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具有七重物理通道开关的热致变色铁弹体
东南大学国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室团队发现了具有七个物理通道开关的热致变色铁弹体。相关工作以题为“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的学术论文在化学领域顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表。此外,该论文被选为VIP(Very Important Paper)。据悉,只有不到5%的已接收论文才能获得如此积极的评价。 在信息化时代,电子智能设备的信号处理和加密显得至关重要,具有多重物理通道双稳态开关特性的多功能材料成为后起之秀。众所周知,一把钥匙对应一个锁,假如我们将财产放进保险柜中,我们就又多了一层防护。类似地,每增加一个物理通道,就是增加一层保障。基于此,我们报道了首例具有七个物理通道的手性化合物,可以对信息进行七层加密处理,使信息安全更加可靠。 图1. (a) 消旋晶体结构中的无序的CTA阳离子和手性有序的S-CTA和R-CTA阳离子;(b) (R-CTA)2CuCl4和(c) (S-CTA)2CuCl4的晶体堆积图。 早在1999年,Wataru Fujita等人在《Science》上就已经报道了磁双稳态(Science1999, 286, 261–262)。在1,3,5-trithia-2,4,6-triazapentalenyl(TTTA)分子中观测到一个明显的磁双稳态回线发生在230 K到305 K温度范围内。它的高温相为顺磁相,低温相在二聚作用的影响下具有抗磁性。三年后,M. E. Itkis等人在《Science》上报道了在非那烯基中性自由基产物中发现了电、光、磁三个物理通道的双稳态特性(Science2002, 296, 1443–1445)。直到2014年,熊仁根教授团队在《Advanced Materials》上报道了高碘酸咪唑(IPI)化合物具有介电、压电、SHG和铁电和机电耦合等五个物理通道的双稳态(Adv. Mater.2014, 26, 4515–4520)。由此可见,每增加一个物理通道都面临着巨大的挑战,在分子铁电“似球-非球”原理和手性引入的指导下,我们利用手性配体进行合成,将手性开关引入其中,成功组装得到了(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4(CTA = 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium) (图1),这两个化合物在介电、电导、二阶非线性、压电、铁弹性,手性和热致变色这七个物理通道上具有开关特性。其中热致变色特征尤为耀眼,区别于传统的相变材料,这为双稳态开关提供了光谱加密的新灵感。 图2. (a) DSC曲线;(b) 介电,电导,压电和二阶非线性光学等多重双稳态示意图。 (Rac-CTA)2CuCl4,(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4的相变点分别在361, 417 和420 K附近(图2),随着温度变化,相变温度以下的低温相和相变温度以上的高温相的介电常数、电导率、压电系数、SHG信号强度均呈现出可切换的两种稳定的状态。 图3. (S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4晶体在293 K下的铁弹畴结构。 此外,这对手性化合物还具有铁弹性,铁弹相变往往伴随着铁弹畴的演化。在正交偏振光下,不同取向的铁弹畴具有不同的双折射特性,从而呈现出明暗不同的结构区域。(S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4的晶态薄膜在室温下呈现出清晰的三角形铁弹性结构。当温度高于相变点时,铁弹畴迅速消失,呈现出立方对称的消光特性。在随后的冷却中,规则的铁弹畴又很快显现,表现出明显的开关特性。 图4.变温固体紫外-可见吸收光谱。 除了铁弹性外,这一对手性晶体还展示出可转换的热致变色的性质。室温下,(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4晶体对光的吸收均低于540 nm,与它们呈现的黄色外观一致。随着温度的升高,电子吸收带的吸收边缘发生红移。当温度超过相变点达到423 K时,吸收边移动到580 nm,这也与晶体受热变成橙色一致。利用热致变色特征对光谱加密和信号检测进行特定的处理,这为开发新型加密技术带来新的思路。 该工作由博士生陆思祺(第一作者)等人的共同努力下完成,东南大学为第一通讯单位。该成果得到“东南大学十大科学与技术问题”启动培育基金的资助。
东南大学 2021-04-11
一种组合箱梁及其施工方法
本发明公开了一种组合箱梁及其施工方法,该组合箱梁包括顶板、左右腹板和U型钢构件;U型钢构件的两侧为闭合腔体,左右腹板分别安装固定在闭合腔体的顶面,顶板安装固定在左右腹板上,U型钢构件的凹槽内填充混凝土。本发明的组合箱梁结构合理、刚度大、耐久性好、高跨比小。本发明还公开了该箱梁的施工方法,采用该法施工安全、优质、方便、快捷。本发明适用于交通拥堵的市政桥梁、大跨径高速公路跨线桥等工程。
