银纳米线对光驱动液晶显示器擦写时间的影响

光驱动液晶显示器(Optically Driving Liquid Crystal Display,ODLCD)是通过利用目标光轴排列以线偏振信息的形式写入光取向层,进而引导液晶微区取向技术的一种新型液晶显示器。ODLCD不仅具有功耗低的显著性优点,而且可以利用偏振光对信息进行擦除和改写。但由于目前ODLCD存在擦写时间较长这一缺点,限制了其在实际中的应用。为了降低ODLCD的擦写时间,本文通过在液晶中掺入液晶单体RM257和银纳米线(AgNWs)并在电场下发生光交联,探究了不同浓度(质量分数)RM257和AgNWs对ODLCD擦写时间的影响。实验结果表明,RM257和AgNWs都对ODLCD的擦写时间有着较显著的影响,在RM257浓度为12%和AgNWs浓度为1%时,ODLCD的擦写时间较短。该研究改善了ODLCD的擦写时间性能,对其在实际中的应用具有一定的研究价值。

光驱动下的低碳化技术应用——以雄安站为例

建筑碳排放是我国实现碳达峰、碳中和目标的重要方向。可分为建材生产及运输阶段碳排放、建筑建造阶段碳排放、建筑运营及维护阶段碳排放、建筑拆除阶段碳排放。其中建筑运营阶段碳排放量占到建筑全生命周期中碳排放量的50%以上,因此狠抓运营阶段碳排放是实现建筑领域“双碳”目标的关键。高铁站房作为大型交通建筑,因其客流量大、运营周期长、系统复杂、设备众多等原因,在其运营期间不仅能耗高而且碳排放量巨大,对城市环境造成了极大的负面效应,因此对铁路站房的减碳研究尤为重要。以雄安站为例,定量分析“光驱动”下的站房减碳效果,进而为同类型建筑的减碳工作提供参考。

光驱动SND生化工艺研究

为探寻菌藻结合实现光驱动同步硝化反硝化(SND)生化工艺的应用,在自制的AAO+沉淀池的反应器中通过人工配制进水的方式模拟对现实生活污水处理。经过四个月的运行成功实现光驱动SND生化工艺的稳定运行,在提供光照的条件下,降低约42.86%的曝气量出水依旧能达到一级A排放标准。培养过程中污泥产生大量的蛋白质(PN)和多糖(PS),PN/PS由2.89增长到5.05,实现污泥颗粒化,由于颗粒内部氧气传质的影响,实现内层缺氧,外层好氧的结构,为氨化细菌(AOB)、硝化细菌(NOB)和反硝化细菌的生长提供了适宜的场所,从而实现同步硝化反硝化(SND)脱氮过程的运行。根据计算得出,最终培养出的菌藻共生(ABS)系统相比原有系统曝气能耗更低,且具有更大的资源化潜力和脱氮潜力。

可见光驱动[FeFe]氢化酶模拟物催化分解水产氢性能研究

以Fe(CO)_(5)和含一个巯基的配体为原料,通过多步反应合成了两个新的[FeFe]氢化酶模拟物1和2;构建了以化合物1和2为光催化剂、藻红B钠盐(EBS^(2-))为光敏剂、三乙胺(TEA)为电子给体和质子源的三组分光催化产氢体系,该体系在pH值为12且体积比为1∶1的CH_(3)CN/H_(2)O溶液中,经可见光(λ>420 nm)照射4 h,最大产氢量为205.0μmol,相对于化合物2的催化转化数(TON)为51.4;研究表明,配体中含有较多的质子捕获位点,有利于形成产氢活性中间体H 2-2Fe2S(η2-H 2-Fe II Fe I)物种,从而提高催化剂的产氢活性,光生电子从1*EBS^(2-)化合物1和2的第一个电子的转移均为热力学可行过程,到化合物1和2的第二个电子转移是热力学不可行过程。

氧化镍纳米颗粒对光驱动液晶显示的影响

光驱动液晶显示(optically driving liquid crystal display,ODLCD)通过偏振光控制液晶分子的取向来实现显示功能,它已经被广泛应用在各种光电器件中。然而,由于ODLCD较大的擦写时间和响应时间,它在实际应用中仍然受到了一定的限制。本文在ODLCD的光取向层azo dye(SD1)中掺杂了氧化镍(NiO)纳米粒子,并探究了NiO纳米粒子对ODLCD的擦写时间和响应时间的影响。同时,利用扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜研究了NiO在SD1取向层的分布和微观形貌。实验结果表明,随着NiO浓度增加,NiO在SD1薄膜的粒径逐渐变大。在不同质量比(1∶0到1∶0.1)的SD1-NiO中,质量比为1∶0.08的SD1-NiO制备的ODLCD具有最小为6.8 s的擦写时间。此外,对于传统的电驱动液晶显示(liquid crystal display,LCD)应用中,掺杂比为1∶0.02的SD1-NiO所制备的ODLCD的响应时间被降低5 ms。

