步进电机驱动原理

生物反应器对于过程中补料、补酸碱的需求决定了设备对蠕动泵控制精度的高要求，而步进电机控制蠕动泵的方式有多种，用于生物反应器上的通常是脉冲、模拟量和RS-485通讯三种。为了研究这三种控制方式对于蠕动泵控制精度的直观影响，HOLVES专门做了一次对比实验。首先，先要了解这三种驱动方式分别是什么？ 脉冲量：是取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。脉冲量主要用于步进电机和伺服电机的位置控制、速度控制、扭矩控制等。 模拟量：是连续的电压、电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量，所以要实现它们之间的转换需要有传感器把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还需要通过变送器把非标准的电量转换成标准的电信号。此外，还需要有模拟量输入单元(AD)把这些标准的电信号转换成数字信号。 RS-485：是一种串行数据接口标准，为了扩展应用范围通信能力，增加了多点、双向通信能力，即允许在一条平衡总线上连接最多32个接收器，同时还增加了发送器的驱动能力和通信冲突的保护特性，通过差分传输扩展总线的共模范围。#实验测试#1、实验设计测试3种不同驱动方式的蠕动泵在“不同转速下泵出相同体积的液体”和“相同转速下泵出不同液体体积”两种情况下，通过液体体积与设定值的差异去判断步进电机的驱动方式在不同于校准参数时对蠕动泵精度的影响。2、实验方法及步骤（1）实验材料脉冲量蠕动泵（测试前已进行校准）模拟量蠕动泵（测试前已进行校准）RS-485通讯蠕动泵（测试前已进行校准）16号硅胶管量筒1（量程: 20mL，精度: 0.5mL)量筒2（量程: 50mL，精度: 1mL）烧杯纯水（2）实验步骤① 将16号硅胶管扣入蠕动泵滚轮中心，扣上盖板以固定蠕动泵；② 将硅胶管进液端和出液端均放置在装有纯水的烧杯中；③ 设定手动转速，将硅胶管内的空气排出，当纯水泵至硅胶管出液端管口时，即下图红线位置，停止泵液；④ 将出液端放置在合适量程的量筒内，注意不要贴壁，以防液体挂壁影响实验结果；⑤ 在设备上设置好蠕动泵的转速和目标泵出液的体积后，运行蠕动泵，并记录运行时间；⑥ 泵液结束后，观察并记录实际泵出液的体积；⑦ 重复以上操作，测试并记录所有蠕动泵的运行数据。3、注意事项① 蠕动泵在进行实验前，统一使用16号硅胶管以50rpm的转速泵出20mL的泵出液体积，以进行校准操作。② 在实验进行过程中，无论泵出液体积出现多少差异，都不可再进行校准操作。③ 读取泵出液体积时，将量筒放在平整的桌面上，使视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。4、实验数据分析实验的数据进行整理，得到下表：（步进电机驱动精度测试）（精度测试散点示意图）从表中数据可以看出，一旦改变了转速和泵出量，不同的驱动方式控制的蠕动泵会有不同结果。3种驱动方式中，RS-485通讯方式的控制精度最优，脉冲次之，模拟量的误差最大。 RS-485通讯的优点RS-485通讯方式除了赋予蠕动泵高控制精度外，还具备以下优点：① 系统运行稳定——利用专用通信总线把集中器和主站安全、可靠地连接起来。除非设备接口硬件损坏，或者总线线路断开，否则总线抄表系统会一直保持良好的通信效果和抄收成功率。② 通信速率高——由于使用的是专用的有线通信线路连接，线路上除了通信信号外，再无其他信号。且外来的干扰信号耦合到线路后的衰减很大，所以集中器能以较高的速率与主站通信。③ 抗干扰——RS-485总线信道是专用的通信信道，通过在通信线缆上添加的屏蔽，可以有效地保证通信效果，所以具有较强的抗空间干扰性能。HOLVES的生物反应器在步进电机的驱动方式上已基本更新为RS-485通讯方式，有效地提高了发酵过程中蠕动泵的调控性能。HOLVES一直在为全方位提高生物反应器的性能努力希望为生物实验提供更为自动化和更为精密的设备。注：本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有，未经授权禁止转载及使用。

海顿科克直线传动是全球著名的直线传动设备制造公司，最近公司推出了自带DCM4826X驱动器的43000固定轴式电机。 该驱动器支持整步，半步和4,8,16,32,64细分。该系统中的43000电机同样也可以替换成43000双叠厚厚电机，同时电机的丝杆有多种步长可以选择。 该系统配备43000单叠厚电机可以提供最大220N的推力，如果配备43000双叠厚电机则推力最大可以达到337N。根据选配的螺杆种类不同和电机的步距角的不同，该系统的步进步长范围为1.5微米-127微米。 驱动器的供电电压范围为12-48V，其最大输出电流为2.6A，电机额定电压有3种选择分别是2.33V,5V,12V。我们在给驱动器供电的时候，一般我们建议遵循8:1原则，就是驱动器供电电压：电机电压=8：1，例如某系统的供电电压为40V，那么在选择电机的时候，最好是选择5V的电机，驱动器通过调节电流来影响电机的输出力矩，所以电机能不能发挥出最好性能有一个很重要的因素就是驱动器和电机的电压比。 DCM4826X通过USB接口，驱动器可以很方便连接到电脑，通过电脑界面可以对驱动器的额定电流，保持电流，运行时间，细分数一一进行设置，这些参数设置好以后，驱动器就会根据上位机发来的方向，脉冲信号正常工作，该驱动器的方向、脉冲和使能信号采用光电隔离输入，使信号源与驱动器主电源相互隔离，互不干扰。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动全新推出了通过美国RoHs认证的PCM4806型IDEA可编程直线步进电机驱动器，该型号驱动器是海顿IDEA驱动器家族的最新成员，它主要趋向提供更小电流从而去驱动更小海顿永磁式的直线步进电机，随着PCM4806型驱动器的加入，IDEA系列驱动器已经可以驱动海顿所有的直线步进电机型号。 IDEA驱动器是一个结构紧凑，使用方便的驱动器，它可以通过用户电脑屏幕上的操作界面对驱动器进行所有的编程，整个编程过程用户只需点击用户界面上通俗易懂的按纽就可以完成。 用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号（每个海顿电机都有一个品号），这样软件就会根据品号，自行设定电机的初始参数（默认值），有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说，软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值！另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序，同时在正式连接到外部设备上前，输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟！ IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流，通过一根一端是普通USB接口，另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动新一代的G4高性能直线步进电机系列包括直径20mm，25mm和35mm的3种规格的电机，该系列电机具有结构紧凑，性能稳定，推力大等诸多优先，比目前市场上所有的同种尺寸的电机都要优异的多。 G4系列电机在设计和制造的过程中都以提高性能和寿命为目标，产品使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承以保证产品在整个使用寿命中都能保持免维护和重复定位精度。 G4永磁式电机提供了异常高的推力-尺寸比，在很多对安装空间有要求的精密部件中是不二的选择，比如医疗设备，科学仪器，扫描仪器，打印设备以及其他的精密的光学仪器上。 每种尺寸的电机都包含固定轴式，贯通轴式，外部驱动式3种形式，而且每款电机都可以根据需要选择不同步长的螺杆，另外螺杆的行程也可以根据需要截取不同的长度。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是直线传动领域的领导者，近日公司又推出了一款全新产品，就是G4（第4代）19000系列永磁直线步进电机，该电机外径尺寸约为20mm，和原来的海顿低一代的20000系列电机相比，虽然大小差不多，但是G4电机却有更好的稳定性和更大的动力输出，这也是海顿推出的第3款G4电机，先前推出的分别是G4-25000（外径26mm）和G4-37000（外径36mm）系列电机，G4-19000电机的推出也使得海顿G4系列电机变的更加齐全。 和先前推出的2款G4电机一样，G4-19000电机同样产用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承！这些技术上的改进使得电机的性能和稳定性都有了较大的提高。 G4-19000直线步进电机可以在较小的空间内提供比较大的推力，并且定位精确，因此该电机在打印机，分析仪器，实验室装备等设备上有着普遍的使用，另外在其他小空间需要大推力的场合，海顿电机也是不二的选择。 该系列电机和其他海顿电机一样，都有3种形式可以选择，分别是固定轴式，贯通轴式和外部驱动式，我们的工程师会依据您的不同应用条件，为您选择最适合您使用的电机。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近又推出了一款外部驱动式的IDEA直线步进电机，该产品的推出完善了43000系列的IDEA电机产品，目前该系列有固定轴式，贯通轴式和外部驱动式3种结构可选，IDEA电机与普通的电机相比，直接在电机的后端盖上集成了驱动器和控制器，通过一个普通的数据线，用电脑直接就可以对电机进行编程和调试。 　　IDEA外部驱动式电机可以选择搭配不同导程的螺杆，其最大行程最大可以达到51cm, 该电机特别适合用在小型的升降平台，精密的激光设备，高精度的扫描设备，精密的阀门控制设备以及其他很多需要精密控制的场合。 　　IDEA系统是把驱动单元和可编程的控制单元整合到一起的系统，然后通过独特的设计直接整合到了电机的后端盖上，形成一个整体，编程前只要把IDEA特定的软件安装到电脑中，通过数据线把IDEA电机和电脑相连，然后只要点击电脑界面上的一些通俗易懂的按钮就可以对电机进行编程，在完成编程后，还可以在该软件下逐行的进行程序调试，并且输入和输出端口也可以在该软件中得到完全的模拟。 　　该电机其他特性包括可以控制运行电流，驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压，每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流! 　　更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近推出了通过美国RoHS认证的贯通轴式的IDEA驱动电机，这种电机在后端盖上安装了一个智能驱动器，该驱动器结构精巧，并且操作简单，只要在电脑上安装GUI编程软件就可以对电机进行各种要求的编程！这种电机可以搭配不同螺距的螺杆，以满足用户不同的精度要求，其最大行程可以达到508mm，这种电机可以用在小型自动化机器人，激光或者光学设备的调焦系统，高分辨率的成像设备，流体控制和其他很多需要精确控制的场合中！ IDEA系统是一个把直线步进电机和驱动器完美整合到一起的系统，整合后它结构紧凑，操作简单，只需通过GUI编程软件就可以对驱动器进行编程，编程过程也非常简单容易，只要用鼠标点击操作界面上的各项生动的按纽就可以完成，而不需要自己输入编程语言，IDEA可以让编程人员一行一行的进行程序调试，以方便编程员调试程序，输入端口和输出端口也可以在编程软件上得到模拟！ IDEA驱动器的另一个特性就是可以控制运行电流，驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压，每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是直线传动领域的著名企业，最近公司又推出了一款全新的产品，那就是自带了驱动电机的科克RGS导轨，这是一个集成了导轨，步进电机和驱动器的全新产品，这个革命性的产品完全改变了以前结构复杂和接线凌乱的布局，使之成为了一个结构非常简单，而又可以精确传动的新产品！ 这款RGS产品的承重滑块是带消隙技术的，这可以保证传动的精度可以达到最高，同时该滑块拥有自动补偿技术，就是滑块在长时间工作中有了磨损以后，它可以自动补偿间隙，从而能够保证其运动精度不受影响！另外该滑块是由科克一种高性能的塑料聚合物，名叫Kerkite的材料制作而成，其有耐高温，耐腐蚀的特点！在导轨的其他表面都涂了TFE干性润滑剂，整个产品在其整个工作寿命内都是免维护的！ 电机后面自带的驱动器是海顿科克公司的专利产品，它虽然体积小巧结构简单，但是和其他单独的驱动器有着同样强大的功能，它最大可以做到64细分！ 该RGS导轨是海顿和科克两大公司合并以后，两个公司产品的完美结合，它使得传动控制变的更为简单，这对安装空间有着严格要求，需要精确传动的设计方案，这无疑是最好的解决办法，同时也让您的产品变的更加精密，高贵！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是直线传动领域的领军企业，最近公司又推出了一款180度折叠安装驱动电机的RGS导轨，这种设计可以很好的满足在狭小的空间需要精确定位的应用环境。 这种折叠式的RGS导轨包含一个传统直线系统应含的所有部件，包括一个步进电机，同步带，传动丝杆，底座支撑，导轨和负载块。在底座上还带有可以安装传感器等部件的U型槽，电机和丝杠之间的标准传动比有2：1，1：1和1：2，使用轻质铝带轮和玻璃钎维增强尼龙同步带。丝杠导程范围从0.050in/rev到1.2in/rev。当使用2：1传动比，0.050in/rev丝杠和200步每转的步进电机，位置分辨率可达到千分之0.125in。在高速应用中，1：2传动比的同步带和1.2in/rev的丝杠配合可提供的最大速度达到7in/s。 海顿科克所有的RGS和RGW直线导轨都配有带消隙螺母的负载滑块，消隙螺母可以有效的提高定位精度和重复定位精度，镁铝合金做成的花键形式的导轨和303不锈钢做成的螺杆都涂有Kerkote TFE涂层，终身免维护，该折叠式RGS导轨最大的负载能力可以达到35lbs。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

