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。

矩形阵列磁悬浮热解石墨片光驱转动的研究

研究了悬浮在矩形永磁铁阵列上方的圆形热解石墨片的光驱转动。结合理论公式,用MATLAB计算得到永磁铁阵列在悬浮高度为1 mm处的磁场分布。热解石墨片的扭矩随激光照射点旋转角度、沿半径不同距离和激光功率发生变化。用808 nm的激光照射热解石墨片,当激光照射x=0,y=0,y=x和y=-x分界线时,热解石墨片不转动。当激光照射Ⅰ,Ⅲ,Ⅴ,Ⅶ或Ⅱ,Ⅳ,Ⅵ,Ⅷ区域时,热解石墨片顺时针或逆时针旋转。热解石墨片的转速随激光照射点沿半径向外先增大后减小,随激光功率的增大而增大。实验和计算结果一致,得到了悬浮在矩形永磁铁阵列上方的圆形热解石墨片光驱动规律。

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。

石墨烯光推进原理分析及光驱动特性测试研究

光推进是将光能转换为动能的一种推进方式,石墨烯材料具有独特的光电特性,为光推进技术发展提供了重要前提。文章介绍了石墨烯光推进技术发展,讨论了石墨烯光推进的电子射流、Knudsen力、激光烧蚀三种作用机理假设,分别计算了电子射流及Knudsen力产生推力的数量级,认为Knudsen力更有可能是光产生驱动现象的原因。针对Knudsen力这一假设,采用悬丝摆动的微小力测量方法,表征了石墨烯海绵表面受激光照射一侧和未被照射一侧的表面温度,两侧表面形成了显著的温差,热量主要在受照射的一侧表面聚集;讨论了真空度等参数对光驱动力大小产生的影响。结果表明,石墨烯光驱动力在微牛量级,低真空度(1~10 Pa)是产生光驱动力的适宜环境,热效应在光驱动里中占据主导作用,间接表明了石墨烯光驱动力主要来自于Knudsen力的可能性。

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。

亮氨酸94在光驱质子泵古紫质-4中的功能

利用基因定点突变技术分别将bR/aR4(细菌视紫红质/古紫质-4)中L93/L94(亮氨酸93/亮氨酸94)突变为侧链不同的丙氨酸、苯丙氨酸和极性不同的苏氨酸,得到bR、含菌红素BI-aR4和缺失菌红素BE-aR4体系突变蛋白,采用紫外-可见光吸收光谱、闪光光解光谱技术和pH滴定等方法,对比研究L94在aR4中对视黄醛构象、光循环及质子传输的影响及其同菌红素的关系。结果表明,aR4中L94同样会通过空间位阻效应调控视黄醛键合区构象和质子通道的螺旋分布,以维持视黄醛顺-反异构平衡和再异构化过程,并且促进质子的释放,保证蛋白高效的质子泵活性。此外,L94对aR4结构和功能的影响会受到菌红素的调制,在缺失菌红素的情况下L94突变对aR4螺旋的扰动更加剧烈,导致质子供体和质子释放簇周围的氢键网络发生变化。

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。

荔枝蛀蒂虫光驱避防控技术田间应用效果评价

【目的】研究荔枝蛀蒂虫光驱避防控技术在不同荔枝品种上的田间应用效果,以及对荔枝产量、品质和果园其他昆虫的影响,为荔枝蛀蒂虫绿色防控提供技术支持。【方法】2019—2020年,分别在广西钦州市钦北区、灵山县、浦北县和桂平市对三月红、妃子笑、桂味、鸡嘴、无核等早中晚熟荔枝品种开展荔枝蛀蒂虫光驱避防控技术田间试验,设光驱避(LED白灯,波长450~465 nm)、药剂防治和空白对照3个处理;2020年,同时在灵山县无核荔果园开展光驱避对果园其他昆虫的影响试验,设灯区(光驱避试验区)和暗区(药剂防治区)2个处理。【结果】光驱避对荔枝蛀蒂虫的防治效果为95.57%~100.00%,平均防治效果达98.50%;药剂防治对荔枝蛀蒂虫的防治效果为76.61%~100.00%,平均防治效果为93.24%,光驱避的防治效果比药剂防治高5.26%(绝对值);光驱避的荔枝平均产量为11850.1 kg/ha,比药剂防治增产752.4 kg/ha。暗区捕获较多的昆虫有鳞翅目448头、半翅目181头和鞘翅目96头;灯区捕获较多的昆虫有鞘翅目269头和半翅目165头。【结论】光驱避防控技术通过人工光照破坏夜间的黑暗环境,可干扰荔枝蛀蒂虫成虫交配和产卵,使其不能产生后代而达到防治目的。该技术具有经济高效、绿色环保和操作简便的特点,可替代化学防治推广应用。

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。

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。

光驱诱鱼技术和声驱诱鱼技术研究现状与应用前景

光、声驱诱鱼技术对保证鱼类洄游顺利通过过鱼设施具有重要价值与深远意义。光、声是影响鱼类行为特征的环境因子,不同的光、声条件会使鱼类产生不同的行为特征。阐述了光、声驱诱鱼的生理学基础,探讨了影响鱼类趋光性与趋音性的因素。通过对历年以来相关项目及研究成果的分析,总结了光、声驱诱鱼技术的研究现状,提出了光、声驱诱鱼技术的应用前景,并指出今后可将光驱诱鱼技术和声驱诱鱼技术相结合进行定向导鱼,加大对鱼类与光照的照度和光色、声音的响度和频率等因素的响应关系的研究,可供从事光、声驱诱鱼研究的科研人员提供参考。

自动感应式声光驱鼠器的研制及其应用研究

目的研制驱鼠效果可靠,成本较低,使用方便,用途广泛的驱鼠器。方法根据老鼠畏强光,怕刺激性声音的特性,采用红外感应模块感应老鼠活动,同时自动控制声源和光源联合作用共同驱鼠的方法。全程监控录像,试验观察自动感应式声光驱鼠器的驱鼠效果。结果研制成功自动感应式声光驱鼠器。该驱鼠器可重复自动感应到在舰船缆绳上距其50 cm处活动的试鼠,并自动启动驱鼠迫使饥饿的试鼠放弃即将得到的食物在瞬间(1 s)逃离。结论自动感应式声光驱鼠器技术先进,性能稳定,节能省电,成本较低,体积小,重量轻,结构简单,使用方便,对人和环境无影响,用途广泛。自动感应式声光驱鼠器对试鼠反应敏感,刺激强烈,驱鼠快,重复性好,驱鼠效果确实可靠。

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。

用虚拟光驱实现数据光盘在局域网上的查询

通过对比论证,尝试性提出了采用虚拟光驱技术实现中小用户（图书馆）光盘数据库上网方案,并在内部局域网上实现了中国生物医学文献数据库、MEDLINE光盘数据库网络共享检索服务。事实证明:这是一种非常适合中小用户（图书馆）使用的光盘上网技术,且该技术具有数据查询速度快、投资少、见效快、易使用的特点。