枝/聚乙烯醇/银树枝复合结构.实验表明,参比样品在可见光波段400～750 nm处没有透射峰的出现,而银树枝/聚乙烯醇/银树枝复合结构在此波段有多个透射通带峰,且在相应波长表现出了聚焦效应.     

BaTiO3电流变液微波衰减可调控特征

分别考虑微波传播方向与电流变液颗粒链方向相垂直与平行的情况,对BaTiO 3电流变液的微波衰减行为进行了研究.实验发现在垂直的情形,当流体浓度较低时,微波衰减随电场强度增加而加大,并且随浓度增加电场调节微波衰减的幅度增加.超过一定浓度后,衰减由增加改变为减小,同时衰减的电场调节幅度较大.存在一个饱和电场强度,低于此值时,衰减变化显著;超过此值后,衰减变化趋于平稳.在平行的情形,发现衰减随电场强度单调增加.另外,微波衰减随电场强度的变化具有弛豫效应.初步认为微波衰减调控特征与外电场作用下电流变液结构转变和BaTiO 3 自身极化状态改变有关.     

电流变液与压电陶瓷复合的自耦合阻尼器

基于智能结构的思想,率先提出设计制作电流变液和压电陶瓷复合的自耦合阻尼器．相比于通常的电流变液阻尼器,该自耦合阻尼器采用压电陶瓷响应外界振动而输出高电压,激励电流变液体工作,从而省去了外加高压电源．随外作用力变化,激励电流变液的压电陶瓷电压自动改变,阻尼器具有自适应的特征,省去了通常的计算机等控制系统．研制的第1代电流变液／压电陶瓷阻尼器实现了自适应的控制过程,显示了良好的减振性能．在第2代产品中采用了新的设计,提高了阻尼器的结构稳定性和可靠性,使阻尼器整体性能得到提高．     

谐振频率可调的环状开口谐振器结构及其效应

理论和实验研究表明，开口谐振环(SRRs)中可以激励磁谐振从而实现负磁导率.通过在SRRs结构中引入与其开口边平行的金属短杆设计并制备了新的磁谐振单元，采用波导法系统研究了短杆对SRRs和左手材料的微波透射特性以及左手效应的影响.实验和数值模拟表明：金属短杆和SRRs开口边形成附加电容，导致SRRs开口电容增大从而引起谐振频率降低.随短杆长度l和短杆与SRRs间距d的增大，SRRs谐振频率也随之减小和增加.短杆的加入不影响SRRs的负磁导率特性，改变短杆与SRRs间距d< 关键词： 开口谐振环 金属短杆 调控 左手材料