直线步进电机如何小的空间实现大的推力，是医疗仪器，分析仪器，实验室设备，自动化设备，通讯设备等行业的需求，Haydonkerk Pittman(HKP)工程师们对现有的43系列电机进行了重新设计，通过重新设计电机的转子和定子，更换更高强度的轴承，在同步长前提下，电机高，中，低速运动中都推力得到了很大提升，具体提升多少，我们直播间用数据来更直观地告诉你!长按识别二维码报名直播

海顿科克直线传动做为直线传动领域的领军型企业最近推出了全新的配28000驱动电机SRA04系列直线系统，为了减少额外直线导向机构，海顿科克的SRA系列简化了设计和制造，把所有部件都整合到了一起，整个直线系统非常紧凑，相比传统的直线结构节省了80%的空间。 整个直线导轨由一根科克的精密丝杆和铝合金的圆柱型外壳和螺母组成，丝杆被外壳紧密包裹，螺母沿着的前后滑动，螺母内部有内螺纹，和丝杆咬合，用丝杆做为传动力，Kerkote的TFE涂层，有自润滑功能的螺母和轴衬可以保证这个系统的高寿命以及零维护，在选择该直线系统时，可以选择普通的SRA系列，也可以选择带消隙螺母的SRZ系列，当垂直安装时，该系统可以同时做直线和旋转两个运动，该系统最长可以做到1.8M长。 该直线系统用海顿的28000混合式直线电机来驱动，电机有引出线或内置连接器两种选项，连接器符合ROHS且外观有锁紧装置以保证连接可靠。连接器允许最大电流3A且允许线径从22到28。 这个新产品的主要应用在一些精密的设备里面，特别是一些空间很小，但是需要精确定位的地方，比如常用分析仪器，半导体设备，包装设备等等。海顿科克强大的技术可以保证该直线系统的长寿命，高稳定性和免维护，可以大大提高生产商产品的质量和竞争力。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

福建省特种设备检验研究院（以下简称“福建省特检院”），主要承担福建省（不含厦门地区）机电类特种设备的检验、检测、鉴定和作业人员考试、职业技能鉴定等技术服务工作，以及开展检验检测方法的研究和验证，下设莆田分院、泉州分院、漳州分院、龙岩分院、三明分院、南平分院、宁德分院等分支机构。近日，福建省特检院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目公开招标，预算金额为1638万元。招标公告已于2024年7月9日发布在中国政府采购网和福建省政府采购网。一、项目基本情况项目编号：[350001]ZYT[GK]2023044项目名称：福建省特种设备检验研究院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目预算金额：1638万元采购需求：采购标的简要需求或要求备注三电机+电驱动总成测试台（EDS测试台）-1该台架主要用于新能源主驱电机、三合一电驱总成、减速器/变速器等产品的试验，能满足各产品的性能及耐久试验要求。可进行控制单元参数匹配标定、环境可靠性、耐久性测试等工作，可以实现被测部件空载、带载状态下匀速、升降速等工况下的性能试验测试，并可进行道路负载模拟试验。可自动/手动的运行完成各项测试任务的操控执行。设备应满足如下标准相关要求： QC/T 1022-2015 纯电动乘用车用减速器总成技术条件 QC/T 29063-1992 汽车机械式变速器总成技术条件 GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统 第1部分：技术条件 GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统 第2部分：试验方法 GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。不允许进口三电机+电驱动总成测试台（EDS测试台）-2该台架主要用于新能源电动汽车驱动系统及一体化动力总成的性能研究和耐久性考核试验。可以实现被测部件空载、带载状态下匀速、升降速等工况下的性能试验测试，并可进行道路负载模拟试验。设备可自动/手动的运行完成各项测试任务的操控执行。 设备应满足如下标准相关要求： GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统 第1部分：技术条件 GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统 第2部分：试验方法 GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。不允许进口三电机+电驱动总成测试台（EDS测试台）-3该台架主要用于新能源电动汽车驱动系统及一体化动力总成的性能研究和耐久性考核试验。可以实现被测部件空载、带载状态下匀速、升降速等工况下的性能试验测试，并可进行道路负载模拟试验。设备可自动/手动的运行完成各项测试任务的操控执行。 设备应满足如下标准相关要求： GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统 第1部分：技术条件 GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统 第2部分：试验方法 GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。不允许进口本采购包不接受联合体投标。合同履行期限：合同生效后货物9个月内交货，交货后中标人须在3个月内安装、调试、培训、验收完毕。二、获取招标文件时间：2024-07-09 至 2024-07-16，每天上午00:00:00至12:00:00，下午12:00:00至23:59:59（北京时间，法定节假日除外）地点：招标文件随同本项目招标公告一并发布；投标人应先在福建省政府采购网(zfcg.czt.fujian.gov.cn)免费申请账号在福建省政府采购网上公开信息系统按项目下载招标文件(请根据项目所在地，登录对应的(省本级/市级/区县)）福建省政府采购网上公开信息系统操作)，否则投标将被拒绝。方式：在线获取售价：免费三、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2024-07-30 09:00:00（北京时间）地点：福建省福州市鼓楼区工业路华润万象城（三期）S11#楼19层1910-13、15-17单元1号开标室--福州鼓楼华润四、对本次招标提出询问，请按以下方式联系1. 采购人信息名称：福建省特种设备检验研究院地址：福州市仓山区卢滨路370号联系方式：程宇/0591-887005132. 采购代理机构信息（如有）名称：福建省中亿通招标咨询有限公司地址：福州市工业路东侧、福三路北侧洪山园地块华润万象城（三期）S11#楼19层10-13办公、15-17办公联系方式：0591-856660813. 项目联系方式项目联系人：李萍、陈宇、黄静、郭梅芳电话：0591-85666081网址： zfcg.czt.fujian.gov.cn开户名：福建省中亿通招标咨询有限公司附件：福建省特种设备检验研究院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目招标文件（709165322）.pdf福建省特种设备检验研究院三电机+电驱动总成测试台仪器设备采购项目招标文件（709165322）.docx