金属有机框架载体内Ru(bda)L_(2)催化剂微环境的调控实现高效光驱动水氧化

人工光合作用研究中,因涉及多个电子和质子的转移而具有缓慢动力学特征的产氧半反应,是实现水全分解的关键.作为一类高效水氧化催化剂,Ru(bda)L_(2)(H_(2)bda=2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸,L=配体)分子催化剂被广泛应用于化学驱动的水氧化研究,其中O-O键的形成是水氧化反应的决速步骤.相比之下,因光敏剂和牺牲试剂的参与,光驱动水氧化反应的决速步骤为高价Ru物种的形成,且存在光敏剂自身氧化分解与光敏剂氧化催化中心成为高价Ru物种之间的竞争.因此,促进分子催化剂向光敏剂的多步非等价电子转移,是提高光催化水氧化性能的关键.自然光合作用中,水氧化过程中高效的质子传输和电子转移与光系统PSII中[Mn_(4)CaO_(5)]簇活性位点周围复杂的蛋白质微环境密切相关.因此,利用多孔载体实现Ru分子催化剂的固载,在多相化提高其稳定性的同时,为Ru催化剂周围微环境的调控提供了可能.基于本课题组前期发展的配位辅助自组装策略,本文将Ru(bda)L_(2)分子催化剂固载到金属-有机框架UiO-66载体中(Ru(bda)L_(2)@UiO-66),作为孤立的催化位点用于化学驱动和光驱动水氧化反应研究.在Ce^(4+)化学驱动水氧化反应中,Ru(bda)L_(2)@UiO-66表现出比均相体系更高的活性和稳定性.在以Ru(bpy)_(3)Cl_(2)为光敏剂,Na_(2)S_(2)O_(8)为牺牲剂的光催化体系,Ru(bda)L_(2)@UiO-66在磷酸盐缓冲水溶液中光驱动水氧化催化转化数高达566,比相同条件下的均相催化剂高出近20倍.进一步对比磷酸盐缓冲水溶液、硼酸盐缓冲水溶液和纯水三种溶剂中的光驱动水氧化性能,发现水氧化性能越高,因光敏剂氧化分解而产生的CO_(2)量越低.通过紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱等技术对反应前后催化剂的组成和结构进行研究,结果表明,在化学驱动水氧化反应前后Ru(bda)L_(2)@UiO-66结构保持不变;而光驱动水氧化反应中,高的产氧性能伴随着UiO-66骨架结构在高浓度硫酸盐存在下的逐步坍塌.动力学同位素效应(KIE)揭示了水氧化过程中存在质子参与.质子库存实验与氢核磁证实,在光催化过程中载体因磷酸盐的摄入而在催化剂周边构建了含水的氢键网络.结合水氧化亲核进攻反应机制中质子的参与以及可能的质子耦合电子转移,提出载体摄入的磷酸盐作为质子中继体与水分子的氢键网络相耦合,促进了光驱动水分解产氧性能,同时抑制了与之相竞争的光敏剂的氧化分解机理.综上,本工作提供了一种运用多相化载体来模拟催化剂类酶微环境的思路,对于实现高效人工光合作用具有一定参考价值.

柔性光栅间距视觉测量及光驱动柔性光栅栅距标定

光栅是一种常见的光谱元件,在光谱物质检测领域有着重要的应用。由于传统机械光栅的光栅间距固定,物质吸收光栅衍射光的波长单一,因此对吸收光谱带较宽的物质检测效果不明显。柔性光栅在外界激励下光栅间距可调,衍射光波长可实时变化,适应于宽光谱带物质检测。为确定任意时刻柔性光栅在激励作用下的间距数据,文章根据工业废气中硫化氢和一氧化碳在近红外处的光谱特性,设计并制作了柔性光栅,并对光栅进行了仿真分析。采用机器视觉的方案来测量光栅间距,利用激光驱动柔性光栅的方案完成光栅栅距标定。采用非接触式光栅衍射法建立光栅间距标定系统,用CCD相机采样,用LabVIEW软件进行畸变校正,设置标定信息,实现光栅间距测量。通过对标定板的误差分析,光栅间距测量精度可以达到8‰。分析结果表明,该系统抗干扰能力强,测量稳定性好,测量精度高。最后用激光器作为驱动源,实现光栅间距的连续性变化,完成标定。

