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基于形状记忆聚合物的一种新型的 “万能抓手”策略
浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队,便基于形状记忆聚合物,提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单,就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单,本领可不小,它可以把目标物体“锁”在体内,轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》(Science Advances)上,文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺,通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”?靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料,论其特殊,就特殊在它的“逆来顺受”:在外部刺激作用(如光、热)控制下,形状记忆聚合物可软可硬,在受到一定的外力作用导致变形后,它就能保持这个变形后的形状,可谓“顺其自然”;然而在一定的外部刺激作用下,它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略:第一步,就是抓取物体时,先在外部刺激作用下,让形状记忆聚合物变得柔软,趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中;第二步,去掉外部刺激,让形状记忆聚合物变回刚硬的状态,保持住该变形的临时形状,将物体“锁住”,从而把物体抓取起来;第三步,等把物体转移到目的地之后,再次施加外部刺激,形状记忆聚合物就会恢复初始形状,将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ,就好像是一把有魔力的万能锁,能锁住世间万物:为了获取 “ 猎物 ” ,它 先 变成柔软的橡皮泥,把物体柔柔地包住,然后变成坚硬的石头,把物体牢牢地锁住,等把物体 “ 押送 ” 到目的地,又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍,这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力,包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等;更厉害的是,它还能像壁虎一样, 粘附在物体表面 ,不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体,这个抓手又是如何发挥功效的呢?当物体尺寸小到微观尺度(100微米左右或者更小),物体受到的表面力,特别是与抓手的粘附作用强,会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中,抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取,不依赖抓手的粘附力,所以当粘附力给物体释放带来挑战时,就可以在抓手表面镀上一层特殊材料,或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附,从而实现物体释放。这样,即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球,也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车,可以用它在微观世界里搭建‘建筑’,制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说,“这个抓手在微观视角下还有一个优势,就是一个抓手就是数以万计的微观吊车,可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用,宋吉舟教授表示,在柔性电子制备中,最重要的一步就是微观元器件的快速组装,即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件,但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略,完全不依赖粘附,为柔性电子的制备提供了一种新思路,有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。
浙江大学 2021-04-10
基于人工智能的抗衰老天然化合物的发现与评价技术
浙江大学 2021-05-10
去除当归多糖提取物中蛋白质的吸附剂的制备方法