海顿科克直线传动的IDEA驱动器现在已经能直接整合在很多电机产品上，包括混合43000直线步进电机，LRS和RGS直线导轨系统和Screwrail直线执行器，如果做为一个单独的驱动和控制器单位，IDEA驱动器可以驱动除了87000混合式电机系列之外的所有海顿的直线步进电机！ 为了方便用户使用，IDEA驱动器特意设计了一个独一无二的功能，就是用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号（每个海顿电机都有一个品号），这样软件就会根据品号，自行设定电机的初始参数（默认值），有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说，软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值！另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序，同时在正式连接到外部设备上前，输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟！ IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流，通过一根一端是普通USB接口，另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来！ 海顿的IDEA驱动器特别适合用在机器人，精密的光学设备，以及其他安装空间有限，控制精度要求高的场合！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

众所周知，传统的辐射校准光源，如氘灯、石英窗卤素钨灯、长弧氙灯等无法在200 nm-800 nm范围内保持较高的输出，并且在使用100小时或更短时间后需要进行重新校准，在使用500小时后还需要更换灯泡。图1 LDLS与其他传统光源的性能对比基于此，Hamamatsu集团旗下的Energetiq公司研发出单点激光驱动光源技术，并将其命名为激光驱动白光光源（Laser Driven Light Source, LDLS），该类光源不仅可以在170nm-2500nm的光谱范围内提供超高发光亮度，而且整个光源的发光寿命相比较于传统光源也高出了整整一个数量级。激光驱动白光光源（LDLS）激光驱动白光光源（以下简称，LDLS）由一个特殊设计的灯室、驱动激光光源、激光聚焦光路、光源输出光路、光源控制器等主要部分组成。图2 LDLS发光原理其原理是采用无电极结构，将外置1000 nm左右波长的激光汇聚到光源灯室中，加热氙等离子体至足够高温时发光，灯室发光后系统会自动给灯室断电，发光等离子体的状态就一直由外部激光器所保持。图3 LDLS产品参数与常见的有氘灯、钨灯、氙灯等传统光源相比，LDLS在亮度、稳定性、UV波长覆盖、寿命上都有很大突破。LDLS性能优势1、高亮度LDLS是高亮度光源，可以将光源压缩成一个极小的点，拥有极高的功率密度，超小光点成像（～0.1 mm）变得更容易，也更容易耦合进光纤、光谱仪等各种光学设备。适用于成像应用和测量诸如微芯片、生物细胞等精密测量样本的应用。图3 氙灯光源灯焰与LDLS灯焰比较2. 宽光谱范围LDLS光谱分布涵盖了深紫外—可见光—近红外的光谱范围（170nm-2500nm），光谱分布平坦相比于传统光源在深紫外波段光谱有极高光谱强度（10X）。图4 EQ-99X和卤钨灯光谱分布对比图5 LDLS系列光源光谱强度分布和传统光源对比3. 长寿命LDLS具有超长灯室寿命，超9000小时典型时长（低耗材成本），与传统光源（氙灯、氘灯、卤钨灯）相比校准时间间隔更长、漂移更低。图6 LDLS光源寿命4. 高稳定性LDLS 以每秒200帧的速度收集和存储2500张图像 ，使用ImageJ（图像分析软件）计算每张图像的质心； 发光等离子体质心位置标准差: 水平方向—0.145 µ m；垂直方向—0.094 µ m。产品应用紫外-可见光光谱分析单色仪光源薄膜检测 滤光片/光学元件测试原子吸收光谱材料特征检测环境分析高光谱成像气相分析测量光学传感器检测生命科学与生物成像

海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司的一员，是全球直线传动领域的领军型企业，最近公司新推出了21000系列双叠厚电机，该产品的推出有丰富了海顿混合式系列的产品线，同其他电机一样，电机使用最先进的材料和制造工艺以保证其优秀的品质，众所周知，海顿电机一直都是品质最好的直线步进电机。 21000双叠厚电机，其截面边长为21MM，结构非常小巧，但是最大推力可以达到7.7KG，空间推力比非常大，同样的其也有三种结构可选，固定轴式，外部驱动式和贯通轴式，步进步长从0.0025-0.04MM可选，超长寿命，免维护。为了保证电机的运动精度，海顿科克严格遵守电机质量控制体系，所有电机都有着极高的一致性，其关键的部件螺杆和螺母都是在美国加工而成，其精度和强度都是业内最好的，另外客户还可以通过驱动器细分，进一步提高电机的分辨率。21000双叠厚电机其使用也十分广泛，精密医疗仪器，半导体生产设备，XY平台，手持式检测设备等行业都有很多的应用，另外，海顿科克还可以根据客户要求进行客户化定制，满足客户的特殊的需求。更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是直线传动领域的领军型企业，公司新近推出了全新结构的G4-37000电机，这个新结构在原电机的基础上增加了一个特别的size14的安装盘，有了这个安装盘后尺寸更小的37000电机可以完美的替代原来的35000系列电机。 海顿的G4-37000电机其性能不仅仅是超越了目前市面上同尺寸的电机，而且达到了很多厂家的35000系列电机的水平。 增加了全新安装盘的过G4-37000电机可以方便的安装到原来安装混合式35000系列电机的地方，甚至连原来的安装螺丝都不用更换。如果高精度的混合式35000电机不是必须的话，那么价格更便宜的带size14安装盘的G4-37000电机是最佳的选择，该电机的推力输出范围为70N-260N。 海顿全新的G4系列电机应用了全新技术，使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承，这使得该电机可以在更小的体积内输出更大的推力，相比其他厂家的同尺寸电机其推力有20%左右的提升。 该电机有广阔的应用空间，包括医疗设备，扫描设备，打印机，实验室仪器设备，以及其他很多精密的设备上，该电机有三种形式，外部驱动式，贯通轴式以及固定轴式。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司旗下的一员，最近公司又推出了一款IDEA系列的智能驱动器PCM4806E，该驱动器通过了美国RoHS体系认证，具有闭环位置反馈功能，而且还能精确的控制小安培电流，特别适合用来驱动永磁式系列的直线步进电机。 驱动器编码器接口可接受单端，双通道正交编码器输出信号和每转指针信号。A、B通道信号相位上相差90° ，驱动器根据A、B通道信号的先后来确定运动的方向。驱动器采用倍频方式将1000线编码器倍频2000脉冲信号用于精确的位置反馈。 PCM4806E和以往的驱动器一样，都可以直接在电脑界面上对驱动器进行各种参数设置，当然在这之前客户需要先在电脑上安装操作软件，海顿公司会提供软件安装盘，只要在软件里面输入购买的电机的型号，软件会自动匹配好电机运行的电气方面的参数，客户所需要做的是对电机运动的流程做编程，客户甚至都不需要有很强的电机编程的专业知识，只要通过点击操作界面的相应运动说明按钮，就会自动生成编程语言，而且该软件还具有逐步调式功能，对客户来说使用非常的简单方便。 PCM4806E驱动器可以使用12-48V的外接电源驱动，最大输出电流为0.6A，另外该驱动器还提供通用I/O接口，最大输入功率5-24V，8mA,最大输出功率5-24V，200 mA。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近新推出了一款使用RS-485通信协议的步进电机驱动器，这款使用RS-485通信协议的IDEA驱动器克服了使用其他通信协议的驱动器的缺点，使得RS-485-IDEA驱动器可以应用到更为广泛的工业产品应用中。 在工业设备上尤其是像步进电机驱动，伺服电机驱动使用RS-485通信协议的驱动器最为明显的优点信息传输不受电磁的干扰，信息数据可以传输的更远。RS-485通信协议规定使用不同电缆线（差分信号）来降低共模干扰，同时使用双绞线来抵消感应噪声（消除电磁干扰），这就使得新的IDEA驱动器直接的通信距离可以达到1000英尺，中间不用加任何电阻（无需接终端电阻），该通信协议（网络）可以设定高达256个网络（终端设备）地址，一个中央控制器（PLC）（工业控制器）能同时发送相同的命令给网络内的不同地址所有驱动器终端，或者中央控制器（工业控制器）也可以单独控制网络内各个（任意一个）驱动器终端，各个终端的网址（地址）可以是0-255之间的任何一个数字。 海顿科克的IDEA驱动器是一款符合美国RoHS认证，体积小巧的步进电机驱动器，它可以通过安装在电脑上的软件进行各式各样的编程，IDEA驱动器还有许多其他优点，包括支持程序调试，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

