可变色ELISA样品稀释液制备及其性能检测

为解决酶联免疫吸附法(ELISA)检测过程中样品错加、漏检问题,研制开发了一种可变色ELISA试剂盒样品稀释指示剂,明确了其制备方法,并开展了性能检测评价及其在检测过程的应用特性。可变色稀释指示剂制备方法为:在0.01 mol/L PBS(pH=7.2)基础缓冲液中,加入血清蛋白组分、0.01%可变色指示剂和特效稳定剂,充分溶解后再添加Krovin750防腐剂,定容后即可。结果:制备的可变色ELISA样品稀释显色反应明显,可用于ELISA试剂盒检测中的血清或血浆样本稀释,有效避免检测过程样品跳孔和错加现象;同时对样品具有良好保护,显著提高了检测结果的准确性和稳定性,实现了对样品的有效保护,降低了样品基质背景干扰,提高了检测结果的准确性和稳定性。

本科生综合实验:4-[二(4-甲基苯)氨基]苯甲醛合成与变色性能研究

针对有机合成实验缺少性质研究、仪器分析实验分析方法相对独立的问题,本项目基于机械致荧光变色材料在化学前沿领域的研究,设计了一个本科生综合实验。以4,4′-二甲基三苯胺为原料,通过Vilsmeier-Haack反应合成了4-[二(4-甲基苯)氨基]苯甲醛,并通过质谱、红外吸收光谱和核磁共振波谱对其结构进行了表征;然后通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对其溶剂化变色和机械致荧光变色现象进行了研究,并通过X射线粉末衍射对其机械致荧光变色机理进行了探讨。本项目将有机合成与仪器分析实验相结合,形成合成及变色性能一体化研究,实验综合性强,现象有趣,是一个兼具趣味性、科学性和综合性的本科生创新实验。该实验可以很好地激发学生对化学研究的兴趣,锻炼多项实验操作能力,提升学生的综合科研素质。

光致变色纱线在多层织物设计中的应用

为了丰富织物的多样性,利用光致变色纱线,结合表里换层双层组织,设计与开发了“P”字图案表里换层光致变色面料;并进一步设计与开发了上、中层表里换层结构的“E”字图案三层组织光致变色面料,实现了织物在光线照射下单面变色,而反面不显变色的特殊效果。将光致变色纱线与表里换层结构的双层或多层织物相结合,可以形成新型光致变色功能面料,为此类产品的开发与设计提供了一种新思路。

磁控溅射玫瑰金膜层的颜色及抗变色性能

[目的]玫瑰金因其优雅浪漫的颜色而被广泛用于装饰镀膜,但现有玫瑰金镀膜基本采用电镀工艺制备,存在严重的环境污染问题,需要寻求绿色环保的镀膜新工艺。[方法]采用磁控溅射镀膜工艺在316L不锈钢表面沉积Au85玫瑰金膜层。研究了溅射时间、靶电流和基体表面状态对膜层颜色的影响。检测了较佳工艺下所得膜层的抗变色性能。[结果]溅射时间在30 min以内变化时膜层颜色基本不受影响。靶电流从0.5 A增大至1.0 A时,膜层晶粒变粗,亮度下降,色度增大。基体表面状态会影响膜层颜色及不同方向的色差。在靶电流1.0 A下对镜面抛光的316L不锈钢磁控溅射15 min可获得较明亮的红色膜层,该膜层在模拟太阳光照射和人工模拟汗液浸泡试验中都表现出较好的抗变色性能。[结论]磁控溅射Au85玫瑰金镀膜工艺满足绿色环保和工艺饰品表面装饰要求,应用前景良好。

