贯通多孔聚酯基PolyHIPE支架在肝细胞培养中的应用

以生物相容性好且可降解的端基双键化的聚(ε-己内酯)(PCL)或聚(4-甲基-ε-己内酯)(PMCL)为基体,通过乳化剂Hypermer T96制备高内相乳液(HIPE)。该乳液在紫外光引发下,通过后加入的季戊四醇四-3-巯基丙酸酯(PETMP)与碳碳双键化的PCL(PCL-AC)或者PMCL(PMCL-AC)发生巯基-烯点击反应而交联成聚高内相乳液(PolyHIPE),经冷冻干燥得到PolyHIPE三维多孔支架。采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、万能材料试验仪对支架的微观形貌、热力学以及力学性能进行了表征。通过体外细胞毒性实验以及肝细胞培养实验对支架的生物学性能进行了评估。力学性能测试结果表明:在乳液制备过程中,去离子水温度对支架的力学性能影响更为显著。体外细胞毒性以及肝细胞培养结果表明:支架无细胞毒性,且支架的刚性越小越有利于肝细胞的增殖和功能表达。     

多射频源复合式能量采集系统优化设计

为了解决大规模监测预警系统中无线传感器节点的能耗问题,提高无线射频能量采集模块的速度,设计了一种可实现多射频源复合式能量采集的集成充电电池系统。通过仿真和实验比较了升压电路中普通二极管和肖特基二极管对输出电压的影响,同时讨论了能量采集系统的转化效率与输出功率。仿真结果表明利用肖特基二极管构成的升压电路可以在较短时间内有效增大输出电压,尤其测试得到在手机频率信号范围内系统升压稳定,从而实现了低功耗和高效率。     

涡街提频振荡水柱驱动压电发电理论分析

海洋波浪能频率低(0.3～1 Hz),海浪进入振荡水柱气室压缩空气形成高速气流。在高速气流通道内放置绕流圆柱钝体,采用卡门涡街效应提高波浪能振荡水柱采集气室气压激振频率,实现高频驱动压电发电,提高海洋能量转换效率。推导波浪进入气室形成振荡的水气动力转换理论,计算了气室初级压强和流速。分析了低频高压气流经钝体形成卡门涡街高频涡流激振提频过程,计算出气压作用于钹型压电发电结构输出的电量。研究气体流速、钝体等系统参数与输出能量的关系。计算结果表明,周期为0.65～1.1 s的海浪进入气室经提频作用于钹型压电发电结构,稳定输出电能可达70～80 mW,为新型波浪能采集技术提供了理论基础。     

基于强化学习的无人机电磁干扰感知与抗干扰传输方法

无人机对于无线信道的依赖性和无线传播环境的开放性,导致其通信易受到恶意的电磁干扰。针对其中恶意的信道跟随干扰,在感知干扰信道信息的基础上,将无人机的发射功率和信道选择策略建模为马尔科夫决策过程(Markov Decision Process, MDP),利用强化学习算法对该通信系统的抗干扰方法进行智能优化,提出了基于赢或快学习策略爬山算法(Win or Learn Fast Policy Hill-climbing, WoLF-PHC)的抗干扰算法。仿真结果证明,所提算法能够将用户干信比降低至0.1以下,将用户可达速率在初始值基础上提升14%,与Q学习算法和PHC算法相比具有更好的抗干扰传输性能。     

植物生长环境远程监测仪

仪器制作的目的是实时采集野外影响植物生长环境的各项数据,并远距离传输到监控站,实现远程监测,以减少人力物力。系统采用了ATmega16单片机与用户端VB数据库界面相结合的方式,进行了软件与硬件的设计,实现了对温度、湿度、光照强度等基本环境因素的采集,仪器采用太阳能供电,做到无人监控工作,使用了RF与GPRS两种无线传输模块相结合的方式,可以做到近距离与远程的无线传输,编写的VB数据库界面可以从通信串口实时读取数据,并动态建立数据库。     