3月17日，科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)发布2022年度中国科学十大进展。中科院上海微系统所宋志棠、朱敏团队的“新原理开关器件为高性能海量存储提供新方案”脱颖而出，荣获2022年度中国科学十大进展(图1)。中国科学十大进展遴选活动由科技部高技术研究发展中心牵头举办，其遴选程序分为推荐、初选和终选3个环节。终选阶段，中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任等3500余位知名专家学者对30项候选科学进展进行网上投票，最终，得票数排名前10位的入选。图1 新原理开关器件成果荣获2022年度中国科学十大进展高密度与海量存储是大数据时代信息技术与数字经济发展的关键瓶颈。中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏团队发明了一种新型基于单质碲和氮化钛电极界面效应的开关器件(图2)，充分发挥纳米尺度二维限定性结构中碲熔融—结晶速度快、功耗低的独特优势，“开态”碲处于熔融状态是类金属、和氮化钛电极形成欧姆接触，提供强大的电流驱动能力，“关态”半导体单质碲和氮化钛电极形成肖特基势垒，彻底夹断电流。该晶-液态转变的新型开关器件，组分简单，可克服双向阈值开关(OTS)复杂组分导致成分偏析问题；工艺与CMOS兼容且可极度微缩，易实现海量三维集成；开关综合性能优异，驱动电流达到11 MA/cm2，疲劳108次以上，开关速度~15ns，尤其碲原子不丢失情况下开关寿命可大幅提升。该研究突破为我国发展海量存储和近存计算，在大数据时代参与国际竞争提供了新的技术方案。该成果发表在国际顶尖杂志Science (2021, 374, 1390-1394) 上。图2 新原理开关器件及其晶态-液态新型开关机理(Science, 2021, 374, 1390-1394)中国科学院上海微系统与信息技术研究所是我国著名的技术学科综合性研究所之一，前身是成立于1928年的国立中央研究院工程研究所。上海微系统所现有传感技术、集成电路材料、微系统技术三个国家级重点实验室，有无线传感网与通信、太赫兹固态技术、高端硅基材料三个中科院重点实验室。设有传感技术实验室、纳米材料与器件实验室，太赫兹固态技术实验室、微系统技术实验室、宽带无线通信实验室、硅基材料与集成器件实验室、超导电子学实验室、仿生视觉系统实验室、2020 X-Lab实验室等九个实验室。

海顿科克直线传动是世界领先的直线传动设备制造商，最近公司又推出了全新安装结构的G4-37000直线步进电机，这个新结构在原有的电机上加装了一个特别的安装定位金属盘，有了这个结构，可以使本来比较小的36MM直径的G4-37000电机可以替换原来使用42MM或者是46MM直径的电机的应用场合。 海顿的G4-37000系列直线步进电机其性能不仅超越了目前市场上的同尺寸的电机，其性能更是逼近很多厂家的42MM，甚至是46MM的步进电机，海顿推出这种新的结构的G4-37000电机就是为了方便客户替换现在使用的42和46电机，客户用原来的螺钉和螺纹孔就可以轻松实现换装。 带全新安装盘的G4-37000电机最大的优点就是相比更大尺寸的电机，性能不变，安装也不变，但是成本却会降低，所以性价比较高。该电机的推力输出范围在70N-260N之间。 G4-37000电机使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承，这使得该电机可以在更小的体积内输出更大的推力，相比其他厂家的同尺寸电机其推力有20%左右的提升。 该电机有广阔的应用空间，包括医疗设备，扫描设备，打印机，实验室仪器设备，以及其他很多精密的设备上，该电机有三种形式，外部驱动式，贯通轴式以及固定轴式。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是设计直线运动产品的主要生产厂家，现全新推出SAA06系列电动SplineRail线性执行器。一般来说，直线运动都要求两个独立的组件来处理驱动和导向，但是海顿科克的SR滑轨将这两个机构简化结合在一个单一的，同轴机构中。 该SR滑轨采用了轴承支撑的精密冷轧科克丝杠，置于同轴铝导套内，用以驱动Kerkite聚合物材料的集成螺母套。铝型材花键提供了良好的扭转稳定性。 KerKote TFE涂层和自润滑Kerkite螺母套材料确保使用寿命长，免维护。该电动SR滑轨使用海顿Size17的单叠厚或者双叠厚直线步进电机。 当垂直安装时，该滑轨也可以用于同时提升和旋转（Z轴）。用一个电机驱动螺杆，另一个转动导轨，这样就建立了一个自动抓放机构。螺杆导程从0.05&rdquo 到1.2&rdquo 提供了宽泛的性能区间，包括不需要外部动力或刹车就可以支撑负载的自锁螺纹。海顿科克专门从事客户运动解决方案，而SR滑轨就是基于此而研制的多功能平台。 该产品可以广泛应用在医疗器械，半导体设备，科学仪器，包装机械等一系列自动化设备上，得益于海顿和科克两个产品的完美结合，大大节省了安装空间，简化了机械结构，并且产品质量优异，免维护！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动是直线传动领域的领军型企业，最近公司又推出了全新的应用于G4-25000系列电机上的编码器。 固态技术的应用使得该增量式编码器的结构极其紧凑，该编码器通过双检波电路，由一个信号芯片进行信号处理。在医疗设备、分析仪器或机器人行业中，为获得精准的位置反馈，就可以使用海顿公司的永磁式电机配套该编码器。 该64线正交脉冲编码器选用高性能的钕作为磁性材料，8位数字信号处理，每圈总计输出256个脉冲。该编码器有A/B相输出，相位差为90度。此外，还提供一个Z相脉冲即每转一个脉冲信号。该编码器最高每秒10000个脉冲，输出更新采样时间为100毫秒。 256脉冲磁编码器是普通光学编码器一个绝佳的替代品，几乎不受震动，冲击，灰尘和污染物等的影响和干扰。编码器可以使用一个3.3V或5V输入电压。它与海顿25000系列线性驱动结构配套使用，势必成为一个功能强大，结构紧凑的直线运动结构。 海顿G4-25000系列直线步进电机与市场其他同尺寸电机相比拥有更大的输出力，G4-25000产品使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承以保证产品在整个使用寿命中都能保持免维护和重复定位精度。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动最近又扩展了使用IDEA智能驱动器的电机产品线，IDEA是一款符合美国RoHS标准，使用方便的智能驱动器，它是一个完整的电机控制单元，并且可以完美的和电机安装成一个整体，所以它非常适用于各种安装空间狭小的精密系统或者设备中。该IDEA驱动器为了增加更多功能，使用了RS-485通信协议，从而克服了其它很多驱动器使用场合的限制，（使IDEA与其它的驱动器之间的通讯不再受到限制，）是工业应用中的最佳选择。 在工业设备中尤其像步进电机驱动，伺服系统以及其他电机驱动使用RS-485通信协议，可以有效的避免电子干扰，使得数据可以传输的更远，RS-485通信协议规定使用不同的信号线（差分信号传输）来消除共模噪音（共模干扰），使用双绞线来抵销感应噪声电流，这样就可以使海顿的IDEA驱动器信号传输距离可以达到1000步远（1000英尺，并且不需要连接终端电阻），同时还有高达256个不通的网络地址可供选择（设备挂接地址节点）。一个中央处理器可以同时给所有的驱动器发指令，或者根据驱动器的特定的网络地址单独的控制该驱动器，网络地址可以是0-255任意一个数字。 此外，IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个光电隔离I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