石墨烯纳米复合材料光驱动技术的研究进展

石墨烯纳米复合材料在光驱动中的应用引起了研究人员的关注。石墨烯具有优异的物理化学性质,尤其是它的高比表面积、热传导性和机械强度,促进了光驱动智能化、远程控制技术的发展。基于石墨烯复合材料的光驱动器为精密机械、光学等领域提供了一种前途光明的先进驱动技术。本文通过述评基于石墨烯复合材料光驱动技术研究的最新进展,展望了石墨烯复合材料的合成方法、石墨烯材料作为光驱动复合材料填料等研究热点,及其在仿生物研究、微型机器人、生物医疗等领域的应用前景。

光致形变聚合物材料马达光驱动的变形能分析

随着光致形变聚合物材料研究的不断深入,迫切需要从理论上研究其光致驱动的力学行为。针对这一情况,本文提出了光致形变聚合物材料系统的变形能分析方法,初步建立了材料梁的变形能分析模型。利用此方法,对由光致形变聚合物材料带构成的光驱动马达的驱动力矩进行了分析和计算,结果与试验现象相符合,解释了光照条件对驱动力、驱动方向的影响,较好地揭示了该马达的光驱动机理。

光驱动宽频带可调谐太赫兹吸波器设计

设计了一种基于光敏材料硅(Si)的宽频带极化不敏感的光驱动可调谐太赫兹超材料吸波器(metamaterial ab-sorber,简称MMA).该可调谐太赫兹MMA基本单元结构由嵌入光敏硅的紧凑开缝环谐振器结构、中间介质隔离层与金属底板构成.硅的电导率随着入射光的强度而发生改变,从而使太赫兹MMA工作频率和吸波性能得到有效的调节.数值计算结果表明:当硅电导率在1. 0×10~3S/m到5. 0×10~5S/m范围内动态调节时,该MMA吸波特性在0. 442 THz到0. 852 THz范围内动态调节.另外,其相对调节带宽达到63. 37%,吸收率调制深度达到60. 22%.进一步的数值计算结果表明我们所设计的MMA具备极化不敏感和宽入射角的特性.

基于石墨烯复合材料的近红外光驱动的柔性可调光栅

针对现有柔性可调光栅响应速度慢、功耗高而无法广泛应用的现状,提出一种基于石墨烯纳米片(graphene nanoplatelet,GNP)/聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)复合材料的近红外(near-infrared,NIR)光驱动可调谐柔性透射光栅结构。利用紫外线光刻技术制备出的光栅结构,实现了柔性透射光栅与石墨烯复合材料薄膜的一体化。在光功率密度为220mW·cm-2的近红外光驱动下,GNP/PDMS薄膜的温度变化约为120℃,而且光栅在3s内可实现2.7%的连续周期调谐。不同驱动频率下,光栅栅距变化规律基本相同,即光栅的光机械效应无显著的时间依赖性。

光驱动光纤传输光电混合式电流互感器的研究

本文介绍的光驱动光纤传输光电混合式电流互感器在超高压电磁场的情况下，具有绝缘性能高、可靠性强、质量小、抗干扰能力强等特点、文章阐述了系统组成与工作原理，并对实验数据进行处理与误差分析。

焦虑障碍患者的定量脑电图及光驱动反应分析

目的:探讨焦虑障碍患者脑电图的量化分析及光驱动反应的特点。方法:选取焦虑障碍患者60例和性别年龄相仿的正常人30例进行常规脑电图(EEG)检查,记录EEG检查结果,并计算全脑、额、颞、中央、顶、枕、左额、右额、左中央、右中央、左顶、右顶、左枕、右枕、左颞、右颞区各频段的相对功率比值DTABR=(δ+θ)/(α+β)。同时分析2组脑电图光驱动反应的出现率。结果:EEG量化分析结果,焦虑障碍组与正常对照组相比,DTABR值在额、颞、左中央、左枕、右中央、左顶、右枕的差异有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。EEG显示光驱动反应的出现率焦虑障碍组(81.67%)高于对照组(66.67%),两组间差异有统计学意义(P<0.01)。结论:定量脑电图有可能反映焦虑障碍患者脑功能变化,为理解焦虑障碍的电生理学机制提供客观量化分析方法,有助于焦虑障碍患者鉴别诊断。

光驱动钙离子振荡动力学实验研究与理论模拟

BrO3–-SO32–-Fe(CN)64–(BSF)是典型的pH振荡体系,在连续流动搅拌反应器(CSTR)中呈现持续大振幅的pH振荡行为。该文将Ca2+-EDTA络合平衡反应耦合到BSF体系,引入光照作为控制参数,考察pH值周期变化对钙离子的浓度振荡的调控行为,体系表现出光抑制和光诱导钙离子振荡现象。为解释实验过程中的动力学行为,该文提出一个包含13步反应机理的理论模型,并采用BerkeleyMadonna软件对钙离子振荡进行了数值模拟,通过理论模拟进一步验证机理的合理性。非平衡态和化学振荡是现代化学热力学和动力学研究的前沿分支,有利于拓展学生学术视野,初步了解实验和数值模拟等现代化学研究方法。此外,实验涵盖化学反应器、化学平衡、电分析、化学反应动力学等多个知识点,不但有利于培养学生专业知识技能,还有助于提高学生的基本科研能力。

