荷兰黄瓜外部水分迁移模型及实验研究

综合单向扩散、双膜理论以及有效膜模型等原理,提出了荷兰黄瓜在贮藏前期的外部水分迁移传质模型——类单向扩散过程,通过实验导出了荷兰黄瓜在恒温恒湿条件下水分迁移时的有效膜厚度△x,避免了理论分析过程中存在的有效膜厚度难以确定等问题,为预测果蔬前期水分损失提供了一个新的思路。      

The Impact of the Azo-Chromophore Sort on the Features of the Supramolecular Azopolyimide Films Desired to Be Used as Substrates for Flexible Electronics

High-performance supramolecular polyimide systems were synthesized via a simple and innovative approach using two types of azo-chromophores, leading to concomitant special properties: high thermostability, the ability to be processed in the form of films with high flexibility, adequate morphological features, and good structuring capacity via phase mask ultraviolet (UV) laser irradiation, induced by the presence of the azo groups (–N=N–). The dimension and the anisotropy degree of the micro/nano patterns obtained on the surface of the flexible films (determined by atomic force microscopy) depend on the azo-dye type used in the supramolecular azopolyimide synthesis, which were higher when the azo-chromophore containing a –cyano group (–C≡N) was used. The molecular dynamics method, an excellent tool for an in-depth examination of the intermolecular interactions, was used to explain the morphological aspects. Energetic, dynamic and structural parameters were calculated for the two systems containing azo-chromophores, as well as for the pristine polymer system. It was highlighted that the van der Waals forces make a major contribution to the intermolecular interactions. The results from the combination of the dynamic analysis and the concentration profile explain the better mobility of the polyimide chains with a maximum content of azo groups in the cis configuration compared to the other systems. Taking all these data into account, the surfaces of the films can be tuned as required for the proposed applications, namely as substrates for flexible electronis.     

Sensing Leakage of Electrolytes from Magnesium Batteries Enabled by Natural AIEgens

The potential for leakage of liquid electrolytes from magnesium (Mg) batteries represents a large hurdle to future application. Despite this, there are no efficient sensing technologies to detect the leakage of liquid electrolytes. Here, we developed a sensor using laccaic acid (L-AIEgen), a naturally occurring aggregation-induced emission luminogen (AIEgens) isolated from the beetle Laccifer lacca. L-AIEgen showed good selectivity and sensitivity for Mg²⁺, a universal component of electrolytes in Mg batteries. Using L-AIEgen, we then produced a smart film (L-AIE-F) that was able to sense leakage of electrolytes from Mg batteries. L-AIE-F showed a strong “turn-on” AIE-active fluorescence at the leakage point of electrolyte from model Mg batteries. To the best of our knowledge, this is the first time that AIE technology has been used to sense the leakage of electrolytes.     

电子束蒸镀金膜表面黑色颗粒形成的机理研究

采用电子束蒸镀金膜时, 会有微小的黑色颗粒出现在金膜的表面, 这些黑色的颗粒形状大多不规则, 尺寸集中在100 nm~-1μm之间, 传统的蒸镀理论较难解释这些黑色颗粒的成因。本文尝试提出液态金属表面热发射电子引起液面上杂质颗粒“尖端放电”的理论来解释这一现象。这类电晕放电造成颗粒附近温度极高, 瞬间将颗粒蒸发沉积在衬底。通过改变蒸镀功率, 或保持功率不变, 改变电子束斑点形状、落点位置等一系列实验, 验证了理论的合理性。     

(Ti,Ta)N三元薄膜的制备和表征

在用真空阴极弧制备TiN和TaN两种薄膜的基础上,采用两个独立的金属弧源同时放电的方法成功制备出(Ti,Ta) N三元薄膜。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜对TiN、TaN和(Ti,Ta) N薄膜的微结构、化学组分、表面形貌进行了比较分析,发现制备的(Ti,Ta) N三元薄膜是以立方结构为主的固溶体相构成,另外还存在单斜结构的Ta₃N₅相。与两种二元薄膜相比,其XRD图谱的衍射峰显著变宽,择优取向(200)的择优程度进一步加强。三元薄膜表面的Ti:Ta:N比为0.46:0.34:1,晶粒大小为纳米尺度。     

