基于人工喂食构制功能性蚕丝纤维材料进展

由于蚕丝纤维具有良好的光学特性、机械性能、生物相容性及生物可降解性等,已被广泛应用于组织工程、生物医学、电子学、过滤及药物传递等多个领域。为弥补常规制备蚕丝基功能材料方法的不足,人工喂食法构制功能性蚕丝纤维材料成为目前的研究热点。文中介绍了天然蚕丝纤维的理化性质及近年来常规制备蚕丝基功能材料的弊端,重点综述了人工喂食构制具有强机械性、导电、发光等功能性蚕丝纤维材料的研究进展,并对发展趋势进行了展望。

纤维素及其组成物基超浸润材料在油水分离中的研究进展

随着工业的快速发展和人们对能源需求的不断增加,在民用、产业用、特种领域用相关生产制造过程中不可避免的产生大量环境污染问题。为有效解决原油泄漏等引起的生态环境问题,同时弥补常规油水分离材料易带来二次污染的不足,研究制备性能优良、可降解的绿色超浸润材料以实现油水混合物的有效分离成为当前专家学者关注的焦点。概述了超浸润油水分离材料的优势,包括成本低廉、分离高效、操作简便等。同时归纳了常规超浸润油水分离材料存在的问题,即此类材料在应用后无法实现循环利用或自然降解,一般被焚烧或直接丢弃,极易造成二次污染且危害环境。在此基础上,重点综述了近年来纤维素及其组成物基超浸润油水分离材料,根据不同的分离原理将此类材料分为4类:超亲水/水下超疏油型、超疏水/超亲油型、超双亲型以及响应式亲疏水切换型。针对以上不同类型的纤维素及其组成物基超浸润油水分离材料,分别概括其制备路径、反应途径以及油水分离应用研究现状与进展趋势,深入阐释其设计思路、成形原理、制备方法以及油水分离作用机制,进而对纤维素及其组成物基超浸润材料在油水分离中面临的机遇与挑战进行了展望。

面向星载激光测高仪的陆地目标响应函数仿真

面向星载激光测高仪的陆地目标响应函数的时间分布是评价星载激光测高仪使用性能的重要因素。根据星载激光测高仪发射的高斯激光束和目标响应函数的分布特点,采用等间隔同心圆环与等分圆周的方法实现目标的离散化三角网格划分,基于三角网格的均匀性与目标响应函数特征参数的误差模型,以目标响应函数的仿真误差指标为依据,提出一种全新的目标响应函数的时空域参数选取方法。以对地观测星载激光测高仪GLAS的系统参数为输入条件,针对三种典型倾斜度(3°、12.5°和28.5°)的平面目标和多平面目标,通过限定目标响应函数特征参数的2%容限误差,仿真了对应的波形分布,并解算出其特征参数的最大误差不超过1.16%,有效验证了陆地目标响应函数仿真方法的正确性。所得结果对于星载激光测高仪接收脉冲回波的分析、数据反演及其性能评价具有一定的实际应用价值。

钢铁检测微型光谱仪的研制

针对国内光电直读型钢铁检测微型光谱仪研究的不足,提出基于Czerny-Turner结构的系统设计方法,讨论了优化方法及验证方法,并加工出了光谱仪。光谱仪采用三次多项式拟合标定波长,实测分辨率在436nm^608nm全谱段达0.225nm、中心谱段达0.135nm,基本满足钢铁检测要求。提出一种基于多帧判断的定性分析方法,7种待测元素检出限优于1.5%,通过建立拟合光谱数据库实现半定量分析,25种样品检测精度达2%,为钢铁牌号识别提供重要参考。

星载激光测高仪海面回波的仿真与分析

星载激光测高仪发射的1 064 nm波长激光被波动海洋表面反射,系统接收的时间波形与瞬时海面波浪分布相关。而海面波浪又直接受海面风速影响,因此可以通过观测激光测高仪回波变化监测不同风速下海态变化。本文依据激光雷达方程,利用蒙特卡洛法模拟不同风速下的海面波浪分布,通过光线追击建立海面回波波形仿真器;以地球科学激光测高系统（geo-science laser altimeter system,GLAS）参数为输入,仿真得到不同风速下的海面回波：发现当海面风速在3~10 m/s之间时,回波呈单峰高斯波形,与GLAS发布的实际回波相符;且回波脉宽,以及有效能量反射率（即有效回波能量与发射能量之比）与实测参数误差小于10%。进一步分析可知,回波特征参数与海面风速之间存在显著关联,为利用激光测高仪大规模精确反演海洋表面风速奠定了基础。