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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
降压型单电感双输出支路开关变换器的控制方法及控制装置
本发明公开了一种降压型单电感双输出开关变换器的控制方法及控制装置。本发明的控制方法通过调整控制选通信号序列中的高电平时钟周期数和低电平时钟周期数,可高效实时地调整第一输出支路与第二输出支路的功率比,使两输出支路的输出功率分配更合理。本发明的降压型单电感双输出开关变换器实现对第一输出支路和第二输出支路的输出功率动态分配,使得在优先满足负载供电的前提下,依然能保证对电池充电,而这两部分的功率的总和能够控制在一个较稳定的范围内,相比现有技术,即使输入额定功率较小,也可满足第一输出支路负载的正常工作。
浙江大学 2021-04-11
一种高速公路隧道群照明系统控制系统和控制方法
成果描述:本发明公开了一种高速公路隧道群照明系统控制系统和控制方法,该系统包括设置在各个基本控制单元里相邻下游隧道进口端和相邻上游隧道出口端的照明灯具、车辆检测计、洞外亮度检测仪和模糊逻辑控制模块,将交通流参数Q?V作为模糊逻辑控制模块的第一个输入参数,将洞外亮度L作为模糊逻辑控制模块的第二个输入参数,模糊逻辑控制模块内预设相邻隧道间距D作为第三个输入参数,经过模糊逻辑控制模块内预设的逻辑进行推理后输出照明强度等级R,通过该照明强度等级R控制相邻上游隧道出口照明和相邻下游隧道入口照明;本发明的照明控制系统和方法充分考虑了隧道群相邻隧道间距对照明控制的影响,既节省了隧道照明的电力消耗,又获得了更佳的照明效果。市场前景分析:道路交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学 2021-04-10
一种高速公路隧道群照明系统控制系统和控制方法
本发明公开了一种高速公路隧道群照明系统控制系统和控制方法,该系统包括设置在各个基本控制单元里相邻下游隧道进口端和相邻上游隧道出口端的照明灯具、车辆检测计、洞外亮度检测仪和模糊逻辑控制模块,将交通流参数Q?V作为模糊逻辑控制模块的第一个输入参数,将洞外亮度L作为模糊逻辑控制模块的第二个输入参数,模糊逻辑控制模块内预设相邻隧道间距D作为第三个输入参数,经过模糊逻辑控制模块内预设的逻辑进行推理后输出照明强度等级R,通过该照明强度等级R控制相邻上游隧道出口照明和相邻下游隧道入口照明;本发明的照明控制系统和方法充分考虑了隧道群相邻隧道间距对照明控制的影响,既节省了隧道照明的电力消耗,又获得了更佳的照明效果。
西南交通大学 2018-09-18
一体化集中空气处理系统的控制装置及控制方法
本发明公开了一种用于集中空气处理系统的控制装置,包括:多个变频器,其分别与多个风机连接,用于控制对应风机的转动频率以对生成风量大小进行调节;多个执行器,其分别与多个风阀以及表冷器水阀连接,用于控制各风阀和水阀以完成对输送或排出风量大小的调节;多个传感器,其分别设置在多个风管上以及表冷器的冷冻水管上,用于采集温度以及室内 CO2 浓度;控制器,其对传感器数据进行处理,从而生成信号以控制各变频器和执行器对各风机、风阀和水阀进行调节,完成送风和回风与新风和排风的协调,实现室内空气处理。本发明利用温湿度及二
华中科技大学 2021-04-14
PLC可编程控制实验室,可编程控制实训桌
产品详细介绍 详细内容可登录本公司网站(www.ogsysb.com/plc.html)查看或拨打0571-86267868进行咨询。杭州欧格实验设备有限公司,欢迎您的致电!  PLC可编程实验室设备适合高职院校、职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》的实训教学。也适合技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站的PLC实操、技能鉴定考核。   
杭州欧格实验设备有限公司 2021-08-23
高温超导电动悬浮列车静悬试验台超导磁体的自由度控制与安全防护系统研究
