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超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同,微小型无人机体积小,重量轻,飞行速度低,更容易受到环境湍流的影响,需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。 面向微小型无人机的飞行参数测量,北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器,实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力,实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力,并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量,为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。 该传感器基于量热式原理,由中心微加热器产生恒定温差,四周的热敏电阻阵列测量温度分布,根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器,实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试,流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%,响应时间约为20ms。在10 m/s时,流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg,噪音水平为1.78 mV,根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。 研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备,并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性,它甚至捕捉到了机翼的微振动信息,并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器,拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用,为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学 2024-07-08
一种适用于循环肿瘤细胞捕获的微流控芯片
癌症从发生到临床发现往往需要10年的时间,癌症治疗的根本途径是早期发现或者对已转移瘤能有效治疗。循环肿瘤细胞(circulatingtumor cells, CTC)是指从原位瘤脱落下来进入到循环系统尤其是血液中的肿瘤细胞。作为液态活检核心靶标的CTC,不仅可用于癌症转移前的早期筛查,而且在临床肿瘤的分期、预后、特异性药物筛选、疗效检测、治疗和复发监测等方面都具有极其重要的临床应用价值。然而由于CTC在血液中数量极其稀少(约1-100个/mL),其高效高准确捕获一直是科学前沿难题和临床应用的关键障碍。 现有的CTC检测方法仍存在较大的局限,包括检测准确度不足、成本高、效率低、时间长以及检测条件苛刻等。本项目提出的新型微流控芯片设计,将基于流线的降速结构和基于过滤的捕获结构有机整合,实现了CTC特异性的汇聚和保留,同时将部分白细胞和红细胞分流到出口。每经过一个这样的降速结构,CTC就被浓缩一次,白细胞和红细胞被分走一部分。更重要的是,每一个单元液流速度均得到了显著下降(变为原来的1/2)。经过多组这样的降速结构,液流流入捕获结构,此时流速已经非常缓慢,利用CTC和其他血细胞的尺寸和形变差异,通过三棱柱阵列能实现CTC的高效捕获。总体来说,本项目所提出的微流控芯片能在很大流速范围内(5-40 mL/h)都实现高捕获效率(高达94.8%)。此外,芯片上捕获到的CTC的纯度也较高(高达4log白细胞去除率)。临床癌症患者患者双盲测试结果详实准确率达到100%。运用本项目中的微流控芯片,将实验室培养的宫颈癌HeLa细胞掺杂到健康血液中,以模拟癌症患者血液,在很大流速范围内(5-40 mL/h)都能实现高捕获效率(高达94.8%)。