2,6⁃单取代双酚A间苯二甲醛树脂的合成及其在可逆热敏变色复合NiBR膜中的应用

采用双酚A与低熔点、弱π⁃π堆积作用且活性略高于对苯二甲醛(TPD)的潜在生物质——间苯二甲醛(IPD)为单体,在开放与溶液共缩聚体系中,微波辅助合成数均相对分子质量(M_(n))为1.150×10^(3)g/mol、多分散指数(PDI)为1.004的2,6⁃单取代双酚A间苯二甲醛低聚酚醛树脂,采用核磁氢谱(^(1)H⁃NMR)、核磁碳谱(^(13)C⁃NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征其结构,以树脂做显色剂制备可逆热敏变色复合镍系顺丁橡胶膜。结果表明,由于IPD的低熔点、弱π⁃π堆积作用,BPA⁃IPD树脂的柔性及部分生成的IPD端COOH,有利于生成潜热较低的低、高温段共结晶相,提升低温段共结晶相的结晶限、变色速度(ΔE/t)以及与1,4⁃高顺式顺丁橡胶(NiBR)的互容性、稳定性;经配方优化的复合膜,在12~37℃的总色差(ΔE),在480~600 nm、600~660 nm可见光区的吸收/散射色差(ΔK S)分别达85左右,20与45左右,ΔE/t达2.14 s^(-1)。

基于变色龙哈希和可验证秘密共享的联盟链修改方法

区块链具有去中心化、不可篡改、可追溯等特征。现有的联盟链系统在数据上链后会全程留痕,当出现敏感信息或恶意数据时无法处理,或处理后区块链分叉、中断。针对这些问题,提出一种基于变色龙哈希和可验证秘密共享的联盟链数据修改方法。首先,把变色龙哈希的陷门再分配给身份节点,从而将发起修改者与实际修改者进行隔离;其次,为保证再分配值的正确性,将不同时间周期变色龙哈希所对应的数据设为可验证数据,用验证节点上传承诺到可验证数据,并用提案节点通过承诺验证秘密共享值;最后,为防止节点作恶,提出基于奖励金机制的数据纠正方法提高节点纠正作恶的积极性,降低作恶的可能。在中山大学区块链与智能金融研究中心InPlusLab开发的DApps数据集上进行实验的结果表明:当恶意节点数30个时,所提方法相较于用传统变色龙哈希修改联盟链数据的方法在处理恶意节点的效率方面提高了44.1%;当恶意数据量达到30条时,在处理恶意数据的时间上缩短了53.7%。

一株产凝乳酶变色栓菌鉴定及其凝乳酶的分离纯化与酶学性质研究

微生物凝乳酶具有生产周期短和易于发酵生产的优点,是传统小牛皱胃酶的经济高效替代选择之一。为了筛选新的凝乳酶产生菌,该研究以从传统发酵腐乳分离的霉菌为出发菌株,筛选具有高凝乳活性和低蛋白水解活性的霉菌菌株。采用内源转录区间隔区结合线粒体小亚基核糖体DNA扩增测序的方法对菌株进行了分子鉴定。通过硫酸铵分级盐析沉淀、DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱、Sephadex G100凝胶过滤层析法对酶进行了纯化,并研究了凝乳酶酶学特性。筛选出菌株CQ3具有良好的凝乳活性和低蛋白水解活性,该菌株鉴定为变色栓菌(Trametes versicolor)。CQ3凝乳酶纯化后经SDS-PAGE分析呈现出分子质量为61 kDa的唯一条带。该酶作用的最适温度为45℃,最适pH值为6.5,Ca^(2+)对酶活力有显著的促进作用。该酶在pH值为4.5~7.0和温度低于50℃条件下有良好的稳定性。蛋白酶抑制剂试验表明,该酶为一种天冬氨酸蛋白酶。该研究结果报道了一种新的产凝乳酶菌种资源,为丰富凝乳酶产生菌株资源,进一步评价栓菌凝乳酶在干酪加工适用性的研究提供了理论基础。