内容简介　　薄膜晶体管液晶显示产业在中国取得了迅猛的发展，每年吸引着大量的人才进入该产业。本书基于作者在薄膜晶体管液晶显示器领域的开发实践与理解，并结合液晶显示技术的最新发展动态，首先介绍了光的偏振性及液晶基本特点，然后依次介绍了主流的广视角液晶显示技术的光学特点与补偿技术、薄膜晶体管器件的SPICE模型、液晶取向技术、液晶面板与电路驱动的常见不良与解析，最后介绍了新兴的低蓝光显示技术、电竞显示技术、量子点显示技术、Mini LED和Micro LED技术及触控技术的原理与应用。作者简介　　邵喜斌博士从20世纪90年代初即从事液晶显示技术的研究工作，先后承担多项国家863计划项目，研究领域涉及液晶显示技术、a-Si 及p-Si TFT技术、OLED技术和电子纸显示技术，在国内外发表学术论文100多篇，获得专利授权150余项，其中海外专利40余项。曾获中国科学院科技进步二等奖、吉林省科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖。目录封面版权信息内容简介序前言第1章 偏振光学基础与应用1.1 光的偏振性1.1.1 自然光与部分偏振光1.1.2 偏振光1.2 光偏振态的表示方法1.2.1 三角函数表示法1.2.2 庞加莱球图示法1.3 各向异性介质中光传播的偏振性1.3.1 反射光与折射光的偏振性1.3.2 晶体的双折射1.3.3 单轴晶体中的折射率1.4 相位片1.4.1 相位片的定义1.4.2 相位片在偏光片系统中1.4.3 相位片的特点1.4.4 相位片的分类1.4.5 相位片的制备与应用1.5 波片1.5.1 快轴与慢轴1.5.2 λ/4波片1.5.3 λ/2波片1.5.4 λ波片1.5.5 光波在金属表面的反射1.5.6 波片的应用参考文献第2章 液晶基本特点与应用2.1 液晶发展简史2.1.1 液晶的发现2.1.2 理论研究2.1.3 应用研究2.2 液晶分类2.2.1 热致液晶2.2.2 溶致液晶2.3 液晶特性2.3.1 光学各向异性2.3.2 电学各向异性2.3.3 力学特性2.3.4 黏度2.3.5 电阻率2.4 液晶分子合成与性能2.4.1 单体的合成2.4.2 混合液晶2.4.3 单体液晶分子结构与性能关系2.5 混合液晶材料参数及对显示性能的影响2.5.1 工作温度范围的影响2.5.2 黏度的影响2.5.3 折射率各向异性的影响2.5.4 介电各向异性的影响2.5.5 弹性常数的影响2.5.6 电阻率的影响2.6 液晶的应用2.6.1 显示领域应用2.6.2 非显示领域应用参考文献第3章 广视角液晶显示技术3.1 显示模式概述3.2 TN模式3.2.1 显示原理3.2.2 视角特性3.2.3 视角改善3.2.4 响应时间影响因素与改善3.3 VA模式3.3.1 显示原理3.3.2 视角特性3.3.3 视角改善3.4 IPS与FFS模式3.4.1 显示原理3.4.2 视角特性3.5 偏光片视角补偿技术3.5.1 偏振矢量的庞加莱球表示方法3.5.2 VA模式的漏光补偿方法3.5.3 IPS模式的漏光补偿方法3.6 响应时间3.6.1 开态与关态响应时间特性3.6.2 灰阶之间的响应时间特性3.7 对比度参考文献第4章 薄膜晶体管器件SPICE模型4.1 MOSFET器件模型4.1.1 器件结构4.1.2 MOSFET器件电流特性4.1.3 MOSFET器件SPICE模型4.2 氢化非晶硅薄膜晶体管器件模型4.2.1 a-Si:H理论基础4.2.2 a-Si:H TFT器件电流特性4.2.3 a-Si:H TFT器件SPICE模型4.3 LTPS TFT器件模型4.3.1 LTPS理论基础4.3.2 LTPS TFT器件电流特性4.3.3 LTPS TFT器件SPICE模型4.4 IGZO TFT器件模型4.4.1 IGZO理论基础4.4.2 IGZO TFT器件电流特性4.4.3 IGZO TFT器件SPICE模型4.5 薄膜晶体管的应力老化效应参考文献第5章 液晶取向技术原理与应用5.1 聚酰亚胺5.1.1 分子特点5.1.2 聚酰亚胺的性能5.1.3 聚酰亚胺的合成5.1.4 聚酰亚胺的分类5.1.5 取向剂的特点5.2 取向层制作工艺5.2.1 涂布工艺5.2.2 热固化5.3 摩擦取向5.3.1 工艺特点5.3.2 摩擦强度定义5.3.3 摩擦取向机理5.3.4 预倾角机理5.3.5 PI结构对VHR和预倾角的影响5.3.6 摩擦取向的常见不良5.4 光控取向5.4.1 取向原理5.4.2 光控取向的光源特点与影响参考文献第6章 面板驱动原理与常见不良解析6.1 液晶面板驱动概述6.1.1 像素结构与等效电容6.1.2 像素阵列的电路驱动结构6.1.3极性反转驱动方式6.1.4 电容耦合效应6.1.5 驱动电压的均方根6.2 串扰6.2.1 定义与测试方法6.2.2 垂直串扰6.2.3 水平串扰6.3 闪烁6.3.1 定义与测试方法6.3.2 引起闪烁的因素6.4 残像6.4.1 定义与测试方法6.4.2 引起残像的因素参考文献第7章 电路驱动原理与常见不良解析7.1 液晶模组驱动电路概述7.1.1 行扫描驱动电路7.1.2 列扫描驱动电路7.1.3 电源管理电路7.2 眼图7.2.1 差分信号7.2.2 如何认识眼图7.2.3 眼图质量改善7.3 电磁兼容性7.3.1 EMI简介7.3.2 EMI测试7.3.3 模组中的EMI及改善措施7.4 ESD与EOS防护7.4.1 ESD与EOS产生机理7.4.2 防护措施7.4.3 ESD防护性能测试7.4.4 EOS防护性能测试7.5 开关机时序7.5.1 驱动模块的电源连接方式7.5.2 电路模块的时序7.5.3 电源开关机时序7.5.4 时序不匹配的显示不良举例7.6 驱动补偿技术7.6.1 过驱动技术7.6.2 行过驱动技术参考文献第8章 低蓝光显示技术8.1 视觉的生理基础8.1.1 人眼的生理结构8.1.2 感光原理说明8.1.3 光谱介绍8.2 蓝光对健康的影响8.2.1 光谱各波段光作用人眼部位8.2.2 蓝光对人体的影响8.3 LCD产品如何防护蓝光伤害8.3.1 LCD基本显示原理8.3.2 低蓝光方案介绍8.3.3 低蓝光显示器产品参考文献第9章 电竞显示技术9.1 电竞游戏应用瓶颈9.1.1 画面拖影9.1.2 画面卡顿和撕裂9.2 电竞显示器的性能优势9.2.1 高刷新率9.2.2 快速响应时间9.3 画面撕裂与卡顿的解决方案9.4 电竞显示器认证标准9.4.1 AMD Free-Sync标准9.4.2 NVIDA G-Sync标准参考文献第10章 量子点材料特点与显示应用10.1 引言10.2 量子点材料基本特点10.2.1 量子点材料独特效应10.2.2 量子点材料发光特性10.3 量子点材料分类与合成10.3.1 Ⅱ-Ⅵ族量子点材料10.3.2 Ⅲ-Ⅴ族量子点材料10.3.3 钙钛矿量子点材料10.3.4 其他量子点材料10.4 量子点显示技术10.4.1 光致发光量子点显示技术10.4.2 电致发光量子点显示技术参考文献第11章 Mini LED和Micro LED原理与显示应用11.1 概述11.2 LED发光原理11.2.1 器件特点11.2.2 器件电极的接触方式11.2.3 器件光谱特点11.3 LED直显应用特点11.3.1 尺寸效应11.3.2 外量子效应11.3.3 温度效应11.4 巨量转移技术11.4.1 PDMS弹性印章转移技术11.4.2 静电吸附转移技术参考文献第12章 触控技术原理与应用12.1 触控技术分类12.1.1 从技术原理上分类12.1.2 从显示集成方式上分类12.1.3 从电极材料上分类12.2 触控技术原理介绍12.2.1 电阻触控技术12.2.2光学触控技术12.2.3 表面声波触控技术12.2.4 电磁共振触控技术12.2.5 电容触控技术12.3 投射电容触控技术12.3.1 互容触控技术12.3.2 自容触控技术12.3.3 FIC触控技术12.4 FIC触控的驱动原理12.4.1 电路驱动系统架构12.4.2 FIC触控屏的两种驱动方式12.4.3 触控通信协议12.4.4 触控性能指标参考文献附录A MOSFET的Level 1模型参数附录B a-Si:H TFT的Level 35模型参数附录C LTPS TFT的Level 36模型参数附录D IGZO TFT的Level 301模型参数（完善中）反侵权盗版声明封底

