纵向多孔及实心ZnO微纳米棒的制备、表征及其光催化性能研究

以硝酸锌和六次甲基四胺为原料,水为溶剂,采用低温水热法制备出具有优异光催化性能的六方纤锌矿结构ZnO微纳米棒,并研究了合成过程中磁力搅拌及原料溶液浓度对制备产物形貌及光催化性能的影响,建立了其光催化降解甲基橙的动力学方程。结果表明,搅拌条件下制备的产物为纵向多孔的棒状ZnO,无搅拌条件下制备的产物为实心ZnO纳米棒.优选出的硝酸锌和六次甲基四胺浓度均为0.025mol/L。相比于实心ZnO纳米棒,纵向多孔的棒状ZnO具有更优异的光催化性能,在紫外光照射20min后,对甲基橙的降解率达到100%。通过动力学模型拟合发现,纵向多孔的棒状ZnO具有更大的催化速率常数(0.2942 min~(-1)),是实心ZnO纳米棒催化速率常数(0.1306min~(-1))的2.25倍。     

微压测量和校准技术分析与发展趋势

在高精度装备仪器的研制、试验和生产中,微压测量是一项重要且基础的测量技术。本文通过介绍微压测量在实际生产中的广泛应用,凸显出重视微压测量的必要性;通过对目前微压校准仪器的现状与发展趋势的分析和介绍,对未来微压校准的发展进行了展望。     

电流密度对微/纳结构电铸成型模芯质量的影响

利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics,模拟微/纳结构电铸过程中阴极表面的电场分布,研究不同电流密度下微/纳结构表面的电场分布及电铸层生长前沿情况。仿真结果表明:采用较低的初始电流密度,可有效改善微/纳结构生长前沿铸层厚度的均匀性。选用纳米光阑和纳米柱阵列2种微/纳结构母板进行电铸实验,将初始电流密度从4A/dm2调至1A/dm2,纳米光阑母板成型最大误差60nm降至±20nm之内。通过合理设置初始电流密度、增强阴极表面溶液流动强度等措施,纳米柱阵列模芯特征直径尺寸误差由6.27%下降至2.49%,有效提高电铸模芯的复制质量。     

微纳马达行为控制与驱动燃料研究

人造微米马达是一种通过特定工艺制备而成的微米尺寸器件,在特定刺激下,能够实现各种各样的机械运动。微纳马达发展至今,取得了很多重大的突破和进展,科学家们通过多种材料制备了能在不同化学燃料中运动的微纳马达。主要对微纳马达行为控制与驱动燃料进行研究。     

Shape Memory Alloy (SMA)‐Based Microscale Actuators with 60% Deformation Rate and 1.6 kHz Actuation Speed

Shape memory alloys (SMAs) are widely utilized as an actuation source in microscale devices, since they have a simple actuation mechanism and high‐power density. However, they have limitations in terms of strain range and actuation speed. High‐speed microscale SMA actuators are developed having diamond‐shaped frame structures with a diameter of 25 µm. These structures allow for a large elongation range compared with bulk SMA materials, with the aid of spring‐like behavior under tensile deformation. These actuators are validated in terms of their applicability as an artificial muscle in microscale by investigating their behavior under mechanical deformation and changes in thermal conditions. The shape memory effect is triggered by delivering thermal energy with a laser. The fast heating and cooling phenomenon caused by the scale effect allows high‐speed actuation up to 1600 Hz. It is expected that the proposed actuators will contribute to the development of soft robots and biomedical devices.     

Laser‐Assisted Large‐Scale Fabrication of All‐Solid‐State Asymmetrical Micro‐Supercapacitor Array

The micro‐supercapacitors are of great value for portable, flexible, and integrated electronic equipments. Here, the large‐scale and integrated asymmetrical micro‐supercapacitor (AMSC) array is fabricated in virtue of the laser direct writing and electrodeposition technology. The AMSC shows the ideal flexibility, high areal specific capacitance (21.8 mF cm^?2), and good rate capability. Moreover, its energy density reaches 12.16 µW h cm^?2, outperforming most micro‐supercapacitors reported previously. Meanwhile, large‐scale series‐connected AMSCs are integrated on the flexible substrates (e.g., indium tin oxide‐polyethylene terephthalate film), which can power a veriety of the commercial electronics. The combination of AMSCs array, solar cell, and electronic device proves the feasibility for practical application in the portable, flexible, and integrated electronic equipments.     

钛合金双态组织高温拉伸行为的晶体塑性有限元研究

创建一个包含多变体结构特征的双态组织几何模型,提出一种变形协调性的评估方法,采用以率相关滑移为主的晶体塑性有限元本构关系,研究了具有不同组织特征的Ti-6Al-4V合金双态组织的高温拉伸行为。结果表明：在多晶变形过程中,α_p相承载了更多的应变;在变形后的样品中,出现了大致对称分布于拉伸方向两侧的高应变交叉条带;存在于α_p与β_T之间的包围结构特征,可加剧局域应变分配的差异;随着α_p相体积分数的升高应变量降低,整体应变协调性先较快降低而后平稳;随着α_s片层厚度的增加高应变条带特征弱化,整体应变协调系数升高;含双变体α_s片层团簇结构的β_T组织,其应变协调性低于含单变体和三变体的组织。     

频闪白光干涉技术

频闪白光干涉技术（SWLI）能够对被测系统进行动态模式的重建和表征,在微机电系统（MEMS）或微光机电系统（MOEMS）等振动样品测量中具有很高的实用性。传统频闪方法不能预先检测或分析具有单个振动激励源的微结构,而频闪白光干涉技术则解决了这一问题。为了全面了解这一新开发的技术,本文介绍了理论、技术方法和该技术各种应用的实验结果及分析。该技术为MEMS、MOEMS甚至微纳尺度生物体动态行为的重建和分析提供了一种有效的方法。实验结果和分析表明所开发的技术在实际应用中具有良好的可行性和准确性。     

设计素描观察能力的培养

观察能力的培养是设计素描训练的基本任务之一。设计素描应以传统素描的观察方法为基础,并更加强调用理性的、逻辑的、创造性的思维方法来观察、认识、分析物象。设计素描的观察方法必须经过由感性到理性的循序渐进的过程。文章通过:1、整体对比的观察。2、宏观与微观的观察。3、不同视点与角度的观察,三个依次渐进的过程来分析设计素描的观察方法。通过分析,希望在设计素描教学中把观察能力的培养提升到一个相当重要的位置。只有这样才能为日后设计专业学习打下良好的设计创意思维基础。