同时,为了证明此微流控芯片的普适性,测试了四种实验室细胞系,包括乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231,宫颈癌细胞系HeLa和肺癌细胞系NCl-H226,捕获效率均稳定在91.3%以上。此外,也设置了不同的癌细胞密度以模拟实际的癌症患者血液,捕获效率近似为96.2%。随后,将本项目应用于临床,对11例癌症患者血液中的CTC进行检测,检出率高达100%,CTC个数从6-117个/mL不等,平均值31个/mL,中位数25个/mL。这些研究表明本项目中的微流控芯片能实现癌症患者的早期检测。本项目实现对癌症患者血液中的循环肿瘤细胞的单细胞灵敏度和高特异性的的捕获,由于其成本低,方便快速,效率高,对操作条件不敏感等,因而非常适合大规模应用于临床,实现癌症的早期诊断、实时动态监测和阻断转移等效果。
北京大学 2021-04-11
一种流延成型制备金属软磁复合材料的方法
本发明公开了一种流延成型制备金属软磁复合材料的方法。其主要步骤为:1)将钝化剂和溶剂按照钝化剂质量分数为0.1%-5%混合起来得到钝化液,将钝化液和磁性金属粉末按照质量比为0.01-1混合,搅拌,烘干,得到钝化粉;2)将钝化粉和有机溶剂,分散剂,粘结剂,增塑剂混合,搅拌均匀,并经过筛网过滤,除泡,制备得均匀弥散的浆料;3)流延成型;4)干燥,固化处理。本发明的优点是利用流延法制备的金属软磁复合材料具有电阻率高,饱和磁通密度较传统铁氧体高的特点。利用较成熟的流延工艺使薄膜金属软磁复合材料的生产工艺简单化,成本降低,在薄膜电感等电子器件的制备中有广阔的应用前景。
浙江大学 2021-04-11
一种适用于循环肿瘤细胞捕获的微流控芯片
癌症从发生到临床发现往往需要10年的时间,癌症治疗的根本途径是早期发现或者对已转移瘤能有效治疗。循环肿瘤细胞(circulatingtumor cells, CTC)是指从原位瘤脱落下来进入到循环系统尤其是血液中的肿瘤细胞。作为液态活检核心靶标的CTC,不仅可用于癌症转移前的早期筛查,而且在临床肿瘤的分期、预后、特异性药物筛选、疗效检测、治疗和复发监测等方面都具有极其重要的临床应用价值。然而由于CTC在血液中数量极其稀少(约1-100个/mL),其高效高准确捕获一直是科学前沿难题和临床应用的关键障碍。 现有的CTC检测方法仍存在较大的局限,包括检测准确度不足、成本高、效率低、时间长以及检测条件苛刻等。本项目提出的新型微流控芯片设计,将基于流线的降速结构和基于过滤的捕获结构有机整合,实现了CTC特异性的汇聚和保留,同时将部分白细胞和红细胞分流到出口。每经过一个这样的降速结构,CTC就被浓缩一次,白细胞和红细胞被分走一部分。更重要的是,每一个单元液流速度均得到了显著下降(变为原来的1/2)。经过多组这样的降速结构,液流流入捕获结构,此时流速已经非常缓慢,利用CTC和其他血细胞的尺寸和形变差异,通过三棱柱阵列能实现CTC的高效捕获。总体来说,本项目所提出的微流控芯片能在很大流速范围内(5-40 mL/h)都实现高捕获效率(高达94.8%)。此外,芯片上捕获到的CTC的纯度也较高(高达4log白细胞去除率)。临床癌症患者患者双盲测试结果详实准确率达到100%。
北京大学 2021-02-01
一种利用波浪能的漂浮摆式海洋人工下降流装置
本实用新型公开了一种利用波浪能的漂浮摆式海洋人工下降流装置,该装置基于杠杆原理,通过将漂浮浮子所受的波浪力转换为压力水头,可将表层富氧水注入底层水体,缓解缺氧状况,改善水质。装置具有波浪自适应控制系统,可根据波浪力大小改变自身机械结构从而产生最佳下降流流量,从而高效利用波浪能。此外,在波浪条件较为恶劣环境下,控制系统将使整个装置处于待机状态,起到过载保护的作用,使得装置具有良好的生存能力。由于装置动力系统以机械构件为主,装置的维护和安装也比较方便。综上所述,本实用新型所提出的装置有望在国内外波浪能资源丰富的缺氧海域进行大规模工程化的应用,缓解大面积的水体缺氧情况。
浙江大学 2021-04-13
一种基于压缩感知理论的文本数据流抽样方法
本发明公开了一种基于压缩感知理论的文本数据流抽样方法,包括步骤 1)将文本数据流分割成固 定大小的文本片段并通过向量空间模型表示成矩阵;2)使用压缩感知理论对文本数据流进行空间降维 抽样;3)计算降维后每个文本的信息熵;4)基于文本的信息熵通过对数倾斜时间(LTT)模型得到抽 样文本。本发明面向互联网海量的、不断增加的文本流,通过更少的存储消耗来实现更快的文本流抽样 和存储,在大大降低抽样文本流规模的情况下,能够以全局视角获得整个文本流中最有价
武汉大学 2021-04-14