蛋清蛋白、大豆分离蛋白及其美拉德反应产物膜包裹对核桃仁脂质过氧化作用的比较研究

本文通过测定核桃油酸价、过氧化值、丙二醛含量、碘值和DPPH自由基清除率五个指标的变化研究比较蛋清蛋白膜、大豆分离蛋白膜及其与木糖美拉德反应产物膜包裹对核桃仁脂质过氧化的影响。结果表明,随着反应时间（0⁸d）的增加,核桃仁酸价、过氧化值和丙二醛含量均呈现上升趋势,DPPH自由基清除率均呈现下降趋势,而碘值则变化不明显。加热第8d时,四种膜包裹核桃仁的酸价、过氧化值和丙二醛含量均小于未包膜的核桃仁,DPPH自由基清除率高于未包膜的核桃仁。四种膜包裹核桃仁的酸价无显著性差异（p>0.05）;而过氧化值中以蛋清蛋白膜组较高,且其余三组的无显著性差异（p>0.05）;四种膜包裹核桃仁的丙二醛含量均明显低于未包膜组,延缓丙二醛含量上升的效果依次为:大豆分离蛋白-木糖膜>蛋清蛋白-木糖膜>大豆分离蛋白膜>蛋清蛋白膜;大豆分离蛋白-木糖膜包裹核桃仁保留的DPPH自由基清除率明显高于其它三种膜。综上所述,两种蛋白及其美拉德反应产物膜包裹均可延缓核桃仁脂质过氧化,综合各项指标其效果依次为:大豆分离蛋白-木糖膜>蛋清蛋白-木糖膜>大豆分离蛋白膜>蛋清蛋白膜。      

金属光子晶体薄膜可见光和微波波段传输性能

一维金属光子晶体薄膜是由金属-介质多层结构组成的等效均匀的各向异性超构材料。相比单层金属膜层,该结构在色散调控方面具有更多的自由度。在该结构中由于表面等离子体激元(SPP)的存在,可实现倏逝波的定向传输。在本文中,等效介质理论、时域有限元差分法(FDTD)的计算结果和实验结果都表明,传输倏逝波的波长、频宽和强度可通过金属光子晶体结构调整实现主动设计。金属膜厚比例越小,传输波长的中心和截止波长越长,频带越宽。当金属膜层厚度小于SPP穿透深度时,可获得宽频段的倏逝波的传输。同时,对金属光子晶体在微波波段的传输性能也进行了研究,发现其在微波波段等效介电常数为负,具有良好的反射性能。该结构的屏蔽效能远大于厚度相近的ITO薄膜的电磁屏蔽效能。在厚度只有几百纳米时,该结构即可实现良好的电磁屏蔽效能。通过金属光子晶体薄膜可实现电磁屏蔽材料的薄膜化、轻质化和可视化。     

微结构薄膜望远镜研究进展分析

微结构薄膜望远镜通过表面微纳结构调制光波相位和传播方向,具有轻量化、公差容限大、易于折叠展开的特点,因此成为大口径轻量化空间光学成像技术中的颠覆性技术。本文通过对国内外微纳薄膜望远镜研究进展的调研和分析,概括了薄膜望远镜研制的关键技术和主要技术途径,重点分析了薄膜材料制备、微结构类型研究、系统光学设计理论等内容。微纳薄膜望远镜研制涉及材料、空间环境工程、微纳加工工艺、精密机械和二元光学等众多交叉学科,随着工程化程度要求的提高,会出现新的技术问题,而随着问题的解决很可能获得具有影响力的科技成果。

     

负偏压功率对溅射沉积钛、铜薄膜电阻的影响

为了研究负偏压功率对直流溅射沉积铜、钛两种金属薄膜电阻率的影响,在采用相同的工艺条件溅射沉积两种金属薄膜的同时分别加上0、50、150 W的负偏压功率,发现随着偏压功率由0增加到150 W,制备的钛薄膜厚度下降了25%,电阻率下降到原来的18%,而对于铜薄膜随着偏压功率由0增加150 W,厚度下降了5%,电阻率却增加到原来的4倍。用原子力显微镜和X射线衍射仪器分析了不同负偏压功率下制备的两种金属薄膜的表面粗糙度和两种金属薄膜的结晶情况,并用Fuchs-Sondheimer理论和Mayadas-Shatzkes理论解释偏压功率引起两种金属电阻变化的原因。这为教学实验、真空镀膜工艺和集成电路生产领域沉积不同结构及电阻的金属薄膜提供参考。     

直流磁控溅射制备铝薄膜的工艺研究

在氧化锆球体上用机械球磨法制备铝膜,采用SEM和EDS观察铝膜的显微形貌及成分,分析了铝涂层的形成过程,运用L₉(3⁴)正交试验研究了球磨时间、球磨转速和球料比等工艺参数对膜厚的影响规律。结果表明：球磨转速、球磨时间、球料比影响膜厚的极差依次减小;以球磨时间10 h、转速250 r/min、球料比7∶ 1参数制备的铝膜最厚,达到了50 μm,且铝膜结构较致密,含氧量低、纯度高,与氧化锆球体机械结合良好。