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利用人工智能实现了三维矢量全息新技术
上海理工大学庄松林院士和顾敏院士领导下的未来光学国际实验室宣布，首次利用机器学习反求设计（machine-learninginversedesign）实现了三维矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。据介绍，这项发明是光学全息技术领域的一次重大突破，其提供的基于机器学习的反求设计可精准且迅速地产生一个或多个任意三维矢量光场，有望应用在超宽带全息显示、超安全信息加密以及超容量光存储、超精确粒子操控等各个领域。相关研究成果于4月18日凌晨发表在国际顶级学术刊物《科学进展》上。该杂志为《科学》（Science）刊物旗下子刊，是一个涵盖所有学术领域的开放性、综合性科学刊物。光是一种电磁波，其在介质中传播的同时伴随着电磁和磁场的振荡，被称为光的矢量特性。基于光波的横波特性，光的振荡通常被限制在与其传播方向垂直的二维平面上。近些年，研究发现光的振荡可打破传统二维平面的束缚，通过干涉产生纵向光振荡，即形成第三维光矢量。在物理学上，通过求解三维麦克斯韦方程可以正向得到一个三维矢量光场分布，但其不可控。一直以来，精确产生任意三维矢量光场是一个世界性难题，因其需要十分复杂的反求设计，超出了人类知识和经验的边界。顾敏院士指导的科研人员利用机器学习反求设计率先实现了三维矢量全息，可精确地控制三维全息图像中每个像素点的任意三维矢量状态。“通过机器学习的人工智能新科技，我们首次实现了三维矢量光的操控，并将机器学习的算法延伸到光学全息中去，”顾敏院士说，“这样的操控是全方位的，包括对每个三维矢量光携带的信息进行编码、传输和解码，因而消除了传统二维偏振光的束缚。”文章第一作者任浩然博士（目前在德国慕尼黑大学从事洪堡博士后研究）说：“机器学习在光学设计中扮演着越来越重要的作用。我们研究证明训练后的人工神经网络可有效地、快速地产生任意三维矢量光场，达到接近百分之百的准确性，极大地提高了光场调控的效率。”这项发明还为光学全息开辟了一条新道路，首次在全息中证明光的三维矢量状态可以作为独立的信息载体，实现信息的编码和复用。顾敏院士说：“这项发明作为光学全息技术领域的一项重大突破，不仅为下一代超宽带、超大容量、超快速并行处理的光学全息系统奠定了基础，同时也为加深理解光与物质的相互作用（例如粒子操控）提供了一个崭新的平台。”该项工作得到了墨尔本皇家理工大学（RMIT）人工智能纳米光子学实验室以及计算机科学系的大力支持。
上海理工大学
2021-04-11
有机电荷转移分子调控二维材料电学特性研究
已有样品/n使用有机电荷转移分子F4TCNQ与MoS2结合形成范德华界面，通过F4TCNQ与MoS2之间的电荷转移来降低沟道内无栅压情况下的载流子浓度。MoS2晶体管的开启电压（Von）从负数十伏被调制至0伏附近，F4TCNQ并未导致MoS2晶体管包含迁移率在内的任何电学性能的下降，其亚阈值摆幅（SS）反而明显提升。团队成员通过第一性原理计算以及扫描开尔文探针显微镜表征证实了范德华界面处电荷转移的存在性，并研究了F4TCNQ对Mo
中国科学院大学
2021-01-12
一种制备聚合物三维多孔支架的方法
研发阶段/n本发明公开了一种制备聚合物三维多孔支架的方法，将聚合物溶于溶剂配制成浓度为溶液，加入致孔剂颗粒并搅拌，于室温挥发溶剂至混合物呈糊状；将糊状混合物倒入装好滤纸、配有吸滤瓶的布氏漏斗中，用密封塞子塞住漏斗上口，塞子侧面涂上真空脂，确保润滑和密封，静置１０～３０分钟；将普通循环水真空泵与吸滤瓶连接，抽真空数小时，直至溶剂完全挥发；然后用去离子水浸泡洗涤聚合物／致孔剂复合物，每隔４～８小时更换一次去离子水，直到在洗涤后的去离子水中检测不到致孔剂的存在为止，得到湿态支架；将湿态支架真空干燥至衡重，
湖北工业大学
2021-01-12
基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用