东南大学 2021-04-11
一种电气自动化控制箱
成果描述:本实用新型公开了一种电气自动化控制箱,包括控制箱本体和内置于控制箱本体的PLC控制器,所述PLC控制器连接有电源模块、用于用户管理操作的控制面板、用于数据采集的信息的传感器模块、数据处理模块、显示当前采集到的数据的显示模块和执行模块,所述执行模块包括半导体制冷片、报警装置、除湿机和照明灯电路,所述半导体制冷片包括散热片吸热端,所述散热片吸热端连接有散热片放热端,所述散热片放热端连接有风机。控制箱内安装半导体制冷片,可以快速达到散热的效果,结构简单。PLC控制器增加了冗余控制模块,一旦主控制模块在运行过程中出现故障,冗余控制模块可以以最快速度启动备用设备,从而维持控制箱的正常工作。市场前景分析:本实用新型公开了一种电气自动化控制箱,包括控制箱本体和内置于控制箱本体的PLC控制器,所述PLC控制器连接有电源模块、用于用户管理操作的控制面板、用于数据采集的信息的传感器模块、数据处理模块、显示当前采集到的数据的显示模块和执行模块,所述执行模块包括半导体制冷片、报警装置、除湿机和照明灯电路,所述半导体制冷片包括散热片吸热端,所述散热片吸热端连接有散热片放热端,所述散热片放热端连接有风机。控制箱内安装半导体制冷片,可以快速达到散热的效果,结构简单。PLC控制器增加了冗余控制模块,一旦主控制模块在运行过程中出现故障,冗余控制模块可以以最快速度启动备用设备,从而维持控制箱的正常工作。与同类成果相比的优势分析:国内领先
成都大学 2021-04-10
出租车后备箱行李自动提醒装置
本实用新型涉及一种出租车后备箱行李自动提醒装置,该装置包括电源回路,电源回路输出端分别与 触发回路、控制器、语音回路相连;触发回路由与后备箱联动的第一开关和与计价器联动的第二开关构成, 第一开关和第二开关并联;控制器具有与第一开关相连的第一监控输入端、与第二开关相连的第二监控输 入端,以及与语音回路相连的输出端。采用本实用新型的结构可以自动向乘客发出针对性提醒,避免盲目地反复播放语音提示。
南京工程学院 2021-04-11
一种可伸缩拆卸的夜间摄影箱
本实用新型公开了一种可伸缩拆卸的夜间摄影箱,包括摄影箱、摄影镜罩、连接盒、转动板以及支撑腿组件,所述摄影镜罩包括第一灯罩和第二灯罩,所述摄影镜罩还包括主灯珠、灯板、若干个副灯珠,所述主灯珠布置在灯板的中心位置,所述副灯珠在灯板上环绕第二灯罩下端边缘处布置,所述摄影箱下部居中设有连接盒,所述连接盒呈平行四边形或正方形布置,所述连接盒包括若干个连接面,且连接面侧端均设有定位凹槽,所述连接盒中心位置还设有定位轴,本实用新型可有效提高在光线黑暗的情况下,辅助增强光线强度的作用,同时简化结构摄影器材,缩小体积,在地震坍塌灾害等地面不平的环境下方便摄影采集。
青岛农业大学 2021-04-11
具有履带的可爬楼梯行李箱
南京工程学院 2021-04-13
一种水族箱的自动清洁装置
本实用新型公开了一种水族箱的自动清洁装置,包括安装壳,安装壳内安装有抽水泵;抽水管,抽水管的一端伸入安装壳内部并与抽水泵相连,抽水管另一端的管壁上连接有吸盘和振动器,振动器表面安装有清洁棉。本实用新型的水族箱的自动清洁装置结构简单,使用方便,可以自动快速地实现水族箱的清洁,省时省力,清洁效率高。使用时,将抽水管另一端置于水族箱内部,将吸盘吸附固定在水族箱内壁上,使得清洁棉表面与水族箱内壁相接触;启动振动器使之振动,从而可以带动清洁棉振动,使得清洁棉对水族箱内壁进行摩擦,进而可以使得清洁棉对水族箱内壁进行自动清洁;同时,启动抽水泵,在抽水泵的作用下,由清洁棉清洁后的污水可以通过抽水管被抽出。
青岛农业大学 2021-04-13
电控气动同步换档的行星变速箱技术
Ø  成果简介:单一速比的减速器无法同时满足各种工况下车辆对动力性和经济性的要求。采用多档变速箱的传统车辆需要离合器和换档机构等装置,系统复杂。上述的新型电机及其控制系统具有大转矩起动和高效工作区宽广的优点,为取消换档离合器,简化换档操作提供了前提,也为采用线控行星变速器提供了理论依据。因此,自主设计了大功率无离合器线控变速器,可实现线控自动换档,既操作简便,又满足了电动车辆爬坡和起步加速时对大转矩的需求。Ø  项目来源:自行开发Ø
北京理工大学 2021-01-12
危化品运输罐箱监测仪
危化品运输罐箱监测仪由多种传感器(气体传感器、温湿度传感器、压力传感器、液位传感器、开关传感器、倾角传感器、加速度传感器等选配)、探测器系统、车载终端、 GPS/GPRS 终端组成。该仪表可实现对危化品运输罐箱的全程安全状态监测,并在发生异常情况(泄漏、倾覆、偷盗等)时启动报警,在第一时间告知远程监控中心。
大连理工大学 2021-04-13
电控气动同步换档的行星变速箱技术
单一速比的减速器无法同时满足各种工况下车辆对动力性和经济性的要求。采用多档变速箱的传统车辆需要离合器和换档机构等装置,系统复杂。上述的新型电机及其控制系统具有大转矩起动和高效工作区宽广的优点,为取消换档离合器,简化换档操作提供了前提,也为采用线控行星变速器提供了理论依据。因此,自主设计了大功率无离合器线控变速器,可实现线控自动换档,既操作简便,又满足了电动车辆爬坡和起步加速时对大转矩的需求。
北京理工大学 2021-04-13
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