群集建筑中大跨裙摆屋盖风荷载特性的数值模拟研究

以苏州太平金融大厦为工程背景,针对其大跨裙摆屋盖的风荷载作用,首先采用RNG k-ε模型模拟分析了其平均风压分布规律,以及风向变化对屋盖表面风荷载体型系数的影响;其次,引入干扰因子IF,探讨了周边建筑对大跨裙摆屋盖风荷载的气动干扰作用。结果表明:0°风向下,走廊上方屋盖两侧区域出现“上吸下顶”的叠加作用;90°风向下屋盖北侧飘带末端区域受到狭道风效应出现正压集中现象;风向变化对大跨裙摆屋盖的风荷载体型系数分布影响较大;且周围建筑物对大跨裙摆屋盖的气动干扰效应明显,主要表现为风压“遮挡效应”,而局部区域表现为风压“放大效应”。     

软体智能机器人的系统设计与力学建模

机器人或机电装备通常由电机模组、液压元件、齿轮和铰链等硬质部件构成,具有动力足、精度高等优点,但在实现低噪声、高安全系数与亲和性等方面存在挑战.受自然界生物体的柔软特性与高环境适应性的启发,设计制造软体机器人是近年来机器人领域的研究热点.作为软体机器人的核心构成部分,智能软材料可在外界不同刺激下产生不同响应,具有材料柔韧、生物相容性好、易于制备、价格低廉等优点,可广泛应用于机器人的设计与制造.几类典型的具备驱动功能的智能软材料与结构获得广泛的研究,包括气动软体肌肉、形状记忆合金/聚合物、离子交换聚合物、介电高弹体、响应水凝胶等.本文介绍了多种驱动类型的软体智能机器人研究成果,并从软体智能机器人的系统设计与力学建模两个方面进行了归纳分析与讨论.      

湖北钉螺指名亚种一输入性扩散事件的群体遗传学

2017年南昌市滨江公园赣江江滩发现大面积钉螺滋生,此为市区内首次。为追溯该种群的输入来源,本研究根据湖北钉螺采样点的地理分布进行分组,测定湖北钉螺线粒体12S rRNA、16S rRNA及CO1基因,并结合GenBank数据库中已上传序列,统计分析遗传分化系数（Fst）、基因流（Nm）等群体遗传学参数,构建单倍型网络图。基于CO1基因及12S rRNA、16S rRNA、CO1三者联合基因的结果表明来自滨江公园的湖北钉螺种群与来自武汉的湖北钉螺种群遗传背景相似;但和12S rRNA、16S rRNA基因单独分析的结果存在差异可能由于其组内样本量较少导致。各基因构建的单倍型网络图均显示:湖北钉螺滨江公园种群与武汉种群的单倍型间有直接演化关系。本研究从分子种群遗传学层面初步证实了"南昌市滨江公园输入性湖北钉螺群体可能由移栽自武汉市黄陂区的景观芦苇携带而来"的流行病学调查结果,同时表明线粒体CO1基因能够提供较丰富的信息以追溯湖北钉螺未知群体的来源。     

一种新的光致变色膜：Na2WO4-PAA-Glycerol体系研究

A method for preparing Na₂WO₄-PAA-Glycerol photochromic films was reported. The film was composed of Na₂WO₄, PAA and Glycerol, which were coated on a glass substrate. The film turned blue in the sun, and bleached to transparent in the darkness. The UV-Visible spectra showed strong absorbance at 300～500 nm, and the ABS changed signifanctly at 500～800 nm. The film showed the best photochromic behavior when n_Na2WO4∶n_PAA is 4%～5%. The mechanism was suggested that after irradiation, poly tunstate produced by Na₂WO₄ and PAA formed the tungsten blues. The tungsten blues were bleached due to oxidation back to poly tunstate by oxygen. The film showed not only an excellent photochromism property with rapid response and good reversibility, but also the simple techniques and good stability.     