已有样品/n石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。市场预期：该技术可应用于精细元器
中国科学院大学
2021-01-12
一种可自动更换喷头的三维打印机
本实用新型公开了一种可自动更换喷头的三维打印机，包括机架、安装在机架上的三维运动机构，所述机架上安装有两个或两个以上用于定位喷头模块的定位座；所述三维运动机构上安装有喷头模块母座，该喷头模块母座上设有用于吸和定位对应喷头模块的电磁铁；所述喷头模块上设有与所述电磁铁配合的铁片I；以及控制器。本实用新型的创新之处在于采用了可以自动更换的喷头模块。由于采用了电磁铁吸附喷头模块的设计，使喷头模块的安装与卸下变得简单可行。由于打印过程中可以自动更换接有不同打印丝材的喷头模块，增加了可打印材料的种类，可以打印具有多种材料的物体，丰富了产品的组成结构。
浙江大学
2021-04-13
维超大薄的荷叶状氧化镍纳米材料及其制备方法
本发明公开了一种二维超大薄荷叶状氧化镍纳米材料及其制备方法，称取适量的四水合醋酸镍和尿素，加入到60毫升去离子水，搅拌溶解，得到浅绿色溶液；将溶液转移到100mL带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，密封后置于烘箱中，设置温度为110～130°C，反应10-14小时；反应结束后，自然冷却至室温，过滤洗涤，得绿色沉淀物；将烘干的绿色沉淀物放入电阻炉中，设置温度为300～400°C，热处理2～4小时，即得二维超大薄荷叶状氧化镍纳米材料。荷叶直径尺寸大小为1.8～2.5μm，厚度为10-20nm。这些纳米荷
安徽建筑大学
2021-01-12
一种基于虚拟技术的三维视景图像打印装置
一种基于虚拟技术的三维视景图像打印装置，包括图像釆集模块、 数据处理模块、虚拟模型模块、数据存储模块以及三维视景图像打印 模块。所述图像釆集模块一端与外部图像传输通道，或者深度传感器、 左摄像头和右摄像头相连，另一端与所述数据处理模块相连，能够从 所述图像传输通道接收三维视景图像数据，或者通过所述左摄像头、 所述右摄像头和所述深度传感器接收釆集的三维视景图像数据，将所 述三维视景图像数据发送至所述图像处理模块。所述图像处理模块一 端与所述图像釆集模块相连，另一端与所述虚拟模型模块，所述图像 处理模块
南京工程学院
2021-01-12
一种三维激光扫描装置的系统参数校准方法
本发明公开了一种三维激光扫描装置的系统参数校准方法，由于激光扫描装置系统参数在测量时存在固有的机械安装与测量误差，每个参数都需要在测量值的基础上进行微调。本发明公开了一种获取系统参数微调量的可靠方法。首先，通过三维激光扫描装置获取标准平面标靶的点云模型，然后，确定一个评价指数作为点云模型精度的度量，使得系统参数的微调量与点云模型精度度量成函数关系；最后，运用模式搜索方法寻找一组能够使点云模型精度最高即精度度量值取
华中科技大学
2021-04-14
一种基于 OpenSceneGraph 的三维动画制作方法
本发明公开了一种基于 OpenSceneGraph 的三维动画制作方法，通过控制二维图片在三维场景中沿水平方向和垂直方向的规律性几何运动模拟场景中非主体目标动画，具体包括原图片预处理步骤、创建子图步骤、添加广告牌步骤、更新场景数据步骤、绘制场景的步骤；本发明对图片进行预处理除去背景，获得带有透明通道的目标图片；在每一帧改变纹理坐标和顶点对应关系，实现纹理动画效果；利用广告牌技术，使之在视角变化时自动改变图片朝向，始终
华中科技大学
2021-04-14
新一代高灵敏、高品质三维数码相机
今年以来，三维数码成像与显示产业迅速崛起，各类三维研究和产业项目如火如荼地向着高舒适度、高临场感新一代平板裸眼三维立体显示技术发展。因此，结合上述传感器和平板裸视三维显示技术，发展新一代高灵敏、高品质三维数码相机，将赢得新一代数码相机的巨大应用市场和发展机会。 南开大学现代光学研究所目前承担国家科技部973项目，研究适用于平板显示器的高舒适度、高临场感新一代大尺寸裸视三维立体显示技术，目前已经研制出了基于微透镜阵列的裸视三维显示实验装置，能够在平板显示器的内外两侧展示大尺寸的、清晰的
南开大学
2021-04-14