玻璃表面缺陷单面成像

为解决薄玻璃等透明介质表面缺陷检测中上下表面检测区分困难的问题,提出一种基于菲涅尔公式的玻璃表面单面成像方法。方法利用线偏振光经过反射和折射后偏振特性的变化规律,优化入射光的入射角和偏振方向使上下表面成像光的偏振方向接近正交,再利用偏振片的滤光特性选择所需光线成像。通过理论计算和仿真分析得出入射光的最佳入射角和振动方位角,在分光计上进行实验验证,并设置评价函数对不同入射角所成像进行评估。实验证明,方法能够有效消除透明介质上下表面中其中任意一面的反射光线,实现单面选择成像。经过评价函数评价分析认为入射角较小的情况下成像效果较好。该方法简单可靠,不会损害检测样品,容易投入实际生产。     

仿生柔性表面的结构设计及吸附力试验分析

模仿昆虫脚上光滑型吸附垫表面的结构设计,选用具有黏弹性的硅胶板,分别测试了光滑、带凹槽、带凹坑试样在干的和湿的玻璃表面上的水平摩擦力和垂直吸附力.结构表明在干玻璃表面非光滑结构的接触面积比光滑的要小,具有减粘降阻的作用;而在有一层厚液体膜作媒介时,摩擦力比光滑的要大.有液体时,水平摩擦力是凹槽型的最大,垂直吸附力是凹坑型的最大.有一薄层液体时的湿吸附能力比干吸附大,且液体粘性越大吸附能力越强.这些研究为仿生爬壁机器人的足掌设计提供了有价值的参考.     

仿壁虎和贻贝黏附材料

自然界中的动物和植物经过45亿年长期的进化使其结构与功能达到近乎完美的程度,实现了结构与功能的统一。黏附材料在生物医学、建筑等领域都具有重要的应用价值。受自然界中具有优异黏附特性的生物材料启发(如壁虎、贻贝等),国内外许多课题组相继开展了仿生黏附材料的研究。根据黏附机理的不同,黏附材料大致可分为可逆黏附和永久黏附两大类。壁虎的可逆黏附是基于其脚趾多尺度微纳结构与接触面间的范德华力,贻贝的永久黏附则源自其分泌的黏附蛋白。本文就壁虎、贻贝及其他生物黏附材料的黏附机理及其相应仿生黏附材料的国内外研究现状进行简要的综述,并对该领域未来的发展方向作了展望。     

自修复高分子材料

高分子材料制造和使用过程中,经常由于内部的微裂纹和局部损伤,而导致性能下降,影响使用寿命。自修复高分子材料模仿生物体损伤愈合的原理,自行发现裂纹并通过一定机理自行愈合,是一种有着广泛应用需求的高分子智能材料,包括含修复剂型和不含修复剂型两类。它的特点在于自动化、精准化。本文旨在结合近年来最新的研究成果,介绍并归纳多种典型的自修复体系,总结各种优化手段,并针对已发展的自修复材料存在的局限性,对其研究前景进行合理的展望。     

棘头梅童鱼消化道形态与组织学结构特征

为了解棘头梅童鱼消化道形态结构特点,采用解剖及石蜡切片技术对其进行研究.结果显示,棘头梅童鱼的消化道由口咽腔(舌)、食道、胃、幽门盲囊和肠组成.舌由基舌骨突出外覆黏膜而成,黏膜上皮为复层扁平上皮,内含少量味蕾及黏液细胞.食道、胃、幽门盲囊及肠均可分为黏膜层、黏膜下层、肌层及浆膜层.食道粗短,黏膜层被覆复层扁平上皮,内含...     

由氢键引导的、经强制可控折叠形成的含孔折叠分子结构

受蛋白折叠现象的启发,发展出了一类基于芳香寡聚酰胺的分子折叠体系。研究发现苯环单元带有邻位烷氧基的芳酰胺寡聚体,可经由高度稳定的分子内3中心氢键,使原本可自由转动的酰胺和芳环间的单键受到限制,导致整个分子骨架的平面及刚性化,并折叠成为向一侧弯曲的构象。不同长度的寡聚酰胺分子,在3中心氢键的引导与强制下折叠形成含有内部孔穴的弯月形或螺旋结构。进一步研究表明这些分子所含的内孔是非常稳定的。由于此类折叠分子骨架的刚性及其构象的稳定性,其内孔尺度大小可通过引入不同）间位及对位）取代的苯环单元,以调节寡聚酰胺骨架的弯曲度,从而加以精确调控。基于此策略,制备了中心孔径从9到30的弯月形或螺旋结构。稍后的研究发现,利用分子内3中心氢键的引导与强制作用,可实现具有同类芳酰胺骨架的刚性大环的一步高效合成。主要简介在芳香寡聚酰胺的强制可控折叠,及其应用于弯月形、螺旋折叠分子以及大环分子的制备方面的研究。     

