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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
质子/重离子治疗仪具有 360°旋转机架的治疗室
质子治疗肿瘤已被全世界评估为疗效最好、副作用最少的治疗方法,质子放射治疗肿瘤需要质子重离子治疗设备,质子重离子治疗设备价格昂贵,目前国际上也只有少数的医院具有,高昂的成本设备成本是质子重离子治疗推广应用的最主要瓶颈,质子重离子治疗设备要实现适形治疗,需要高效地控制束流的横向位置、纵向的能量分布,以精准地匹配病灶的形状,这就需要能够360°旋转、等中心点的旋转机架,上海理工大学与其他单位利用在航天领域的合作成果和相关的自主技术,破解了质子重离子束用于实体瘤的精准治疗的核心技术和工程难题,成功研发质子重离子治疗仪360°旋转机架,位置精度达到了<1mm,为质子重粒子治疗设备小型化、降低成本、更普及推广打下了坚实的基础。质子重离子治疗仪360°旋转机架是质子重离子治疗仪的重要组成部分,它能将粒子束按照最优路径准确打到患者的肿瘤位置,减少对健康部位的损害,更有效的杀死癌细胞。
上海理工大学 2021-01-12
熔纺氨纶用的一种亚氨酯添加剂制造方法
氨纶熔融纺丝具有工艺流程简单,设备投资少、生产效率高、生产过程不使用溶剂、环境污染少等优点而成为最为经济和对环境最为友善的氨纶生产新技术。由于熔纺氨纶与干纺氨纶结构上的差异,使熔纺氨纶的耐热性与回弹性较差。为了克服上述缺点,国内外普遍采用添加预聚体的方法,然而预聚体的NCO基团十分活泼,在存放过程中易与空气中的水分发生副反应,使预聚体失效。 本项目是以带有活泼氢的酚、酸、醇、酯、胺等化合物作为封端剂,与预聚体中的NCO基团进行反应,使两端NCO基团得到暂时的保护,反应形成一种在常温下稳定的亚氨酯,从而改善了纤维的耐热性及回弹性,同时由于亚氨酯在常温下非常稳定,存放期可大大地延长,因此这种新颖的封闭型预聚体比常规预聚体法更有效。已获得国家发明专利。
东华大学 2021-02-01
西北工业大学防氧化涂层激光熔覆设备项目公开招标公告
西北工业大学防氧化涂层激光熔覆设备项目招标项目的潜在投标人应在详见附件获取招标文件,并于2022年07月04日14点00分(北京时间)前递交投标文件。
西北工业大学 2022-06-09
一种基于氯化胆碱-木糖醇低共熔溶剂的电镀锡方法
简介:本发明公开了一种基于氯化胆碱‑木糖醇低共熔溶剂的电镀锡方法,属于电镀技术领域。该方法首先将木糖醇、氯化胆碱和蒸馏水恒温搅拌得到透明的低共熔溶剂,接着将氯化亚锡加入到低共熔溶剂中再恒温搅拌得到含锡的低共熔溶剂,以此作为电镀液;将纯锡板作为阳极,低碳钢作为阴极,浸入到电镀液中进行恒电流电镀。本发明镀锡工艺安全无毒、环保节约,解决了氟硼酸盐镀锡、卤化物镀锡等工艺存在的环境污染问题。
安徽工业大学 2021-04-13
铝熔体自生Al2O3-铁铝原位复相增强行为
研发阶段/n内容简介:采用原粉或中间合金直接在铝熔体中原位反应生成复合增强相的办法熔炼复合材料,分别在不同压力状态下(自重状态、100吨液压机上和1.5KW超声波发生器中)和约束状态下(将三维金属网预置于金属型中)凝固,在不同的工艺控制条件下(温度、压力、时间等),研究凝固组织中三维立体金属网、Al2O3、铁铝系金属化合物的形态及其微界面传热和传质规律,并通过不同的热处理工艺研究三维立体金属网络、自生弥散质点Al2O3、铁铝金属间化合物对金属基体复相强化特点。从而获得了具有高强度、高韧性、高模量、耐
