颗粒耐水性测试装置

在药品包装材料的质量控制过程中，耐水性测试是评估材料稳定性和可靠性的重要指标之一。药玻颗粒耐水性人工制样与玻璃颗粒耐水性自动制样仪是两种不同的制样方法，它们在操作便利性、测试精度、成本效益等方面存在差异。药玻颗粒耐水性人工制样优点：成本较低：人工制样通常需要的初始投资较少，适合预算有限的实验室或小规模生产环境。灵活性：人工操作提供了更大的灵活性，可以根据具体需求调整制样过程。缺点：效率较低：与自动化设备相比，人工制样速度慢，劳动强度大，可能影响整体的测试效率。一致性：人工操作可能导致制样的一致性较差，影响测试结果的准确性和重复性。数据记录：需要手动记录数据，增加了出错的可能性。玻璃颗粒耐水性自动制样仪优点：高效率：自动化设备可以快速完成制样，大幅提升工作效率。一致性：自动制样仪能够提供更加一致的样品，从而提高测试结果的准确性和重复性。数据管理：自动设备通常配备有数据自动记录和分析功能，减少了人为错误。缺点：成本较高：自动制样仪的购置和维护成本较高，可能不适合预算紧张的实验室。技术要求：操作和维护自动设备需要一定的技术知识和培训。如何选择在选择药玻颗粒耐水性人工制样与玻璃颗粒耐水性自动制样仪时，应考虑以下因素：预算：评估实验室或生产环境的财务状况，确定可承担的成本。测试频率：如果测试需求量大，自动化设备可能更具成本效益。测试精度要求：对于需要高重复性和准确性的应用，自动制样仪更为合适。操作人员技能：考虑操作人员的技术水平和培训需求。未来发展：考虑实验室或生产环境的长期发展计划，选择能够适应未来发展的设备。结论药玻颗粒耐水性人工制样与玻璃颗粒耐水性自动制样仪各有优势，选择时应基于实际需求和长期规划。如果预算有限且测试量不大，人工制样可能更加合适。反之，如果追求高效率和高精度，且预算允许，自动制样仪将是更好的选择。在做出决策时，还应考虑设备的品牌、售后服务和升级能力等因素。

可穿戴传感器可以通过非侵入的方式捕捉人体的各种信号并转化为可识别的电信号，从而达到实时监测的目的，在健康管理等领域展现出了重要价值。相比于传统的刚性可穿戴传感器，由导电凝胶等软材料构建的皮肤式可穿戴传感器能与动态皮肤形成紧密的共型结构，提高传感器的传感准确性和稳定性，甚至实现对人体运动状态的实时感知。 　　尽管基于导电凝胶的可穿戴传感器研究已经取得巨大进展，并广泛应用于动作监测、健康管理、表情和声音识别、人机交互等诸多领域，但由于导电凝胶在水环境中存在吸水溶胀、导电组分流失、粘附性能衰退等问题，限制了其在水下探索等领域的应用与发展。近年来，通过对导电凝胶进行耐水性能的设计，研究人员实现了导电凝胶基可穿戴传感器的水下传感领域的应用，促进了该领域的研究快速发展 　　近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员和魏俊杰博士基于在耐水导电高分子凝胶的构筑及其水下传感方面的研究基础，在Advanced Materials上发表题为“Water-Resistant Conductive Gels Toward Underwater Wearable Sensing”的综述文章(Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202211758)。 　　在该综述中，作者首先对提高导电凝胶耐水性的方法进行了总结，归纳提出了封装设计、疏水网络结构和多重交联作用这三种耐水设计策略，并详细讨论了各种策略的耐水原理、具体设计方法以及存在的优缺点，从而为未来的耐水导电凝胶设计提供指导。随后对用于水下传感领域的耐水导电凝胶的多功能性质进行了介绍。除了水下稳定性之外，探讨了耐水导电凝胶的拉伸性质、水下粘附性质、水下自修复性质、可回收性质和3D打印性等性质对导电凝胶基水下可穿戴传感器的传感性能和制造加工工艺的影响，并重点讨论了这些性质的优化改善方法。此外，对现有耐水导电凝胶在水下传感领域的具体应用方向进行了汇总，着重总结了耐水导电凝胶在水下运动感知、水下健康监测、水下通讯、水环境分析几个方向的研究进展，并分析了耐水导电凝胶在这些应用中存在的不足，为未来的水下传感研究指明了方向。 　　尽管导电凝胶的耐水设计和传下传感研究已经取得了一定的成果，但该领域的发展尚处于起步阶段，仍然存在一些问题和挑战亟需解决。导电凝胶在水环境中的传感性能与陆上性能有着明显差异，相关的水下传感机制和传感模型有待进一步阐明；耐水导电凝胶的水下稳定性和水下传感性能测试还没有标准的方法，亟需建立统一的检测方法进行有效对比和评估；在耐水导电凝胶和水下可穿戴传感器的多功能设计上需要进一步努力，例如实现基于变色功能的可视化感知、基于自清洁功能的抗污能力和基于生物可降解的环境友好等。 　　为了满足耐水导电凝胶基水下可穿戴传感器的实际应用需求，需要进一步发展与水下可穿戴传感器匹配的无线传输技术和自供能技术；如何实现多感知功能和多技术模块在水下凝胶传感系统中的一体化集成，尤其是如何实现“软”凝胶材料与“硬”电子元件的稳定界面结合依然是该领域需要面临的一个重要挑战。 　　该论文得到了国家自然科学基金(51773215)、中国博士后科学基金(2021M690157、2022T150668)、宁波市自然科学基金(2121J206)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)等项目的支持。耐水导电凝胶的设计策略与水下传感应用 　　(中科院海洋新材料与应用技术重点实验室 魏俊杰)

近期，中科院合肥研究院等离子体所电源及控制工程研究室高格、蒋力课题组博士后黄亚在国际热核聚变实验堆ITER的大口径磁场耐受测试装置线圈偏移对性能影响研究方面取得新进展。研究成果发表在工业电力电子领域权威期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics上。托卡马克装置周围环境磁场对磁敏感设备的安全运行有着重要作用，不同强度的磁场会影响器件设备的正常工作。大口径磁场耐受测试装置作为能够解决强磁兼容测试的有效途径之一而备受研究关注，该装置是由多组线圈组成的磁场发生系统，设计及安装过程中的线圈偏移会造成内部测试区域磁场性能的改变。为了研究线圈偏移与磁场性能的关系，科研人员针对3组线圈18个自由度的偏移进行了深入研究，研究了单、多个变量的影响情况，从磁场分布数据的规律改进了计算方法，完成了多参数下最大允许偏移的快速计算，同时搭建实验平台，实验结果验证了理论分析的正确性。本研究以大口径磁场耐受测试装置为对象，研究线圈偏移对磁场均匀性造成的误差。根据系统原理，通过坐标变换阐述了线圈偏移引起的磁场的计算方法；讨论了单线圈和两个线圈在不同位置和角度偏移组合下的磁场性能分布；最后在偏差变量较多的前提下，提出了一种确定设备线圈允许偏移的合理方法。同时针对各种偏移，总结了允许偏移量和误差的公式，便于计算出所需误差的允许偏移量，为实际安装相关设备提供了理论依据。上述研究工作得到中国博士后面上基金和安徽省自然基金的支持。论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9896766 图1：托卡马克装置周围的磁场分布图2：大口径磁场耐受测试装置