一种基于流场制造的高坝诱鱼集鱼装置
本实用新型公开了一种诱鱼集鱼装置系统,包括用于容纳被吸引进来的鱼类的诱鱼集鱼箱,所述诱 鱼集鱼箱端部连接有方便鱼类进入所述诱鱼集鱼箱中并参与诱鱼流场的构造驼峰型溢流堰。所述诱鱼集 鱼箱内部设置有用于发出鱼类喜爱的声音进而吸引鱼类的水下小型音箱和用于发出绿光白光等鱼类喜 爱的颜色达到辅助诱鱼的 LED 灯带。所述诱鱼集鱼箱中设置有将水从尾水渠中抽到集鱼箱中构造诱鱼 流场的水泵。所
武汉大学 2021-04-14
一种降低汽车混流装配线产品切换次数的方法
本发明属于先进制造技术领域与信息技术领域,为一种降低汽车混流装配线产品切换次数的方法。该方法围绕复杂产品生产过程中涉及多车间(或装配线)的关联优化问题,利用环形缓冲区并结合混合递进多目标遗传算法降低混流装配线产品切换次数。本发明利用混合递进多目标进化算法,对汽车混流装配线的车型生产进行优化排序,考虑了生产线的物料平衡、生产负荷平衡及准时制生产环境的相关标准,使得投产的车型序列能保证物料消耗平顺化、车型调整时间最小化,达到降低生产线产品切换次数的目的。
华中科技大学 2021-04-14
一种实现 TD-LTE-Advanced 中多流波束赋形的方法
本发明公开了一种实现 TD-LTE-Advanced 中多流波束赋形的方法,包括:从 TD-LTE-Advanced 基站的上行探测参考信号获取 4×8的信道矩阵,将信道矩阵 A1进行分解,以得到两个 4×4子信道矩阵,对每个子信道矩阵进行 Household 变换,以生成上Hessenberg 矩阵,对上 Hessenberg 矩阵 J(1)进行 Givens 旋转,以将该矩阵 J(1)变换成对角矩阵,重复上述运算达至少 5 次,其中上一次计算得到的矩阵又会作为下一次计算中所使用的Hessenberg 矩阵,将得到的右乘 Household 变换矩阵和得到的右乘Givens 矩阵叠乘,以得到一个 4*4 的矩阵。利用最大比传输算法对生成的矩阵 V 的每一列进行加权处理,以生成最终的波束赋形权矢量。本发明能够克服现有 EBB 算法的不足,准确地计算多流波束赋形权矢量,并有效降低误码率。
华中科技大学 2021-04-11
一种人参冻干工艺的优化技术
人参作为传统中药材,早在《神农本草经》中就被列为上品,具有“补中益气,养血安神,强壮体魄”的功效,长期以来在中医药中占据着重要地位,尤其在提升体力、增强免疫力等方面有显著作用。 随着现代技术的发展,冻干技术的应用为人参加工带来了革命性变化。通过低温和真空环境下的升华原理,冻干技术能够去除新鲜人参中的水分,最大限度保留其活性成分、营养物质和药效。这不仅延长了产品的保质期,还改善了产品的便捷性,便于储存和运输,适应了现代消费者的需求。 本项目专注于人参冻干技术的研发,旨在提高人参产品的质量与市场竞争力。冻干后的产品不仅保留了原有的药效和营养成分,还具有更长的保质期,能够广泛应用于人参粉、营养补充品、保健食品等多个领域。同时,项目优化了冻干工艺,提升了有效成分的提取率,确保最终产品在营养和药效上的最大保留。 通过技术创新与产业化应用,本项目将推动人参产业的现代化发展,提升人参附加值,满足国内外市场对高品质人参产品日益增长的需求,为行业带来更多发展机遇。 1. 目标市场与市场规模: 本项目主要面向国内外高端健康食品、保健品和营养补充品市场,重点关注中老年人、亚健康人群及健身爱好者。随着生活水平提高,年轻消费者也逐渐关注天然、绿色健康产品,冻干人参成为理想选择。全球人参市场年增长率约为5%-7%,冻干人参的潜力尤为巨大,特别是在高端健康领域。 2. 市场竞争预测: 目前,国内外已有企业涉足人参冻干技术,但大多数仍处于初步阶段,技术尚不成熟,且现有产品集中于中低端市场,冻干工艺不够精细,导致有效成分损失较大。竞争者包括传统人参生产商和新兴健康品牌。随着消费者对品质要求提升,市场将向高品质、高效能产品倾斜。本项目的冻干技术创新和产品高端化,使其具备强大竞争力,有望迅速占领高端市场份额。 3. 本项目核心竞争优势: 本项目的核心竞争优势在于冻干技术创新。相比传统工艺,项目技术能更好保留人参中的有效成分,提高营养价值和药效。产品形态多样(如粉末、颗粒、薄片等),满足不同消费者需求,提供便捷使用体验。项目在原材料采购、生产环节和质量控制上的优势,确保产品的高品质和稳定性。随着市场对高品质健康产品需求增长,本项目具备较强的技术壁垒和市场竞争力。
延边大学 2025-05-19
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