离子电渗透，是一种离子流在电场力的驱动下在介质中有向扩散的物理过程。基于此原理，离子化的药物分子在电场力的作用下可主动透过皮肤的生物屏障，提高透皮和吸收的效果。然而目前基于离子电渗透的经皮给药技术或装置，都需依赖外接电源或金属基电池来驱动获得电场力，在安全性和便捷性上不甚理想。酶燃料电池是一种新型的燃料电池，可通过生物酶在电极上的催化，将廉价底物中的化学能直接转化为电能，在柔性可穿戴电子器件供电和传感等方面展示了应用潜力。鉴于其良好的产电性能、优异的安全性和生物相容性，酶燃料电池可提供产生电场力所需的清洁、安全、低成本的电能，进而促进药物经皮吸收，有望为基于离子电渗透的经皮给药技术提供了新的能源解决方案。中国科学院天津工业生物技术研究所体外合成生物学中心研究团队，首次将柔性可穿戴的酶燃料电池与面膜相结合，在无纺布基底上制备了基于葡萄糖和葡萄糖氧化酶的酶燃料电池，并证实了其可驱动离子电渗透以促进面膜相关有效成分的经皮吸收。首先，研究人员为了最大化离子电渗透效果同时保持材料的透水透气以及生物相容性，尝试了多种在无纺布基底上制备柔性电极的材料和方法，解决了电子中介体脱落、酶载量低、接触电阻大、由于碳纳米材料导致的面膜发黑等问题，所制备的酶燃料电池可以10 mM葡萄糖为底物产出约0.4 V的电压和23 μW/cm2的功率密度。其次，研究人员以罗丹明、烟酰胺、阿司匹林和熊果苷为例，对这些分子的经皮吸收效果进行了定性和定量的分析，基于Franz透皮实验的结果证明该离子电渗透面膜在15分钟内可提高2到3倍的分子经皮渗透量。此外，该面膜在基于小鼠急性足炎症模型的活体动物经皮给药实验中也表现出类似的促渗效果。最后，通过红细胞溶血实验和L929活性实验均证实了该面膜材料具有良好的生物相容性。这些结果初步证明了酶燃料电池驱动的离子电渗透面膜技术的可行性，为后续进一步提升其性能和可应用性奠定了基础，也为酶燃料电池驱动其他基于离子电渗透的经皮给药技术的开发提供了参考。该研究获得了国家重点研发计划的支持，相关发明专利已被授权，相关论文发表在Biosensors & Bioelectronics上，天津工业生物所博士生李泽华为论文第一作者，张以恒研究员、朱之光研究员为论文共同通讯作者。

2021年12月10日，中科院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏研究团队在国际顶级期刊《Science》上发表了题为“Elemental Electrical Switch Enabling Phase-Segregation-Free Operation”的研究论文（图1）。中科院上海微系统所博士生沈佳斌、贾淑静为共同第一作者，宋志棠研究员、朱敏研究员为通讯作者，中科院上海微系统所为第一完成单位和唯一通信单位。图1 科院上海微系统所在Science上发表单质新原理器件文章集成电路是我国的战略性、基础性和先导性产业，其中存储芯片是集成电路的三大芯片之一，直接关系到国家的信息安全。然而，现有主流存储器-内存（DRAM）和闪存（Flash），不能兼具高速与高密度特性，难以满足指数型增长的数据存储需要，急需发展下一代海量高速存储技术。三维相变存储器（PCRAM）是目前成熟的新型存储技术，其核心是两端开关单元和存储单元，然而，商用的开关单元组分复杂，通常含有毒性元素，严重制约了三维相变存储器在纳米尺度的微缩以及存储密度的进一步提升。图2 单质Te开关器件结构与性能针对以上问题，中科院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏与合作者在Science (2021, 374, 1390) 上提出了一种单质新原理开关器件（图2）：该器件通过单质Te与电极产生的高肖特基势垒降低了器件在关态的漏电流（亚微安量级，图3）；利用单质Te晶态（半导体）到液态（类金属）纳秒级高速转变（图4），并产生类金属导通的大开态电流（亚毫安量级），驱动相变存储单元。单质Te开关器件基于晶态-液态新型开关机理与传统器件等完全不同，是一种全新的开关器件。单质Te具有原子级组分均一性，能与TiN形成完美界面，使二端器件具有一致性与稳定性，并可极度微缩，为海量三维存储芯片提供了新方案。图3 单质Te器件低漏电流物理机制：单质Te与电极形成的高肖特基势垒图4 单质Te器件新型开关机理：晶态-液态-晶态转变意大利国家研究委员会微电子和微系统所Raffaella Calarco教授同期在Science (2021, 374, 6573)上发表了评论文章，高度评价道：“沈等人取得的成果是前所未有的，为实现晶态单质开关器件提供了稳健的方法，此单质开关为3D Xpoint架构提供了新的视角”(What has been achieved by Shen et al., is unprecedented and provides a robust method to realize crystalline elemental switches that bear new perspectives for 3D Xpoint architectures)。该研究工作得到复旦大学刘琦教授、剑桥大学Stephen R. Elliott教授、日本群马大学Tamihiro Gotoh教授、德国亚琛工业大学Richard Dronskowski教授、赛默飞世尔科技中国有限公司史楠楠和葛青亲博士的大力支持。相关工作得到了国家重点研发项目（2017YFB0206101）、中科院先导B（XDB44010000）、中科院百人计划C类和上海科技启明星项目（21QA1410800）的资助。文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi6332评论文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7316

海顿科克直线传动是直线传动领域的领军型企业，公司新近推出了全新结构的G4-37000电机，这个新结构在原电机的基础上增加了一个特别的size14的安装盘，有了这个安装盘后尺寸更小的37000电机可以完美的替代原来的43000系列电机。 海顿的永磁式G4-37000电机其性能不仅仅是超越了目前市面上同尺寸的电机，而且达到了很多厂家的单叠厚43000系列电机的水平。安装上边长43mm的安装盘后可以和43000电机一样安装使用。 如果说应用项目不需要混合式步进电机的相对较高精度的话，那么带43MM边长安装盘的G4-37000电机是您最佳的选择，它可以方便的安装到原来安装混合式43000系列电机的地方，甚至连原来的安装螺丝都不用更换。G4-37000电机相对来说，价格更为便宜，该电机的推力输出范围为70N-260N，其最小步长范围为0.013MM-0.102MM。 海顿全新的G4系列电机应用了全新技术，使用了完美的定子齿形，强力钕磁钢，大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承，这使得该电机可以在更小的体积内输出更大的推力，相比其他厂家的同尺寸电机其推力有20%左右的提升。 该电机有广阔的应用空间，包括医疗设备，扫描设备，打印机，实验室仪器设备，以及其他很多精密的设备上，该电机有三种形式可选，外部驱动式，贯通轴式以及固定轴式。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

