红细胞拉伸变形的粗粒化模拟

采用最近提出的一种红细胞膜粗粒化网络模型研究红细胞在外力作用下的变形.该模型中细胞膜由非线性弹簧连接构成的网状结构组成,弹簧选用蠕虫链模型.系统的自由能考虑面内自由能、弯曲自由能、红细胞表面积和体积控制势能.经过粗粒化参数处理,利用耗散粒子动力学方法模拟红细胞在拉力作用下的变形.对模型中量纲一参数与真实物理量之间的对应关系进行讨论,对弯曲势能及面积、体积控制势能所对应的粒子点上的受力进行分析,并验证前人的计算与实验结果.结果表明:红细胞膜粗粒化网络模型能有效地模拟红细胞的变形,但红细胞的变形受多种因素影响,需要不断完善模型.     

氮掺杂TiO2纳米管电极制备及可见光电催化活性

采用氮气中500℃和600℃热处理由阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列,制备了氮掺杂TiO2纳米管阵列电极。分别用环境扫描电镜（ESEM）、X射线光电子能谱（XPS）,X射线衍射（XRD）和紫外可见漫反射吸收光谱对电极进行了表征。结果表明氮成功地掺入TiO2纳米管中。氮的引入使所制备的电极表现出可见光电催化活性,其中氮气中500℃下热处理得到的TiO2纳米管阵列电极表现出最好的可见光电催化活性。     

生物医学光子学在糖尿病视网膜病变中的应用进展

随着我国社会经济的发展及国人饮食、生活习惯的改变,糖尿病的发病率呈逐年上升趋势。糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy,DR)作为糖尿病最为常见的并发症,已成为视力下降甚至致盲的主要原因之一。通过对其早期诊断和及时治疗,超过50%的患者的视力损伤及致盲可得到预防。因此,研究DR的诊断和治疗方法具有重要的临床意义。由于眼部的结构及光学特性,生物医学光子学技术在DR的临床诊断和治疗中已得到了非常广泛的应用并且具有巨大的发展前景。本文综述了目前临床上用于DR诊断和治疗的主要生物医学光子学技术的原理及其最新应用进展,并分析对比了各个技术的特点,最后总结并展望了生物医学光子学技术在临床DR诊断和治疗的发展趋势。     

Ce0.8Sm0.2O1.9@TiO2异质结构电解质研究

半导体与离子导体形成的异质结构可以极大地增强材料的离子电导率,其两相界面能为离子传输提供较好的通道。以TiO₂与Ce_0.8Sm_0.2O_1.9 （samarium doped ceria, SDC）为研究对象,分别通过湿化学法和干混法构造了两种不同的异质结构复合材料。研究表明,利用湿化学法制备的SDC@TiO₂异质结构复合材料（简称SDC@TiO₂）作电解质的燃料电池在550 ℃下最大输出功率密度为761 mW·cm^-2,比用干混法制备的SDC-TiO₂异质结构复合材料（简称SDC-TiO₂）作电解质的燃料电池的最大输出功率密度高21%。与SDC-TiO₂相比,SDC@TiO₂具有更丰富的两相界面。电化学阻抗谱显示,以SDC@TiO₂材料作为电解质的电池具有更低的欧姆电阻和极化电阻。     

二类超导体中涡旋晶格激发谱的非微扰计算

磁场中二类超导体的Abrikosov涡旋晶格态中存在着两种激发子: 声学光子模和声学声子模。其中声学声子模是一种Goldstone Boson软模, 即静止质量为零的一种元激发。作者从Ginburg-Landau模型出发,对二类超导体最低Landau能级近似模型中, 使用改进的高斯变分法, 非微扰地计算了声学声子模和声学光子模的色散关系。     

动态偏振模色散补偿的自适应算法及实现

基于研制成功的两级偏振模色散自适应补偿系统,提出对光传输系统中偏振模色散(PMD)自动搜索跟踪的补偿算法,该算法解决了偏振模色散补偿多自由度搜索中易于陷入局部极大值的问题.实验证明应用该算法制成的偏振模色散自适应补偿器性能优越,所能达到的性能参数为：全局补偿搜索时间78.77 ms,跟踪响应时间15.75 ms.另外,为了将研制的动态PMD补偿器得以实用化,就PMD补偿系统中的核心——取样反馈控制模块的性能进行了剖析.     

洗衣机液体平衡环偏心旋转研究

洗衣机在旋转过程中会产生较大离心力,由于偏心旋转,引起内筒与壁面的强烈撞击．为了减小撞击引起的振动,洗衣机上安装液体平衡环．平衡环结构的设计,包括平衡环环道的数量、平衡环内部腔体的数量、隔断上面开孔的位置和大小、注入液体体积等．对五种结构的平衡环进行了数值模拟分析,包括单环无腔平衡环、双环无腔平衡环、单环3腔平衡环、双环3腔平衡环和双环24腔平衡环;研究了3 mm、5 mm的不同偏心距以及25rpm、30rpm、40rpm、50rpm等不同转速和平衡环启动阶段0~15s的动态转速等旋转条件的影响．本文首先对平衡环偏心旋转离心力的现有理论计算模型进行改进,然后,通过四种平衡环、四种转速、两种偏心距下的离心力数值模拟,验证了所做改进的合理性和有效性,最后,对三种平衡环、两种偏心距进行启动阶段的动态数值模拟,并对模拟结果进行分析,从而给出平衡环结构上的设计建议．     

方形通道内流体流动的耗散粒子动力学并行计算

利用耗散粒子动力学(DPD)对方形通道内流体流动进行了模拟.通道壁面由3层粒子组成.在壁面附近实施了无滑移边界条件,在流动方向实施了周期性边界条件.计算中对每一颗粒子施加重力,从而驱动整个流体流动.计算结果表明,流体充分发展的速度分布与基于N-S方程的数值模拟结果一致.并行计算结果表明,DPD很适合于并行计算.与每个节点所处理的总的粒子数目相比,只有少数粒子参与通信,因此能够获得较高的并行效率.当节点数目为18时,并行效率仍然在80%以上.     

无水条件下碳酸岩浆形成的P-T条件

碳酸岩是一种浅灰色至灰白色的富含碳酸盐矿物（＆gt;50%）的火成岩石。碳酸岩浆在地幔环境和地壳环境下均可形成。根据最近几十年有关碳酸岩浆形成的实验和地质观察,总结了无水条件下碳酸盐化橄榄岩发生部分熔融形成碳酸岩浆的P-T条件和碳在地幔中的赋存状态。     

氮掺杂多孔碳包覆钴金属催化去除有机污染物

活化过硫酸氢盐(PMS)产生具有强氧化能力的硫酸根自由基(SO_4~·-)的高级氧化技术在有机污染物降解方面正受到越来越多的关注.选择ZIF-67为前驱体通过两步热处理构建氮掺杂多孔碳包覆钴金属的核壳催化剂(Co@NPC),并通过改变碳化温度调控多孔碳壳的结构与组成,研究多孔碳结构组成对催化性能的影响.实验结果表明,随着碳化温度的升高,介孔孔容与碳壳厚度逐渐增大,催化剂的性能随着介孔孔容与碳壳厚度比值的增加而显著提高.850℃碳化的Co@NPC催化降解苯酚的动力学常数是多相催化剂四氧化三钴的110.8倍,甚至是之前报道过最优的PMS催化剂均相钴离子的4.6倍.此外,当包覆的碳层数大于3时,Co@NPC表现出良好稳定性,钴溶出明显减少.碳壳的介孔孔容与厚度是影响PMS活化的重要因素,Co@NPC的催化性能还受到石墨氮含量的影响.