技术成熟度:技术突破 1.原理:结合磁浮列车极端运行工况,充分考虑运行环境的强磁场,深入研究机-电-磁耦合机制,精确调节磁体悬浮姿态,以实现超导磁体在液氮温区(-196℃)自稳定悬浮。 2.创新点: (1)研发国产化低功耗悬浮控制模块,能耗较进口设备降低35%; (2)突破-196℃环境下多系统协同控制技术,填补国内工程化应用空白。 3.应用场景: (1)高速磁浮列车静悬试验台 (2)精密仪器运输平台 (3)航空航天地面测试装备 4.应用案例:前期开发的自由度控制系统,已被合作团队应用且效果较好。
长春工业大学 2025-05-20
新冠肺炎疫情控制策略研究
南开大学统计与数据科学学院黄森忠教授团队在新冠肺炎疫情控制策略研究中不断取得进展。该研究通过梳理新冠肺炎疫情发生的核心时间线脉络,分析新冠肺炎的流行病学参数,并将其与SARS(非典型肺炎)和MERS(中东呼吸综合征)比较,经过建模分析,最终对新冠肺炎疫情控制的拐点、流行时间跨度、最终规模及复工风险等作出评估预测。  新冠肺炎每日新增治愈人数与新增确诊人数比值随时间变化的时序图 该工作基于传播动力学及普适SEIR模型进行建模,通过“南开大学智英健康数据研究中心”开发的程序EpiSIX,实时跟踪国家卫健委及各地卫健委自2019年12月12日以来发布的确诊病例数据,对新冠肺炎疫情的流行趋势进行研判,对疾控策略的效率进行评估,并将相应建议提供给疾控方参考。 该研究团队从2020年1月30日持续发布疫情传播预测(至2月29日每3天发布一次,共11期;从3月3日起每5天发布一次,共3期),并根据疫情变化,及时调整预测评价指标及预测目标(如疫情最后规模及“没有本地新增病例”的事实终结时间点)。该研究项目由南开大学新型冠状病毒应急科研专项、国家自然科学基金和国家科技重大专项予以支持,并得到了教育部、国家卫健委等的支持指导。研究成果已在线发表于《中国科学:数学》。
南开大学 2021-04-10
锅炉闭环燃烧优化控制系统
锅炉燃烧优化是电厂节能减排的重要手段。本系统综合运用在线支持向量机动态建模技术、约束非线性优化技术、经济预测控制技术,通过控制氧量定值、燃烬风门开度、二次风门开度和给煤量偏置等变量,实现了对锅炉效率和SCR入口NOx浓度的闭环优化控制,同时能够减小再热汽温调节偏差。本系统采用数据驱动的方法,具有以下突出优点:(1)实现了闭环燃烧优化控制,无需人工干预;(2)通过模型自动更新可以有效消除负荷和煤种变化对优化效果的影响;(3)同时适用于稳态工况和动态变负荷情况下的燃烧优化。现场应用结果表明,该系统可以在保证锅炉效率的情况下,使SCR入口NOx浓度下降30~50mg/m3。
东南大学 2021-04-11
板带轧机板形控制技术
提高板带轧机板形质量的一个重要途径是采用新的板形控制技术。目前普遍采用的诸如加大弯辊力、采用可移动中间辊等手段在提高了轧机板形控制能力的同时,也带来了轧辊剥落、辊耗增加等负面结果。目前国内已经投产的板带轧机在板形控制方面均存在一些不足。 本成果在板形控制和辊形设计思想上实现了突破和创新,通过与宝钢和武钢等大型钢铁企业的合作,获得了板形质量明显提高的实际效果,年经济效益超亿元。获得了包括国家科技进步一等奖、原冶金部科技进步一等奖在内的多项奖励。本成果的主要内容包括: 板带轧机变接触轧制技术 板带轧机变接触轧制简称VCR(Varying Contact Rolling),由与轧机形式相适应的辊形设计(“VCR变接触支持辊”、“均压型PPT中间辊”、“轴向移位变凸度工作辊”和“ASR非对称自补偿工作辊”)及配套的工艺制度、控制模型和带钢平坦度检测装置等多项技术所组成。具有增强轧机对板形的调控能力、提高消化来料板形和规格波动能力、使机架间负荷分配趋于合理、保证轧制过程顺行、提高板形质量和生产率、实现超平材超薄材等极限难轧品种的轧制、降低轧辊及轴承消耗等效果。武钢和宝钢等企业的冷热连轧机已采用了这项技术。 板带轧机板形控制模型 板形控制模型与控制系统是现代化板带轧机的重要标志,是实现板形自动控制的关键。通本单位自主开发了热连轧机板形自动控制模型、板形板厚解耦模型、冷连轧机的弯辊自动设定模型和板形控制目标生成模型,并成功应用于大型工业轧机,属于国内首创。该技术的开发和应用,不仅提高了轧机板形自动控制的水平,改善了产品质量,提高了生产效率,同时也显示在板形控制这个国际前沿领域,我国的理论研究和技术开发已经达到了国际先进水平。
北京科技大学 2021-04-11
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