可调谐超构透镜的发展现状

随着新兴光学设备对微型化、一体化、智能化光学变焦系统的需求与日俱增,大大促进了纳米光电子学的迅猛发展。超构透镜是由具有特殊电磁属性的人造元素按照一定的排列方式组成的具有透镜功能的二维平面结构,其最大优点就是:轻薄和易于集成。然而,集成在超构透镜上的微纳结构一旦制备完成,便难以再改变其形貌或者尺寸,因而无法对其聚焦性能进行实时调控,限制了其功能及应用范围的进一步扩展。近年来,科学家们探索了实现超构透镜聚焦性能实时调控的多种途径,其中最引人注目的是将智能材料与超构透镜相结合。本文首先回顾了可调谐超构透镜的最新进展,分别详细阐述和分析了它们的调节原理和器件性能。最后,归纳分析了当前阻碍可调谐超构透镜发展的主要问题,并进一步对未来可调谐超构透镜的发展趋势做出了展望。     

智能表面

智能表面就是在基材表面自组装成单分子层或接枝(环境敏感性)线性高分子刷,通过环境刺激,使表面性能如亲水/憎水、酸性/碱性、导电/绝缘、粘结/排斥、吸附/脱附等发生(可逆)变化。根据环境刺激的类型可以分为以下几类:溶剂响应、温敏性、电场响应、pH响应型以及光敏性智能表面。本文对此五种类型的智能表面作一介绍。     

适应极高静水压力的软体智能材料与软体机器人

实验表明由软硬融合方式构造机电系统、力电耦合软体智能材料驱动的软体机器人无需耐压外壳即可适应极高静水压力(110 MPa)并实现驱动.      

新材料发展趋势

 材料的进步直接影响生产力的变革．近几年来兴起的材料科学是现代技术的基础,是具有全局性的科学技术领域之一．日本的林雄二郎氏在《信息化社会》中无不感慨地说,“具有讽刺意味的是,大多数技术革新只是在出现划时代的新材料之后才萌芽．”世界各经济强国把材料发展提高到经济发展的战略高度．材料科学与工程正进入一个史无前例的智能挑战与高产时期．本世纪,材料科学出现了前所未有的繁荣,新材料的不断涌现为社会发展注入了强劲的活力,为科学技术的变革提供了坚实的基础,据专家预测,从目前到下世纪初,新材料的发展大体呈现如下特点和趋势：一：由于多种材料多科学的交叉、融合,使材料的复合化成为发展材料的一种重要手段.     

(甲基)丙烯酸高级醇酯的合成及其应用

综述了(甲基)丙烯酸高级醇酯的主要合成方法、合成反应中影响酯产率的主要因素及其在具有“温度开关”特性的智能材料、原油降粘剂、增稠剂、吸油性树脂、复鞣加脂剂、流平剂等领域的应用。     

柔性变焦透镜发展现状

本文从基于力致变形(机械传动)驱动和基于电致变形(智能材料)驱动两方面分析了柔性变焦透镜(FVFL)的发展现状。通过归纳和分析发现:柔性变焦透镜均存在温度、重力对稳定性的影响。传统力致变形驱动的柔性变焦透镜变焦范围大,但响应速度慢,不易微型化设计;电致变形驱动的柔性变焦透镜响应速度快、结构紧凑。改善变焦透镜成像质量、降低驱动电压是目前柔性变焦透镜的研究热点。探索新颖的驱动方式,研究低功耗、智能化变焦系统将是柔性变焦透镜的主要发展趋势。     

热智能材料及其在空间热控中的应用

空间技术等高新领域对智能高效的热控制技术的需求日益提高,而实现智能热控制技术的关键是要实现材料的热物性智能调控,于是热导率可响应外场变化的热智能材料成为了研究的焦点.本文梳理了热智能材料的最新研究进展,从调控机理、调控幅度、应用价值等角度出发,介绍了纳米颗粒悬浮液、相变材料、软物质材料、受电化学调控的层状材料和受特定外场调控的材料等不同种类热智能材料的研究现状,以及以热智能材料为基础的智能热控部件在空间技术等领域的应用.最后,本文对热智能材料未来的研究方向进行了探讨.     

复合材料构件损伤类型识别的一种方法

复合材料构件在使用过程中会产生脱层、内部裂纹、裂缝等损伤，这些损伤会引起构件动态特性的变化。本文提出了通过测取构件的动态特性，结合波形分析和模式识别技术进行复合材料损伤检测和损伤类型识别的方法。在比较了飞机环境噪声信号和周期脉冲信号的优缺点的基础上，提出使用周期脉冲信号作为构件的激振信号，来进行构件动态特性的测量。本文的研究中制作了多种类型的损伤试件，进行了实验，已发现显著特征，能够对构件的多种类型损伤进行识别     

智能响应与自修复的层层组装聚合物膜

具有刺激响应性和自修复功能的复合膜是重要的仿生功能膜材料.层层组装是一种基于物质交替沉积而制备复合膜的方法,可以实现膜的结构和组成的精确调控.通过结构与组成的精确调控,基于层层组装制备的微米厚度的聚电解质厚膜可以对外界刺激产生快速有效的响应,因而在制备智能仿生膜材料方面具有重要的价值.本文以作者的研究结果为基础,阐明了基于层层组装的聚电解质膜可以成功用于制备湿度和温度响应的双结构自支持膜和高效的促动器及行走机器,以及自修复超疏水和划痕修复聚电解质膜.     

基于脂质体-DNA复合体的“条形码分子开关”及其生物识别功能

构建了一种由DNA链和大单室囊泡(GUV)组装成的具有智能靶向功能的复合体(GUV-DNA)。该复合体的粒径分布及形态学大小可以通过动态光散射(DLS)技术、表面Zeta电位及暗场显微镜进行测定及观察。组装后的GUV-DNA复合体可以藏匿靶向基团于高分子结构中;而该结构中的"立足点"(Toehold)序列使外源性的另一条寡核苷酸链能够通过DNA链置换反应竞争性地将靶向基团暴露于环境中,从而实现该结构的核酸敏感型变化。荧光共振能力转移(FRET)技术及生物素-亲和素(Biotin-Avidin)捕获法阐明了该结构中的碱基配对"条形码"序列可以确保只有特异性的寡核苷酸序列才能"打开"复合体,从而暴露靶向基团。所构建的GUV-DNA复合体可以实现程序化的"开启"功能,从而释放藏匿于其中的生物靶向功能基团。