基于鸟翼轮廓的干式气体密封仿生型槽设计

为解决目前干式气体密封存在的开启力与气膜轴向刚度不足,易出现磨损与失稳等问题,本文尝试将仿生学理念引入干式气体密封技术中,通过分析典型飞鸟的羽翼轮廓差异对其飞行状态与能力的影响,定义轮廓外形几何特征参数,运用几何重构法在现有干式气体密封的典型型槽即螺旋槽的基础上构建仿生型槽,提出新型仿生型槽干式气体密封密封.基于气体润滑理论,在建立仿生型槽干式气体密封的几何模型和端面气膜压力控制方程的基础上,采用有限差分法对仿生型槽干式气体密封进行数值模拟研究,分析了仿生型槽的主要几何结构参数对密封性能的影响规律.结果表明：相较于典型螺旋槽干式气体密封,通过合理设置仿生型槽干式气体密封的端面型槽的几何结构参数值,其开启力、气膜刚度等密封性能参数在一定范围内有所提升;干式气体密封的仿生设计具有重要的实际意义.     

基于PROA-BP的激光3D投影振镜偏转电压预测模型

为减小激光3D投影系统振镜偏转角偏差与根据振镜偏转角标定的转轴公垂线长度e误差引起的投影系统综合非线性误差,实现激光3D投影系统高精度辅助装配,提出一种基于改进的?鱼优化算法-BP神经网络的激光3D投影振镜偏转电压预测模型,以激光出射方向单位矢量作为输入预测振镜偏转电压数值。将改进的?鱼算法与BP神经网络相结合,解决BP神经网络容易陷入局部最优解问题,并通过BP神经网络实现激光3D投影系统综合非线性误差的耦合与补偿。结果表明,改进的?鱼算法-BP神经网络训练10 000次后均方差误差和平均绝对误差均值分别是粒子群算法-BP神经网络的41.2%、62.4%,是BP神经网络的22.2%、50.7%。基于改进的?鱼算法-BP激光3D投影振镜偏转电压模型的投影定位精度为0.35 mm,与激光3D投影传统模型相比,投影定位精度提升了30%,可实现更高精度投影定位。     

基于环糊精和富勒烯偶联体系的新型分子机器*

超分子化学是当前研究热点领域之一,利用超分子体系来模拟宏观过程,进而将宏观机器纳米尺寸化更是备受瞩目。环糊精与富勒烯各自具有非常优良的性质,而基于环糊精和富勒烯偶联体系的新型“加工型”分子机器,与传统的“运动型”分子机器不同,不是强调分子间与分子内的位置变化,而是强调对特定客体分子“识别-捕捉-加工-释放”的过程。这种新型的分子机器将为包括生物酶模拟、生物过程研究、光能固定等领域的研究提供新思路。本文综述了环糊精和富勒烯偶联体系的研究进展：首先介绍了不同种类的环糊精和富勒烯偶联体系的合成,包括合成思路、步骤方法及表征;然后叙述了此体系的应用领域,包括分子识别、DNA裂解、电子传输等方面;最后结合现阶段的研究状况,对其发展前景进行了展望。     

L-天冬氨酸诱导叠层碳酸钙微晶的形成

利用气相扩散的方法得到一种特殊形貌的碳酸钙层状聚集体.探讨了L-天冬氨酸的浓度、反应时间对碳酸钙的形貌和晶型的影响.采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)及红外吸收光谱(FT-IR)对合成出的样品的形貌、结构进行了表征.结果表明:L-天冬氨酸的浓度及反应时间对碳酸钙的形貌和晶型有着重要的影响,并对L-天冬氨酸浓度影响碳酸钙的形貌和晶型的机理进行了解释.