精神分裂症光驱动反应初步研究

目的 用定量分析法研究精神分裂症脑电图光驱动反应。方法 对 4 5例偏执型精神分裂症患者和正常健康者 5 0例 ,记录安静状态下脑电图 ,并进行闪光刺激。闪光刺激的频率为 5、1 0和 1 5Hz。经自动快速傅立叶转换 (FFT) ,将安静状态和闪光刺激中的脑电图功率值转换成振幅 ,对两组进行比较。结果 闪光刺激中 ,1 0Hz光刺激相对应的α带域 (9 5～ 1 0 5Hz)的振幅显示出独特的曲线 ,精神分裂症缺乏α波枕部优势特征 ,两组间的差异在左侧大脑半球的后颞部及枕部更显著 (P <0 0 5 )。安静状态下 ,精神分裂症患者组在α2 波带的所有部位比正常对照组有显著低的振幅 (P <0 0 5 ) ,而在其他波带的差异无显著意义。结论 精神分裂症有异常的光驱动反应 ,存在α波发生源的功能异常 。

新型光驱动形状记忆有序多孔膜的设计及构筑

长期以来,设计和制备微纳米尺寸的有序多孔结构是材料科学领域的重要研究课题。聚合物有序多孔膜因兼具高度规则的孔结构和聚合物的多功能性,在工程技术和科学研究领域受到广泛关注。有序多孔膜的孔隙大小、形状及可重复使用等性质对其功能化和潜在应用具有重要影响。形状记忆特性是一种独特的环境响应特性。形状记忆材料能够记忆初始形状,并且在形变后能够在外界刺激下回复其初始形状。将形状记忆特性引入到有序多孔膜中,可实现多孔膜孔形状、尺寸的有效调控,并提高薄膜的可重复使用性,但由于多孔膜孔结构难以实现均匀形变,形状记忆有序多孔膜鲜有报道。华东理工大学林绍梁课题组在光驱动形状记忆多孔膜的设计和制备方面取得了一些新进展。

金属有机框架在可见光驱动下高效且性能可调地催化不对称反应

手性物质对于人类的重要性已经得到广泛认识。因此，作为手性物质的化学合成途径一不对称催化在医药化学、生物化学和环境工业有着极大的影响力。光和热是促进催化过程的两个要素。

新型激光驱动可变形反射镜的模型、研制及特性

介绍了一种新型的利用激光驱动的可变形反射镜.它包括三个部分:以聚脂薄膜为主体做成的2μm厚的镜面,支撑镜面的6μm高栅格状的支撑柱,由光敏材料砷化镓(GaAs)构成的感光底层.同时在镜面与感光底层之间施加偏置的高频交流电压.当感光底层背面被激光照亮时,GaAs中载流子的变化导致镜面与感光底层之间电阻的重新分布,从而镜面与感光底层之间电压发生变化,因此在静电力的作用下镜面将会发生相应的形变.文中分析了此反射镜工作的理论模型,介绍了此装置的制作工艺,并通过实验验证了偏置电压幅值、交流电压频率等参数对可变形反射镜性能的影响.

微型螺旋转子的光驱动计算

利用光学力来驱动微型器件是一种新型 MEMS 驱动方式。在几何光学模型近似下,对用TEM00 高斯激光束驱动微型螺旋桨结构的光驱动力和力矩进行了理论计算。光驱动力矩与激光功率成正比,和微器件的结构尺寸以及微器件与工作介质的相对折射率等因素有关,设计微器件时必须同时考虑这三个因素。计算得出激光功率 10mW 时,作用在螺旋转子上的光学驱动力矩为7.4×10-17 N?m,和文献中实验结果基本一致。该方法可以应用在复杂三维微结构的光驱动计算中,对微型转子进行优化设计。

闪光刺激在癫痫病人脑内电极的生理光驱动及病理光效应研究

目的报告1例癫痫病人脑内电极对闪光刺激的反应。方法 1例部分性难治性癫痫病人在术前评估时利用立体定向技术,在枕-颞叶脑组织内不同部位置入电极,病人处于睁眼或闭眼状态,使用1-40Hz频率的光源刺激。结果出现明显生理性光驱动的电极接触点全部处于枕叶内侧面,靠近距状裂,但不同的电极接触点由于位于距状裂上下及距离其远近不同,出现生理光驱动的效果不同,未发现病理性光效应。结论通过癫痫病人脑内电极的置入,特别是在枕叶内侧面置入脑内电极,可以得到确切的关于视觉系统的生理信息。