当归,主产于甘肃东南部,其根可入药,早在数千年前就已经被人们作为滋补、造血、抗炎的良药,随着现代植物化学和药理学的不断发展,发现其根的主要活性成分是多糖(Carbohyd. Polym., 2012, 89,713–722)。研究表明当归多糖具有造血刺激、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病等多种生物活性,同时还能起到保护胃肠道和肝脏的作用(Carbohyd. Polym., 2012, 89, 713–722),但是其结构与生物活性的关系及作用机理尚不明确,为解决这一问题,首先应该分离出高纯度的当归
兰州大学 2021-04-14
去除当归多糖提取物中蛋白质的吸附剂的制备方法
本发明设计吸附剂技术领域,涉及一种对当归粗多糖中蛋白质去除的吸附剂的制备和应用。在植物多糖的提取过程中,需要对粗多糖中的蛋白质进行去除,本发明为一种对蛋白质具有选择性吸附作用的吸附剂。可以实现对植物粗多糖中蛋白质的选择性去除。 成果亮点 技术特点:本发明合成了一种多孔的蛋白质吸附剂,能够选择性的吸附去除植物粗多糖中的蛋白质,而对多糖无任何吸附作用。该吸附剂对当归粗多糖中蛋白的去除率可以达到81%,当归多糖的损失率小于5.0%,具有比商业采用的sevag法、三氯乙酸法、澄清剂法及反复冻融法等技术手段更高的蛋白去除效率及更小的多糖损失率。且该吸附剂可以重复使用10次以上。
兰州大学 2021-01-12
大数据交易应当重视和研究的几个问题
《大数据交易应当重视和研究的几个问题》指出,为了保证交易数据来源的正当性和交易主体的合法性,为了有效克服大数据交易中的问题和风险,对于数据这种新型特殊财产的权属、开发利用及流转的特殊规律应当抓紧研究,相关制度建设要及时跟进。该报告建议从两方面入手:一是从私法角度明确数据的财产性质及其权属分配规则。在充分保护人格权和商业秘密的基础上,将数据产权按价值贡献在被采集者、采集者以及数据加工者等相关主体之间进行合理分配。二是从公法角度明确关于数据采集、加工,大数据产品的开发、流转等的监管规范。要明确数据的采集和利用不得违背公认的社会道德和善良风俗;在不损害相关主体的合法权益和公共利益的前提下,推动政府数据公开共享;禁止有可能威胁国家安全的跨境数据流动。
中央财经大学 2021-02-01
新冠肺炎疫情的状态评估和模拟预测研究
在2020年抗击COVID-19疫情斗争中,北京航空航天大学经济管理学院王惠文教授及团队结合2003年所做非典疫情的状态评估和预测建模研究基础,密切关注在疫情防控中存在的问题。自1月23日起,通过各种渠道相继提交了20多个信息和提案,例如:加强对密切接触者实行隔离筛查、避免新冠肺炎疫情在医院内扩散、关注医务人员的轮岗休整、加强对全国各地区疫情监控与预警工作,等等。团队收集和分析了COVID-19的公报数据,采用统计分析方法对新冠肺炎疫情的传播规律进行了预测与分析,对全国(除湖北)各地区的抗疫阶段做出判断和预测,提出了疫情防控全过程的阶段划分方法,并提交了7篇研究报告。王惠文教授接受《中国经济时报》专访,发表文章《各地应分期分批有序恢复社会经济活动》,并被《今日头条》等网络媒体转载;民建市委网站头版刊登了她的文章《COVID-19疫情发展的状态评估与预测分析》,并报道了《数据会说话:王惠文:疫情发展的状态评估与预测研究》;民建中央网站也专题报道了《北京会员王惠文:用数据打赢疫情防控战》。
北京航空航天大学 2021-04-10
基于138名新冠肺炎病人临床数据的研究
这项研究收集了2020年1月1日至1月28日期间,中南医院收治的138名新冠肺炎病例数据,其中40名(29%)医护人员和17名(12.3%)住院病人受到院内交叉感染。受感染的医护人员中,31人在普通病房工作,7人在急诊部门,2人在重症监护室。 武汉中南医院的这项单中心病例分析成果,清楚阐释了新冠肺炎的临床特征和治疗经验,为抗“疫”阻击战取得进一步胜利打下坚实基础。同时,研究证明“超级传播者”存在的可能性和病毒不可小觑的侵袭力,全员警戒一刻不容松懈,尤其要求一线的医护战士得到最严格的防护武装。
武汉大学 2021-04-10
控制与保护开关在交通领域的应用研究
在交通领域,特别是轨道交通领域,存在大量的电动机性质的负载。如大型交通枢纽中用于消防控制的的风机、水泵;轨道交通领域用于信号控制的转辙机等等。这些负载的正常运行直接关系着交通系统的安全可靠运行。然而由于种种原因,当前的交通领域电动机负载仍然使用着传统的分立元器件构成构成控制 与保护系统。其构成图如图1(a)所示。图1 电动机电控系统的构成a)分立器件构成的电控系统       b)CPS构成的电控系统 在采用传统的分立器件构成电控系统中(如图1 a所示),其主要电器元件构成为:熔断器(FU)+断路器(QF)+接触器(KM)+热继电器(FR)。基本工作原理是:在正常情况下,由KM控制电路的通断,当过载或断相时,由FR控制KM切断电路,当短路故障出现时,由QF(FU)断开故障电路。 