海洋湍流下涡旋光束经粗糙面的回波特性

光场回波散射特性是未来水下激光通信与探测一体化的关键技术之一,而具有螺旋波前结构的涡旋光束[如拉盖尔-高斯（LG）光束]更适合抑制海洋湍流的影响。利用广义Huygens-Fresnel原理,推导出弱海洋湍流中LG光束经高斯分布粗糙表面反射的回波散斑强度的解析表达式;数值分析了光源参数、海洋湍流以及粗糙目标表面参数对回波散斑场复相干度的影响。结果表明,复相干度随着LG光束拓扑荷数、束腰半径、波长的增大而减小,随着海洋湍流强度的增大而降低,随着粗糙面相干长度的增加而增大,并且当粗糙表面的相干长度大于球形波在海洋湍流中传播的相干长度时,复相干度变化不明显,表明此时粗糙表面对复相干度的影响远小于海洋湍流的影响。这一结论为海洋湍流条件下目标探测与识别提供了参考。     

三氟甲基磺酰氟绝缘介质理化特性的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法, 研究了新型绝缘介质三氟甲基磺酰氟(CF₃SO₂F)的理化特性, 为高压电气设备应用CF₃SO₂F替代SF₆气体提供了理论依据. 基于量子化学计算的分子结构、 内转动、 偶极矩和振动频率等优化设计了mPCFF力场模型, 计算了243~323 K温度范围内CF₃SO₂F的各种气-液相平衡性质(饱和蒸汽压、 密度、 热容、 蒸发焓和临界参数等)与关键输运特性(扩散系数、 介电常数、 黏度和热导率等)基础参数, 并考察了CF₃SO₂F与N₂或CO₂形成混合气体的理化特性. 通过对比SF₆以及C4/CO₂混合环保绝缘气体, 针对混合比、 液化温度、 扩散和热导等因素提出了CF₃SO₂F的电气设备应用建议.     

随钻声波测井隔声体刻槽影响的数值模拟研究*

针对随钻声波测井中钻铤波干扰以及刻槽后散射波问题,该文 利用时域有限差分法模拟钻铤波在随钻隔声体中的传播规律,首先考察在无限大流体中钻铤波在凹槽分界面处的散射特征,利用波场快照直观显示了钻铤波会有一部分能量在刻槽的固液界面转化为斯通利波。同时在有地层时分别对比了均匀内刻槽和外刻槽对钻铤波的衰减效果,发现在选择均匀内刻槽还是外刻槽时结果不仅与频率范围有关,而且与刻槽的深度也有关系。最后对比了槽宽较大的均匀凹槽隔声体和槽宽较小的渐变凹槽隔声体。可以得出结论,在设计随钻隔声体时,在10 kHz以下选择均匀外刻槽方式相对于内刻槽隔声效果会更好。随着刻槽槽深增加,外刻槽在10 kHz以下相比于内刻槽隔声性能优势更加明显。渐变刻槽在满足衰减钻铤波幅度要求的同时,散射波对后续地层波和斯通利波影响也更小。     

一种基于改进残差神经网络的直扩信号感知方法

非合作条件下直扩信号感知问题一直是通信对抗领域研究的热点，传统的感知方法在低信噪比条件下性能下降严重。为有效提升直扩信号感知的性能，提出了一种基于改进残差神经网络的直扩信号感知方法。首先，通过广义互相关算法，快速提取直扩信号的相关峰特性；然后，以残差神经网络为基础，融合注意力机制，建立网络模型，分析识别抽象特征；最后，在仿真的数据集中进行实验验证。结果表明，相较于时域自相关法、卷积神经网络法等，所提方法具备更好的感知效果，能够在信噪比为-16 dB的情形下有效地感知直扩信号。     

固酶纳米复合物光电催化性能评估的综合实验——多学科交叉综合性实验教学改革实践

针对现有固酶二氧化钛-碳纳米材料复合物基光电化学传感器存在的环境适应性和抗干扰性欠佳、灵敏度和底物选择性不够高以及构效关系研究不足等问题，系统探讨了不同功能单元与二氧化钛/碳基纳米材料之间各种相互作用与纳米复合物各基元结构、组成以及理化性质之间的关联。在此基础上确定制约其传感效能和应用价值的关键因素，阐述了未来构筑此类传感器构效关系模型所需解决的重点问题。本文设计了一个典型的综合性实验，介绍了固载牛血红蛋白的二氧化钛纳米球-3D氧化石墨烯共价偶联复合物基电极的制备方法。使学生掌握综合运用多种表征测试技术考察固载酶分子与载体各基元间相互作用对酶参与光电催化反应各相关步骤动力学的影响的方法，并了解固酶电极光电催化动力学参数测定的相关理论和方法。