一种分散变色龙哈希函数的链上隐私数据编辑机制

随着区块链技术广泛应用于各个领域,数据安全及用户隐私出现了很多未知威胁和挑战。对于恶意携带用户隐私或者携带非法攻击代码的非法交易数据,通过属性策略、变色龙哈希算法,设计了基于多方监控的变色龙哈希碰撞数据编辑机制(DecPRB),该DecPRB机制是在变色龙哈希编辑机制的基础上,优化设计以方便管理的陷门哈希函数,通过计算哈希碰撞实现区块链历史数据编辑,即可将在区块链上公开的那些非法数据(特别是隐私数据或攻击代码)删除,当然在更新编辑过程中,所有修改权限由链上所有节点共同监控。最后通过安全性分析推理出DecPRB机制,既不改变区块链的安全属性,又具有很强的抗攻击能力,再通过仿真实验验证DecPRB机制具有一定的有效性,符合数据安全需求。该DecPRB机制在复杂的分布式网络环境中(特别是分布式的云计算和区块链系统)能有效保护数据安全和隐私问题,对数字经济时代的发展作出一定的贡献。

具有光致变色功能的PA6纳微米纤维的制备与性能

为制备具有光致变色功能的纳微米纤维,以萘并吡喃(NA)为变色单元,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合物基质单体,以二氧化硅(SiO_(2))为包覆层,制备了光致变色纳微米微球PMMA/NA@SiO_(2),然后将PMMA/NA@SiO_(2)纳微米微球引入到尼龙6的静电纺丝溶液中,通过对静电纺丝过程中的各工艺参数的优化,对PA6的基本形貌进行了在线调控,成功制备了直径分布较均匀的PA6纳微米变色纤维。场发射扫描电镜和紫外可见光分光光度计的测试结果表明:PMMA/NA@SiO_(2)的直径范围在100~210 nm之间;在PMMA/NA@SiO_(2)质量分数小于10%时,纤维样品的形貌无明显变化,变色性能随添加的变色材料的增加而增强,所制备的样品变色性能和纤维形貌最好,在紫外光照射后会呈现出较好的变色性能和耐疲劳性;通过紫外灯照射发现,相对于λ=365 nm的紫外光,λ=254 nm的紫外光对该光致变色纳微米纤维的变色性能影响较大。

基于银纳米线/聚苯胺纳米复合材料的电致变色薄膜及器件的制备与性能

以质量比分别为1:5,1:15,1:25的银纳米线(AgNWs)和苯胺为原料,采用化学氧化聚合法制备了银纳米线/聚苯胺(AgNWs/PANI)纳米复合材料,喷涂在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上得到AgNWs/PANI电致变色薄膜,将喷涂AgNWs/PANI(质量比为1:15)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)电致变色薄膜的ITO基电极组装得到分层式电致变色器件,研究了AgNWs/PANI电致变色薄膜和电致变色器件的微观形貌和电致变色性能。结果表明:AgNWs/PANI电致变色薄膜中PANI均匀包覆在AgNWs上形成线性核壳结构,当AgNWs和苯胺质量比为1:5时薄膜中有很多AgNWs暴露在外,当质量比为1:25时AgNWs暴露缺陷较少但形成的导电通路连续性差,当质量比为1:15时AgNWs被PANI完美包覆且导电通路连续均匀;与纯PANI电致变色薄膜相比,AgNWs/PANI电致变色薄膜的峰值电流密度、离子扩散速率和光学对比度增大,电荷传递阻抗减小,变色效果明显,电致变色性能提升,AgNWs和苯胺质量比为1:15时电致变色性能最佳;电致变色器件的最大光学对比度为65.2%,着色和褪色过程响应时间分别仅为6.5,4.9 s,经历1 000次恒电位跃迁后光学对比度保留率高达97.7%,着色效率高达124.6 cm^(2)·C^(-1)。