进入二十一世纪，中国改革开放的成果异彩纷呈，社会进步日新月异，经济总量连年攀升，中国的科技水平、工业化水平迅速成长、不断赶超，今天我们已能与欧美等发达国家站在同一舞台、以同样的感受领略这个时代发展的喜悦和困惑，今天我们也比任何时候都更渴望实现民族复兴的崇高理想和中华崛起的伟大抱负。呼唤民族自强、自主创新，已然成为当下中国人从心底发出的最强音，党的十八大更是把创新驱动发展作为一项战略任务和政治要求放在了国家发展全局版图的重要地位。 　　创新源于试验 　　创新的驱动力何在?站在历史发展的潮头，纵观近代科学技术发展的路径和脉络，从十八世纪瓦特发明蒸汽机到十九世纪爱迪生建立“发明工厂”，再到二十世纪美国耗资四十二亿美元的原子能研究曼哈顿计划，走在创新道路上的先驱们不断用事实告诉我们：创新源于试验。然而，今天我们所提到的试验已与以往的试验不可同日而语。以飞机为例，过去我国航空发展主要走的是一条引进、测绘、仿制和改型的创新驱动路线，只要飞机的性能没有问题，那么我们便不会去质疑试验结果的科学性，更不会去深究我们使用的试验手段是否合理，试验方法是否还有改进空间，试验的理念、内容还能不能有所完善，因为我们试验的前提是建立在飞机是仿制出来的，我们只是将别人走过的路重复再现而已，从某种意义上来说，我们所做的试验是为了验证而不是创新。今天不同，我国已成功实现了二代机向三代机的跨越，正在努力实现从航空大国向航空强国的转型，技术封锁的加剧使得我们“无师可从”“无本可鉴”，要摆脱困窘就必须自力更生、立足自主创新，试验理论需要开拓，试验技术需要突破，试验方法需要升级，试验手段需要提升，现在一架新机的诞生无不伴随着试验而成长，这些试验包括林林总总的地面试验和空中试验，包括总体的风洞试验、静力试验和飞行试验，包括装机成品和系统的原理试验、样品试验和装机试验，包括各种材料的理化试验、元器件老化和筛选试验等等，如此复杂多样的试验内容加之相伴而生的试验理论、试验手段、试验方法、试验工艺，就构成了驱动中国航空创新发展的试验科学体系。 　　试验科学何以成为驱动创新的原动力?作为试验科学的一个重要分支，中国飞行试验研究院(简称试飞院)用其五十多年的奋斗历程向世人诠释了试验科学之于创新的意义。 　　飞行试验在航空产品研发中的作用不可替代 　　所谓飞行试验，是在真实大气条件下对飞行器、航空动力装置、机载设备和系统进行的各种试验。就航空装备研制而言，这些试验是按照试飞大纲对航空产品的性能、操纵性、强度、颤振、航空电子、机载武器、环控救生等数十项系统所进行地飞行考核，在考核中发现问题、研究问题、攻克问题、不断改进，最后使其成为性能优越、战技优良、用户喜欢的产品的过程，是一场航空产品从“丑小鸭”到“白天鹅”的华丽蜕变 就航空技术研究而言，这些试验使用科学的方法、程序和原则去揭示试验对象的特性和应用过程。 　　从概念到应用，飞行试验贯穿于航空技术和航空产品发展的始终，在此过程中，不管是技术还是产品的新概念探索、演示验证、研制装机、应用使用，飞行试验都发挥着试验科学不可替代的作用。 　　在概念阶段要进行研究和探索性试飞。众所周知，美国许多重大的航空新技术几乎无一不是经过飞行试验研究和试飞验证而取得的。从1947年的X-1突破音障到1951年的X-5变后掠翼飞行，从1960年的X-18倾斜翼到1984年的X-29前掠翼飞机，从1990年的X-31大迎角机动到2000年的X-32飞控技术研究，从2003年的X-37无人作战试验机到今天的探索新飞行方式的X-51高超声速研究机、探索新一代军用机标准的YF-12/XB-70/NF-104，至今这种探索性研究和试飞还在继续。 　　我国的飞行试验情况也是如此，例如：试飞院通过变稳飞机研究飞行品质特别是人机闭环特性，利用综合空中飞行模拟试验机研究电传飞机进场着陆控制律、研究无人机控制技术，利用歼八试验机研究发动机的电调控制技术，利用歼教七研究三角翼飞机的失速/尾旋特性，利用雷达电子试验机研究新型雷达的空中工作性能和软件参数调试等，通过这样的试验，突破和发展了我国大量航空应用技术，而且使得这些技术在飞行试验中认识不断深化、技术不断成熟。 　　在演示验证阶段要进行样机功能和性能摸底试飞。为了更好地发挥飞行试验的支撑和引领作用，试飞院自主研制了多种专用试验设备及试验机以适应飞行力学、航空动力、航空电子、航空测试以及救生系统等试飞研究的需要。比如：在上世纪自建天线试验场开始了我国机载产品、飞机的雷电电击试验 研制了我国第一架空中弹射救生技术试验机，先后开展了三十余项弹射救生系统的实况试验 研制了发动机飞行试验台，先后承担了十多种航空发动机及导弹用发动机的试飞验证和专题研究 另外还研制了我国首架微重力试验机，加装了燃油补偿系统和密封电瓶系统，进行了燃/滑油试车台原理性试验、发动机失重状态模拟试车，以及燃、滑油补偿系统发动机联合试车等，在此基础上，通过失重摸索和训练，实现抛物线飞行一千余次，达到了试验目标，超过当时美国同类试验机的失重记录，为中国航天事业的发展做出了有益探索。 　　为了提高过硬的试飞本领，试飞院还自主研发了我国两代变稳机，借助该机全面掌握了电传飞机的飞行品质试飞技术，特别是高阶系统的等效系统拟配技术、时间延迟准则、杆力灵敏度和操纵协调准则、飞机稳定裕度判据、横向跟踪准则、人机闭环准则和驾驶员诱发振荡等试飞技术，解决了我国三代战斗机试飞的大量技术问题。除此之外，为了掌握民机试飞关键技术，我国借助于已有资源开展预先研究，突破了最小离地速度、中断起飞、最大能量刹车、带冰型飞机性能试飞和自然结冰、决策速度、最小操纵速度、高平尾失速特性、高速特性、结冰特性、配平特性等高难风险科目的试飞技术和方法，为后续新支线客机的适航试飞储备了技术力量。 　　在产品研制阶段要进行整机性能试验和装机适应性试验。一型新机、一种新型机载设备，如果不通过飞行试验，即使它的理论计算再精确，地面试验再充分，都只能是地面上的飞机模型而不是蓝天上的飞行器，只有将其放到真实大气中通过一系列的飞行试验和严格考核，才能把模型推向产品和应用，才能最终将研制的飞机和设备推向市场 同时，飞行试验也是发现和解决新机在设计、生产和制造中各种问题并使之得到改进和提高的重要环节。这就是飞行试验的作用，这就是试验科学的魅力。红专502是我国自行研制的第一个机种，上世纪六十年代初正式在试飞院揭开“通天”考验的序幕。试飞中发现飞机右偏、发动机汽缸头温度过低、滑油性能差、左右油箱耗油不均等四大问题，经过多次性能试验和“空中启动”试验，找到了飞机设计存在的缺陷，经设计改进后得到了解决，整机顺利完成鉴定。五十多年来，我国先后完成了自研的多种飞机、发动机、机载设备的国家级鉴定试飞和适航审定试飞任务，从初教六的首战告捷到歼七、歼八系列的“三机定型”，从歼十飞机的横空出世到新支线的华丽首飞，我国依靠飞行试验解决了新机研制中大量的设计和工艺问题，确保了我国一批批新机型号的设计定型、合格审定和批量投产，展示了试验科学的亮丽风采。 　　在应用使用阶段要进行任务试飞、合成演练试飞等。飞机是空中任务的执行者又是复杂的操纵体，要在各种情况下完成任务拦截或任务攻击，如何灵活使用，如何占据有利位置对飞机使用者来说非常重要，这需要不断的练习和熟悉，需要进行多种假想情况的模拟和试验。飞机在现代战争体系中又是一个网点，除了网点内机群与机群之间、机群内飞机与飞机之间的编队、攻击等协同外，还要和网点外的其它作战资源进行调度和协同，这使得投入任务之前的训练和试验显得异常复杂和多样。 　　试验科学的新使命 　　中国航空最近五十年的发展史，是一个不断挑战自我、不断摸索、彰显试验科学魅力的历史，是一部从跟踪仿制走向自主创新的励志史。二十一世纪的竞争是以知识经济为中心，以创新能力为基础，以全球为竞技场的竞争。知识经济时代需要人们不断地阐明未被前人所认识的问题，不断地提出创造性解决问题的办法，不断地进行知识创新、技术创新、产品创新和服务创新。创新是民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。建设创新型国家，真正实现创新驱动发展，迫切需要进一步加快国家创新体系建设，要围绕战略性新兴产业需求部署创新链，大力推进基础前沿研究，加强先导领域布局，在物质科学、生命科学、信息科学、地球科学等可能出现革命性突破的前沿方向力争在科学原理层面取得原创性突破，在关系未来长远发展的信息技术、生物技术、能源技术等关键领域力争在应用研究层面取得重大变革性创新，在关系国家安全和利益的空天、海洋、网络等战略必争领域力争在尖端技术层面取得先导性成果。很显然，建设以基础前沿研究为先导、以战略产业为核心突破的国家创新体系已成为我们迎接知识经济挑战的必然选择，是新世纪竞争的制高点，是我国实现经济增长方式和经济运行体制两个根本性转变的必然途径，也是贯彻“科学技术是第一生产力”战略的重大举措。试验科学已在我国航空等工程实践中大放异彩、屡建奇功，它在科学概念和技术应用之间架起了一座桥梁，它使科学技术得以快速转化为生产力，它符合现代科技发展的客观规律和应用规律，我们有理由坚信它也将在我国自主创新的舞台上放射出更加夺目的光彩!