导电聚合物基电致变色器件的研究进展

导电聚合物作为电致变色活性材料是目前最有应用前景的智能材料之一。本文概述了电致变色器件的基本结构和导电聚合物的电致变色机理,着重介绍了多种导电聚合物基电致变色器件的特点、组成及制备,并展望了未来电致变色器件的发展及应用趋势。     

磁性铁氧化物纳米粒子在药剂学上的应用

磁性铁氧化物纳米粒子(MIONPs)是近几十年发展起来的一种具有磁靶向性的纳米材料,其以良好的磁靶向性、小尺寸效应、生物相容性等特点在生物医学领域具有很好的应用前景,尤其在药剂学领域的应用已经成为一个重要的研究方向。本文在总结近年来国内外有关多功能MIONPs研究成果的基础上,阐述了各种铁氧化物纳米粒子在药剂学领域的应用,主要包括MIONPs的智能载药靶向控释、对特殊药物的靶向负载、降低身体的多药耐药性(MDR)、加强药物治疗效果、载药穿透血脑屏障(BBB)等;并讨论了当前应用中的优点和不足。最后,展望了其在药物、药剂学领域的应用前景并指出了一些亟待解决的问题。     

疏水改性pH响应型智能水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)的制备及其溶胀性能

以二烯丙基胺和1-溴代十六烷为原料合成了疏水单体N,N-二烯丙基正十六烷胺(DiAC16),用FTIR、1H NMR 和元素分析对其进行了表征。 以2-羟基甲基丙烯酸乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)和N,N-二烯丙基正十六烷胺为共聚单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,过硫酸铵-四甲基乙二胺(TMEDA)为引发体系,制得的疏水改性智能水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)具有pH敏感特性。 研究了DiAC16、NaAA、BIS用量及pH值和离子强度等因素对水凝胶P(HEMA-NaAA-DiAC16)溶胀性能的影响。 结果表明,凝胶在水中的平衡溶胀率(为78.9～163.91),随DiAC16、BIS用量的增加和NaAA用量的减少而减少,n值(一般在0.5~1.0之间)随DiAC16、NaAA和BIS用量的增加而增加,为非Fickian扩散。 水凝胶的吸水溶胀是放热过程,ΔHm在-2.09～-3.64 kJ/mol,ΔHm的绝对值随DiAC16用量的减少、NaAA用量和BIS用量的增加而增大,聚合物与水的亲和力逐渐增强。 随离子强度的增强,平衡溶胀率下降。     

载银二氧化钛纳米管表面pH敏感膜构建及其抑菌特性

采用表面涂覆硅烷偶联剂KH550、两步光接枝、阳极氧化等方法,在钛表面成功制备出一种pH型敏感膜覆盖的载银二氧化钛（TiO₂）纳米管阵列。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱分析（EDS）、原子吸收光谱（AAS）对该pH敏感膜覆盖的载银TiO₂纳米管阵列理化性能进行了表征,采用抑菌环实验定性考察了样品的抗菌特性,并计算其抑菌率。结果表明,含银离子溶液在毛细管力作用下大量进入TiO₂纳米管中,并在pH型敏感膜的调控下,使银离子在不同pH环境下具备不同的释放行为,从而达到良好的控释效果;载银TiO₂纳米管的抑菌率与银离子负载量成正比,且抗菌性能持久。     

智能石墨消解–ICP–MS法测定空气PM2.5中的Pb和Cd

建立电感耦合等离子体质谱(ICP–MS)测定空气PM2.5中的Pb和Cd元素的分析方法。采用连续β射线–DHS PM2.5大气颗粒物浓度监测仪采集空气中的PM2.5,以智能石墨消解PM2.5滤膜样品,ICP–MS测定其中的Pb和Cd元素含量。在优化的仪器条件下,元素Pb和Cd标准曲线的线性相关系数均为0.999 9,检出限分别为0.018,0.52ng/m3,满足HJ 657–2013的要求。Pb和Cd的加标回收率分别为95.8%~101.4%,99.3%~104.9%,测定结果的相对标准偏差分别为4.20%和2.38%(n=6)。对滤膜标准样品进行了测定,测定结果与标准值一致。该方法测定结果准确、可靠,可用于测定空气PM2.5中的Pb和Cd。     

胞外DNA在生物膜构建中的作用研究进展

生物膜是指细菌为适应外界环境的变化而形成的特殊微生物聚合体,生物膜法是水的生化处理技术的重要分支,在环境工程领域具有重要的位置。本文综述了胞外DNA (extracellular DNA, eDNA)在生物膜形成过程中的作用,首先介绍胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)分类以及eDNA在EPS中的分布情况;其次阐述群体感应(quorum sensing, QS)系统调节eDNA在细菌中的释放;为说明eDNA在生物膜形成过程中的机理,本文采用了XDLVO理论揭示eDNA调节细菌的粘附和聚集性能,并探讨了eDNA与蛋白质(proteins, PN)及多聚糖(polysaccharides, PS)的结合行为;最后,对该领域未来的研究方向进行了展望。