BPA可逆热敏变色复合材料制备方法及其应用研究进展

综述了BPA可逆热敏变色材料的制备及其应用,以及复配法、无机包覆法、微胶囊法、湿成膜法和近年来的2,6-单取代双酚A复合膜新方法,并分析了2,6-单取代法中膜结晶相变与二醛、酚醛树脂及胶种的关系。2,6-单取代双酚A线型或芳香酚醛树脂及其复合膜有机体系的设计与研究将进一步推动该类材料在具有可调的迟滞响应相变智能窗口,超低温变色敏感性、变色深度、稳定性,环境友好型合成树脂及塑料及实验教学等方面的应用。

光致变色纺织品设计及其在服饰产品中的应用

以光致变色纺织品为研究对象,从光致变色纺织品的图案色彩设计、色彩搭配原则、材料与工艺选择等方面开展设计研究,探讨光致变色纺织面料在服装配饰等时尚领域的应用,并进行变色测试与色牢度测试实验,结果表明,光致变色纺织品对紫外光响应灵敏,变色性能与色牢度俱佳,在服装配饰等时尚产业具有应用价值与发展前景。

电致变色材料在智能运动服装中的应用

为实现电致变色材料与柔性器件的集成,设计出高性能、低成本和舒适性的智能运动服装。采用文献综述和比较分析的研究方法,对电致变色材料的基本原理、分类以及优越性进行了论述;分析了电致变色材料在智能运动服装中的温度调节功能和运动状态监测功能等功能与应用。电致变色材料在智能运动服装领域展现巨大潜力,但电致变色材料在智能运动服装实际应用中仍面临一些挑战问题,如能耗高、响应速度慢和循环稳定性差等,提出针对性的解决方案,可为电致变色材料在智能运动服装中的应用提供可行性参考。

女书的度溫和变色

设计说明江永女书是首批列入国家级非物质文化遗产的一种特为女性存在的文字。所设计的智能服装以江永女书为题,突出表现女书字形的长斜菱形特点,立裁在保留绢细外形的同时充分展示出坚毅的女性力量。围绕女性的私密空间,通过研究女性的生理特点,基础体温会受到生理周期的影响,反映出情绪层面的波动。本作品在上衣的后领中心部位植入温度传感器,结合ChroMorphous变色织物实现智能变色。

“光致变色”:看得见的节能色彩

近年来,一些智能手机采取新型独特的光致变色处理技术,将无机光致变色材料与其他材料相结合,在受到阳光照射时颜色会发生变化。变色眼镜也不例外,依照光致变色原理改变镜片颜色,以保护眼睛免受强光照射。节能减排是当前应对全球气候变化的重要手段。2021年,全球能源消耗中建筑耗能占34%,而建筑耗能又占二氧化碳排放量的37%,一半以上的建筑耗能用于室内空间的制冷、供暖和照明。

Ca_(2)SnO_(4):Eu3+陶瓷的光致变色及光强调控特性研究

开发光辐射响应好、稳定性强的光致变色材料是无机光致变色材料研究的一大目标。研究采用高温固相反应法制备了稀土离子Eu^(3+)掺杂的光致变色陶瓷Ca_(2.02-x)SnO_(4):xEu^(3+)。对陶瓷的光致变色行为展开研究,发现在290 nm光照下着色效果最好,陶瓷由白色变为灰色。440 nm光照8 min后着色陶瓷颜色基本恢复,或者将着色陶瓷加热至623 K后灰色完全消失。光致发光性能研究表明395、466和534 nm可激发出以617 nm为主的红色光发射。研究了陶瓷的光强调控特性,发现290 nm光照射能使陶瓷的发射光谱强度显著降低,617 nm处有最高着色光强调制率86.9%。经过10个循环的着色-漂白实验,陶瓷光强调控性能保持稳定,表现出良好的可逆性。陶瓷的光致变色行为和光强调控行为表现出明显的特征UV波长响应和UV光辐射累积响应特点,表明该材料有望应用于光辐射剂量探测领域。