在分立元器件构成的系统中,由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起使用时,保护特性、控制特性配合不协调;设计人员选择电器元器件可能匹配不当;成套厂购置不同生产厂家的元器件产品的质量不同和装配调整不当;用户现场整定不当;元器件生产厂家推广和技术服务不到位。因此要达到完善的选择性保护或是各种保护特性的协调配合的目标,难度很大。而一旦出现上述情况,通常会造成接触器的主触头烧毁、甚至造成飞弧,使故障扩大,影响邻近供电回路;断路器在系统出现短路故障时不能正常分断电路;保护装置不能起到保护电动机的功能,造成误动或拒动等。 近年来,由本项目负责人所参与的新型多功能集成化的控制与保护开关(CPS)已经在其他领域取得了大量的使用,并且取得了良好的效果。控制与保护开关结构图如图2所示。 由控制与保护开关电器(CPS)构成的电控系统如图1 b所示。 CPS具有多种分立器件的组合功能,且这些功能在产品内部具有协调配合的特性,因此,由CPS构成的电控系统与由分离器件构成的系统有以下不同: 具有控制与保护自配合的特性:CPS集控制与保护功能于一体,相当于断路器(熔断器)+接触器+热继电器+辅助电器。很好的解决了分立元件不能或很难解决的元件之间的保护与控制特性匹配问题,使保护与控制特性配合更完善合理,只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品,代替以往的包括自电源进线至负载端的各种电器;大大减轻了设计人员的工作量。 具有较高的运行可靠性和系统的连续运行性能: CPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用,即具有分断短路故障后的连续运行性能,CPS在进行了不小于1500次的AC-44操作性能后(相当于AC44电寿命)紧接着完成分断额定运行短路电流(Ics:O-CO-CO)试验后,仍具有不小于1500次的AC-44操作性能,这是由断路器等分立器件构成的系统所难以达到的,CPS的这一特性极大地提高了系统的运行可靠性和系统的连续运行性。 本项目拟研究: 研究交通领域的电动机负载的控制与保护的基本要求; 提出CPS应用与交通领域电动机控制与保护的特殊要求; 设计制作符合交通领域电动机控制与保护的CPS; 构建基于CPS的交通领域电动机的监控系统; 本项目前期研究成果丰富。拥有授权发明专利13个,累计发表文章13篇。随着国家战略的实施,未来将建设更多的高速铁路,也有更多的高铁站、地铁站等等。需要在交通领域安装更多的电动机。每一台电动机都需要一个控制与保护系统。如能用CPS来替代传统的分立元器件,将会产生显著的效果。具有很大的应用前景和社会效益。
同济大学 2021-04-11
EIS 型无标记病理芯片及其检测系统的研究
项目简介: 本成果提供了一种以光寻址电位传感器(LAPS)为核心、基于现代电子学的光电化学型生化分析平台,具有阵列式、光可寻址、无标 记等优点。同时,该成果作为一个测试平台,可将多种生物化学响应 过程移植于其上,具有应用灵活的优势,例如,与噬菌体展示技术结 合,将特异于转移肿瘤细胞的噬菌体固定于芯片表面,实现了对转移 乳腺癌肿瘤细胞(MDAMB231)无标记检测,如图 1 所示;与基于左 旋多巴(L-dopa)的表面仿生活化策略相结合,对免疫球蛋白(IgG) 探针固定、免疫响应进行了全程监测,并将其推广至甲胎蛋白(AFP)、 癌胚抗原(CEA199)、铁蛋白(Ferritin)等四种原发性肝癌相关肿瘤 标志物的联合检测,如图 2 所示;利用新材料——氧化石墨烯(GO, graphene oxide),构建了 GO 功能化光电化学型 DNA 检测体系,实 现对 ssDNA 探针固定、及其与三种不同长度 ssDNA 杂交的无标记检 测,如图 3 所示。 
南开大学 2021-04-11
基于平行语料库的文学自译现象研究
浙江财经大学黎昌抱教授编著的《基于平行语料库的文学自译现象研究》2017年12月由高等教育出版社出版,获2019年“浙江省第二十届哲学社会科学优秀成果奖”三等奖(基础理论研究类)。 该成果是国家社会科学基金项目《基于平行语料库的文学自译现象研究》(项目批准号为12BYY025)的最终研究成果。长期以来,自译研究一直处于被边缘化状态,直到20世纪六七十年代,自译还只是作为一种翻译现象在理论研究中使用。从学界目前研究现状来看,在国外,自译研究的一个显著特点是立足双语写作视角,起始于20世纪六七十年代;在国内,研究视角虽然较为多元,但比较零散,而且这些研究基本上集中在最近10年。无论在国外还是在国内,目前的自译研究一般是以个案研究为主,即以作者为中心的研究和单文本自译作品为对象的研究,而且这些研究往往侧重微观。据此,本研究将基于自行研制的汉英自译平行语料库,参照类比他译,并以现象学为理论视角试图就自译研究的基本问题(即自译及其范畴问题)、自译行为的心理机制、自译过程的主体间性、自译结果的文本间性以及自译活动的标准策略等方面对文学自译现象进行尝试性探究和综观描写。
浙江财经大学 2021-04-30
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