界面润湿性对石墨烯流固摩擦能量输出的影响

为深入了解界面润湿性对流固摩擦能量输出的影响机制,该文利用石墨烯薄膜制作不同界面接触角的俘能结构并进行实验测试。此外,基于分子动力学理论建立Couette模型并进行仿真验证。研究发现,俘能结构输出的电压随着接触角的增大而增加,接触角为69.5°的俘能结构对应输出的电压是0.95 m V,相比接触角为45°时输出的0.57 m V增长67%;输出的电压极性与溶液流动的方向有关;而且电压幅值与溶液流动速度及浓度有关,与流动速度成非线性关系。结合模拟结果提出一种界面润湿性对流固摩擦能量输出效率的影响机制,结果表明:宏观接触角是表征界面对水分子的束缚力的参数,也是影响溶液在界面附近滑移速度的关键因素,溶液离子拖动电子移动速度受滑移速度影响,并将最终决定输出电压大小。     

一种新型微流体系统设计与合理性分析

微流体系统作为一种可对流体进行精密控制、操作与检测的技术,其发展为细胞体外培养提供了新的平台,而且可与生物传感器结合构成微流体传感测试系统,大大提高细胞传感检测的精确性、一致性和稳定性。在微系统设计与制造的基础上,提出了一种新型微流体系统结构,应用COMSOL软件建立了微流体系统模型,通过对其流动特性的分析对比,优化了系统结构,系统地研究了其对细胞培养与检测的影响。结果表明:该结构既能实现细胞的长期培养;又能通过精确的微流控制,结合生物传感器,对不同时期或不同病态的细胞进行实时检测和分析。该研究对医用药物测试芯片与微流传感测试系统有着重要的意义。     

交流电沉积制备纳米枝晶拉曼基底

使用交流电沉积方法在预定的微区域内制备了纳米枝晶表面增强拉曼散射基底。通过调节交流和偏置直流电压可以控制基底的形貌、位置以及生长方向。从电化学过程、液电耦合场2个角度对拉曼基底的生长机理进行了阐述。激光共焦显微拉曼实验进一步表明：使用四巯基吡啶作为指针分子,该基底具有良好的拉曼活性。     

交流电沉积实现微纳器件定向连接研究

使用交流电化学方法定向制备了预制微电极之间的电连接。通过调节交流电压与偏置直流电压幅值可以控制电连接的生长方向。如果施加的交流电压幅值高于生成电连接的电压阈值,并且该值恒定时,频率越小,浓度越大,电连接晶体越粗壮;而当电解液浓度与频率恒定时,电压幅值变化对形貌影响较小。有限元仿真模拟进一步说明：当施加的交流电压高于阈值时,电极处于交流电渗流上游。电极扩散层厚度增加将诱导电极之间电连接晶体的生长。在交流电压上叠加直流偏置电压时,电连接晶体从偏置电压相对较负的一端向另一端生长。伏安特性测试结果表明：该连接具有优异的接触特性。     

基于Pcap01芯片的高精度微电容检测系统设计*

本文介绍了一种基于Pcap01的微弱电容检测系统的硬件、软件设计和实验测试。系统硬件主要由微电容测量芯片Pcap01、单片机STC12LE5A60S2最小系统以及供电电路构成。系统软件包括下位机的C程序和基于Labview软件实现的上位机。下位机实现了电容数据采集、Pcap01与单片机之间的SPI通信以及将数据发送给上位机的功能。上位机可实现数据处理、实时显示以及测试数据的存储。实验测试结果表明,该系统的数据检测均误差可低至2.9093fF。系统具有精度高,抗干扰性强,实时性的特点,实现了电容式生物传感器与接口电路的集成。     

类积木状ZnO气体传感器的制备及其气敏特性研究

采用水热法合成了类积木状ZnO纳米结构,利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的ZnO纳米结构的物相、化学组分及微观形貌进行了表征与分析。对基于ZnO纳米结构的气体传感器进行甲烷气敏特性测试,测试结果表明:该传感器的最佳工作电压为5 V,在该电压下对体积分数为200×10-6甲烷气体的灵敏度可高达55.4%,最低检测限为1×10-6。     

基于Lyapunov稳定性及CPSO的航天器姿轨控制

针对在轨服务航天任务中轨道与姿态动力学耦合问题,提出一种基于Lyapunov稳定性分析的反馈控制方法,采用基于对偶四元数的一体化耦合动力学模型来描述航天器的相对位置和相对姿态,利用速度陀螺仪与激光雷达的量测信息构建Lyapunov能量函数,得到满足系统全局渐进稳定的控制率。并用混沌粒子群算法（Chaos Particle Swarm Optimization algorithm,CPSO）优化控制器参数以便达到良好的控制效果。仿真结果表明,该方法不仅保证了航天器的相对轨道、相对姿态和跟踪速度在较短的时间内收敛至期望值,而且具有较高的跟踪精度。     

共振隧穿二极管的压阻特性测试与研究

设计并搭建了检测共振隧穿二极管(RTD)压阻特性的实验系统,测试了RTD结构在不同应力状态下I-V特性曲线的漂移.实验结果表明RTD结构压阻特性的灵敏度大于1×10-8Pa-1.为了更精确地定量表达其压阻特性,研究了同一RTD结构I-V特性的一致性,得到相同环境条件下RTD电阻的最大相对漂移量小于3%,其中1%由测试仪器造成.     

薄膜电容式表面应力生物传感器设计与优化

在总结传统微悬臂梁表面应力生物传感方法缺陷的基础上,提出了基于PDMS(polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微薄膜的电容式表面应力生物传感器,分析了其基本结构原理及优点,并运用ANSYS软件建立了传感器仿真模型,对相同表面应力下,Au电极大小不同的薄膜形变进行了仿真,计算输出电容。结果表明,薄膜形变量及电容改变量与Au电极在PDMS薄膜上的覆盖率有关,通过比较输出电容改变量与薄膜形变之间的关系,得出了传感器最优结构尺寸。     

“电子科学与技术概论”课程教学实践与反思

"电子科学与技术概论"是电子科学与技术专业的先导课程,结合多年教学实践经验,通过教学内容博精兼备、多样化教学方式和启发创造性思维改变学生传统的学习方式,旨在帮助学生对该学科内容与发展方向有一个清晰而完整的认识,在专业学习中做到心中有数,有的放矢,对自己的未来职业进行合理规划。