电控热致变色涂层涤纶织物的制备与性能

采用喷涂法分别将热致变色微胶囊/水性聚氨酯涂料、银纳米线分散液喷涂到涤纶织物正反面,制得电控热致变色涂层织物,研究变色涂料配比和喷涂工艺对变色涂料分散性、黏度、变色性能及涂层织物电热变色性能的影响。结果表明:当变色涂料中变色微胶囊、聚氨酯与去离子水的质量比为7.2∶80.0∶11.8时,变色涂料黏度适中、微胶囊分散均匀,有利于喷涂加工;水性聚氨酯的加入使涂料升温过程中的变色响应温度升高,但对降温过程中的颜色恢复显色温度影响较小;随着变色涂料喷涂次数的增加,织物变色温度升高,最大色差变大;随着银纳米线分散液喷涂次数的增加,织物在相同电压下的电热温度升高,达到变色温度所需的外加电压减小;当银纳米线分散液喷涂次数为8时,电热变色织物在外加电压为3 V时颜色迅速由黄色变为无色,实现了良好的电控主动变色效果。

可逆感温变色非织造材料的制备及性能研究

以非织造材料和感温变色油墨为原料,通过丝网印刷技术制备可逆感温变色非织造材料。测试并分析了丝网印刷前后试样微观形貌和化学结构的变化,讨论了丝网印刷次数对可逆感温变色非织造材料厚度、力学性能、变色性能和皂洗色牢度的影响。采用红蓝复合油墨对非织造材料进行整理,研究人体温度作用下可逆感温变色非织造材料的直观变色效果。结果表明:随着印刷次数的增加,整理后的非织造材料厚度、断裂强力和断裂伸长增加,初始色相加深,完全变色时间延长,皂洗色牢度GS评级提高。人体手指触摸试验结果表明,制备的非织造材料可在3 s内快速变色,具有灵敏的可逆感温变色性能。

二氧化硅增强复合电解质的电致变色纤维

具有光反射调节的电致变色纤维在智能服装、自适应伪装等领域具有广阔的应用前景,但现有的电致变色纤维在实际应用中仍面临电化学稳定性差、切换速度慢等问题。使用SiO_(2)纳米颗粒对电致变色电解质进行改性,对基于改性电解质制备的电致变色纤维的光学性能、电化学性能进行讨论,同时分析SiO_(2)纳米颗粒对变色材料稳定性的影响。结果显示:SiO_(2)改性电致变色纤维的着色效率达53.1 cm^(2)/C,展现出较快的切换速度(22.9/12.6 s);300个电化学循环后,仍具有良好的变色稳定性(光学反射对比度保持初始值的58.3%)。未掺杂SiO_(2)改性的电致变色纤维的着色效率(20.2 cm^(2)/C)较低、切换速度(34.7/38.4 s)较慢。此外,电致变色纤维器件具有优异的机械柔性,在可穿戴显示等领域展现出潜在的应用价值。

格上基于身份的变色龙签名方案

变色龙签名(CS)是一种比较理想的指定验证者签名,其采用变色龙哈希函数来实现签名的不可传递性,使得任意第三方不信任指定验证者所披露的内容,且避免了不可否认签名必须在线交互验证的缺陷。在满足不可传递性的同时,变色龙签名还要求满足不可伪造性以及签名者可拒绝性和不可抵赖性等。针对基于大整数分解或离散对数等数论难题的变色龙签名无法抵御量子计算机攻击,以及用户对公钥数字证书依赖的问题,该文给出了格上基于身份的变色龙签名(IBCS),新方案避免了已有方案存在的签名者无法拒绝指定验证者伪造的签名的安全性漏洞,并将最终签名的传输开销由平方级降为线性级;进一步地,针对变色龙签名在仲裁阶段不可传递性失效的问题,给出了格上抗消息暴露的基于身份的变色龙签名,新方案使得签名者能够在不暴露消息内容的条件下拒绝任意敌手伪造的变色龙签名。特别地,基于格上经典的小整数解问题,两个方案在随机预言机模型下是可证明安全的。