近日，中国科学技术大学高敏锐教授课题组设计并研制了一种完全由非贵金属驱动的碱性膜燃料电池(AEMFC)。该电池以Ni3N作为阳极、ZrN作为阴极(图1)，在氢气-氧气和氢气-空气条件下分别展现了256 mW cm-2 和151 mW cm-2的功率密度。相关成果以“Plasma-Assisted Synthesis of Metal Nitrides for an Efficient Platinum-Group-Metal-Free Anion-Exchange-Membrane Fuel Cell”为题发表在在国际知名期刊Nano Letters上。 图1. 等离子体增强化学气相沉积制备的Ni3N和ZrN用于AEMFCs。 　　利用非贵金属来驱动燃料电池将大幅度降低电池成本，摆脱对稀有贵金属资源的依耐。由于非贵金属位点活性低，结构易变性强，导致利用非贵金属驱动AEMFCs面临巨大挑战。近年来，高敏锐课题组致力于非贵金属设计高性能的AEMFC电极催化剂，已取得阶段性进展(Nat. Catal.2022, 5, 993 Angew. Chem. Int. Ed.,2022, 61, e202208040 Nat. Commun.2021, 12:2686)。然而，如何基于非贵金属材料的结构设计和调控，实现其在严苛的电池运行环境下稳定的功率输出仍然是完全非贵金属燃料电池亟需解决的难题。 　　过渡金属氮化物具有导电性优异、电化学稳定性好以及耐腐蚀性强等特性，有望设计高活性、高稳定性AEMFC电催化剂。传统方法制备过渡金属氮化物是使用腐蚀性强的氨气作为氮源，一般会带来环境污染；而且，由于需要使用较高的合成温度，会导致材料烧结，减少催化活性位点。该研究组借助等离子体增强化学气相沉积来将氮气离子化，有效使得惰性的氮气参与反应，制备了高质量的Ni3N和ZrN催化剂。这种方法具有很好的拓展性，可在各自的金属箔上制备晶片级的Ni3N和ZrN层，展现出很好的应用前景 (图2)。 图2. 等离子体增强化学气相沉积法制备高质量的Ni3N和ZrN。 　　研究人员利用旋转圆盘电极系统评估了Ni3N和ZrN在碱性电解质下氢气氧化(HOR)和氧气还原(ORR)性能。结果表明，Ni3N和ZrN分别展现了优异的HOR活性和ORR活性，接近贵金属Pt/C催化剂，并且非常稳定。基于此发现，研究人员将Ni3N和ZrN分别用作阳极和阴极催化剂组装到AEMFC中，在氢气-氧气和氢气-空气下分别获得256 mW cm-2 和151 mW cm-2的功率密度，并能够稳定的工作25个小时性能不衰减 (图3)。这是目前完全非贵金属催化剂驱动的AEMFCs所报道的最佳值之一。 图3. Ni3N和ZrN的电池性能。 　　借助理论计算，研究人员发现氮元素插入到金属晶格的间隙位点中，会优化金属位点的电子结构，使得金属位点的d带中心进一步远离费米能级，从而减弱了Ni3N中的Ni活性位点对H中间体的吸附能，并且使得Ni3N展现出了对OH中间体优异的吸附能力，从而赋予Ni3N优异的碱性HOR活性。此外，N的存在也削弱了ZrN中的Zr活性位点对O中间体的吸附能，使得其接近最优的O吸附能，从而带来优异的碱性ORR活性。 　　论文的共同第一作者为中国科大博士后张晓隆、博士生胡少进和王业华。中国科大高敏锐教授为通讯作者。相关研究受到国家自然科学基金委、国家重点研发计划、安徽省重点研究与开发计划等项目的资助。

近日，西安交通大学材料学院单智伟教授团队与材料创新设计中心团队合作，研究发现数十、甚至百纳米级别的金刚石颗粒可以在远低于钢铁熔点的温度下，以颗粒而非单个原子的形式，自驱动地进入钢铁晶体内部并且持续向内“行走”，最大行程可达数毫米且主体部分始终保持金刚石晶体结构。关于这一发现及其背后的物理机制的文章，以《纳米金刚石颗粒在铁晶体内部中的运动》（“Inward motion of diamond nanoparticles inside an iron crystal”）为题发表在《自然通讯》杂志上。西安交通大学为该工作的第一作者单位和唯一通讯单位，西安交通大学王悦存副教授、王旭东博士、丁俊教授为共同第一作者；西安交通大学单智伟教授和马恩教授为本文通讯作者；为该研究作出重要贡献的还有美国麻省理工学院李巨教授、西安交通大学张伟教授、沈阳理工大学段占强教授、贾春德教授和西安交通大学的梁倍铭硕士、黄龙超博士，范传伟工程师及博士研究生徐伟、刘章、郑芮，硕士研究生左玲玲等。该研究得到了国家自然科学基金委、西安交大青年拔尖人才计划、西安交通大学王宽诚青年学者等项目的支持。钢铁渗碳的历史可以追溯到两千年多年前，其主要过程是：外界碳源（固/液/气）在高温下分解为活性碳原子并逐渐渗入进钢铁，从而使低碳钢工件拥有高碳表面，再经淬火、回火处理，获得高硬度、高耐磨的表面。传统认知中，渗碳所用的碳源必须要先分解成活性碳原子，然后才能在浓度梯度驱动下，以单个原子的形式扩散进入铁晶格并间隙固溶其中，过饱和后以碳化物或石墨的形式析出。然而，进入的碳无法以最理想的强化相——金刚石出现。由此引发了一个科学上的创新思考：金刚石小颗粒有没有可能整体进入钢铁晶体中，并且保留金刚石结构。为验证这一大胆设想，研究团队以金刚石纳米颗粒和高纯铁及低碳钢为对象（图1a, b），利用原位透射电子显微镜对加热过程中金刚石纳米颗粒的运动过程进行实时观察：当表面附着有金刚石颗粒的钢铁被加热到一定温度后，其表面氧化膜首先发生分解，暴露出新鲜的铁原子。然后这些铁原子迅速向上扩散覆盖金刚石颗粒的表面，金刚石颗粒在毛细应力驱动下被快速“吞没”进钢铁基底中。冷却至室温后观察发现：金刚石颗粒不仅能够大量进入到钢铁内部（图1c），并且沉入深度可达到纳米金刚石颗粒自身尺寸的数千倍以上（毫米级）。图1d示意了整个进入过程。结合第一性原理计算、蒙特卡洛模拟及多维度表征，进一步揭示了纳米金刚石颗粒在钢铁晶体内部运动的微观机制：在铁的催化作用下，金刚石颗粒表面发生石墨化并部分溶解，在钢铁基底中及纳米金刚石颗粒周围分别形成长程和局部的碳浓度暨化学势梯度。在与此伴生的铁化学势梯度驱动下，金刚石周围的铁沿着金刚石和铁基底的界面不断上涌并形成一个向下局部应力，“推动”着金刚石向下前进。铁原子在金刚石颗粒表面的石墨层内的界面扩散，恰好为其远程迁移提供了快速通道（铁原子沿此通道向上迁移的速率得以高于铁晶格中碳原子向下运动的速率）。图1 （a）研究中所用的纳米金刚石粉的透射电镜表征；（b）纳米金刚石颗粒进入纯铁基底中的原位扫描观察；（c）纳米金刚石颗粒在铁内部的透射表征；（d）纳米金刚石自驱动进入钢铁基底的全过程及原理示意。由于纳米金刚石具有超高强度、热导率、化学稳定性与低热膨胀系数、低摩擦系数、超高等特点，是一种理想的金属强化粒子。基于上述发现，将纳米金刚石渗入进钢铁材料中，形成钢铁和金刚石的梯度复合材料，有可能大幅改善钢铁的表面性能，如硬度、导热性和耐磨性等。中国是最大的人造金刚石制造国，生产了世界上90%以上的人造金刚石，其中作为副产品的纳米金刚石粉的价格仅为~2000元/公斤。初步估算显示1公斤纳米金刚石粉能处理10吨的钢材（形成mm级的硬化层）。中国的钢铁年产量超过10亿吨，占世界总产量的一半以上，同时，中国也是钢铁的最大使用国，应用需求非常旺盛。该研究为钢铁材料的表面强化提供了新的思路和方法。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48692-5#citeas