湖北工业大学 2021-01-12
含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃的制备方法
本发明公开一种含杂化长支链结构的高熔体强度聚烯烃的制备方法,包括如下步骤:(1)称取接枝率≥0.3%(重量)极性单体接枝聚丙烯100重量份(A组分)、接枝率≥0.3%(重量)极性单体接枝聚乙烯5~30重量份(B组分)、胺类或醇类化合物1~10重量份、抗氧化剂0~0.5重量份、光和热稳定剂0~0.5重量份;(2)将胺类或醇类化合物用醇和/或酮稀释成20%~80%(重量)的溶液;(3)将A组分、B组分、抗氧化剂和热稳定剂从喂料口加入挤出机,步骤(2)所得溶液、超临界二氧化碳分别从第一、第二侧线加入,熔融挤出制得含杂化长支链结构高熔体强度聚烯烃。该产品的色泽、力学性能及加工性能优良,适用于发泡、热成型、薄膜吹塑及挤出涂覆等应用领域。
浙江大学 2021-04-13
电弧熔丝增材制造复合无针搅拌摩擦制备金属构件的方法
本发明提供一种电弧熔丝增材制造复合无针搅拌摩擦制备金属构件的方法,采用电弧熔丝增材制造工艺,按照预设打印程序在基板上从第一层开始以向上生长的方式逐层沉积,直到沉积最后一层,获得所需金属构件;其中,在第一层至最后一层的沉积过程中,对每一层沉积层均采用无针搅拌摩擦进行处理,提高当前沉积层的表面精整度,并消除沉积层表面的氧化层,加深下一层沉积层与当前沉积层之间相互融合的程度,同时通过无针搅拌摩擦重新分布当前沉积层的残余应力并消除偏析,从而提高相邻沉积层之间的层间结合性。
南京工业大学 2021-01-12
揭示转录因子Sox2调节体细胞重编程的新机制
揭示了转录因子Sox2同时结合DNA和RNA并协同调控体细胞重编程的新机制,着重强调了在体细胞重编程过程中Sox2与RNA的直接相互作用的功能。通过PAR-CLIP和RNA SELEX确认了Sox2与RNA直接相互作用,进一步的测序分析发现Sox2偏好性结合一个CCCY核心基序和一个CGCG的二级基序。随后,研究人员利用EMSA和RNA免疫沉淀(RNA-immunoprecipitation assay)等手段确定了Sox2的RNA结合结构域(RBM),该结构域具有优先结合富含GC的RNA序列的特征。另外,通过RNA fishing实验和竞争性结合实验等的进一步分析,发现在DNA和RNA共同存在的情况下,Sox2使用其HMG结构域结合同源DNA序列,并同时利用RBM结构域在体外介导三元RNA/Sox2/DNA复合物的形成。除此之外,通过比较Oct4、Klf4、c-Myc (OKM)“鸡尾酒”以及不同Sox2突变体诱导下iPSC生成的效率发现,删除Sox2 的RBM结构域会影响iPSC的生成,并且显著地改变了体细胞重编程过程中的选择性剪接事件。       该研究加深了人们对Sox2蛋白调控多能性重编程机制的理解,进一步阐明了DRBPs对RNA代谢的调控机制。
中山大学 2021-04-13
一种聚乙二醇重氮聚合物的制备方法
本发明涉及一种聚乙二醇重氮聚合物,其具有式(1)所示结构,是通过对聚乙二醇改性而得,该聚乙二醇重氮聚合物经过紫外光照射后,聚乙二醇重氮聚合物与毛细管内壁上的硅羟基发生光固化交联反应形成涂层。该涂层的制备可以通过自组装的方式在水相中进行,制备过程简单快捷。涂层的化学键合通过感光性聚乙二醇重氮聚合物的光固化交联反应实现,不易出现毛细管堵塞等质量问题。抗蛋白吸附涂料、产品附加值高。
青岛大学 2021-04-13
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