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弹性模

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弹性模相关的资讯

  • 动态弹性模量测试仪研制
    table width="600" border="1" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0"tbodytrtd width="115"p style="text-indent: 0em " dir="ltr"成果名称/p/tdtd width="499" colspan="3"动态弹性模量测试仪br//td/trtrtd width="115"p单位名称/p/tdtd width="499" colspan="3"p中国建材检验认证集团股份有限公司/p/td/trtrtd width="115" valign="top"p联系人/p/tdtd width="185" valign="top"p艾福强/p/tdtd width="161"p联系邮箱/p/tdtd width="153"pafq@ctc.ac.cn/p/td/trtrtd width="115"p成果成熟度/p/tdtd width="499" colspan="3"p□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √ 可以量产/p/td/trtrtd width="115"p合作方式/p/tdtd width="499" colspan="3"p□技术转让□技术入股□合作开发 √其他/p/td/trtrtd width="614" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介:/strong/pp style="line-height: 1.75em "strong /strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/2951acd4-0cb9-42bb-ba31-1bc4d37da508.jpg" style="width: 300px height: 226px " title="弹性模量检测仪1.jpg" width="300" height="226" border="0" hspace="0" vspace="0"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/ba13ec0a-c570-4f8f-b857-abc41b0a226e.jpg" style="width: 300px height: 256px " title="弹性模量检测仪2.jpg" width="300" height="256" border="0" hspace="0" vspace="0"//pbr/p style="line-height: 1.75em " 本方法利用脉冲激励器来激励矩形截面的梁试样,测量样品的弯曲或扭转频率。作用在试样上的瞬时激励是通过自动激发装置或手动小锤的敲击来实现的。激励引起样品的自由振动,通过试样上方的信号接收器得到振动信号,进而通过快速傅立叶变换得到自由振动的前几阶频率,首先利用弯曲振动的基频算出试样的弹性模量,进而利用扭振主频率计算出剪切模量。由于梁试样自由振动的基频是由样品尺寸、弹性模量和样品质量所唯一确定,因此当基频已经测到后并且试样的质量和尺寸已知的情况下可以计算出弹性模量。弹性模量取决于弯曲响应频率,剪切模量取决于扭曲响应频率。泊松比由材料的杨氏模量和剪切模量决定,三者只有两项是独立的。 br/ 该仪器测试精度高、操作方便,通过一次敲击(激励)能够快速而准确地同时得到材料的共振频率、弹性模量、剪切模量和泊松比以及内耗等基本弹性参数。测试结果重复性好,对样品完全没有破坏,也可连接高温炉进行高温弹性性能测试(高温炉为选购件)。 br/ 该仪器高度集成,使用USB接口进行数据通讯、实现了热拨插和即插即用,采用全新工艺,实现硬件的高可靠性、强抗干扰能力和高信燥比,机型外观美观、性能稳定、能方便扩展高低温测试模块。 br/ 性能指标 br/ 最高采样频率:2MHzbr/ 增益设置:1-128(1、2、4、8、16、32、64、128) br/ 频响范围:20-20kHzbr/ 灵敏度: 50 mv/pabr/ 输入阻抗: 1Ω与27pF并联 br/ 时基范围: 10ns至1 sec/div br/ 时基精确度: 50ppmbr//p/td/trtrtd width="614" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景: /strongbr/ 本产品适用于航空航天、汽车工业、工矿企业、科研部门、大专院校、技术监督、工程监测等,对各种陶瓷、玻璃以及各种陶瓷基复合材料的弹性模量,采用脉冲激励法可以实现对样品的无损检测,在准确测量样品的弹性模量的同时又不会对样品其他力学性能造成影响,应用前景广泛。/p/td/trtrtd width="614" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况: /strongbr/ 实用新型专利两项: br/ 一种用于测量材料弹性性能的固定装置。 br/ 专利号:ZL 2015 2 0392701.4br/ 一种样品激发装置及材料弹性性能测试系统 br/ 专利号:201520860414.1br/ 行业标准一项 br/ JC/T 678-1997 玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法。/p/td/tr/tbody/table
  • 浙大攻克世界性难题:让石墨烯有弹性
    p  在80后90后的童年记忆中,有一个著名的历史故事,司马光砸缸。当陶土做的水缸被石块砸了一下,就破了一个洞,水流出来了,掉在缸里的孩子也得救了。/pp  而对于女孩子来说,跳皮筋是洋溢着欢快笑声的集体游戏,在牛皮筋的一勾一拉中,旋转,跳跃,不停歇。/pp  这两个童年记忆,其实包含着一个自然界的普遍规律,玻璃、陶瓷这样的无机材料通常都是又脆又硬的,没有什么弹性,而橡胶这类的有机材料韧性好,弹性足,可以反复拉伸。/pp  如何让无机材料变得像有机材料那样可以回弹,是世界很多科学家的努力目标。/pp  这其中就有浙江大学高分子科学与工程学系的高超教授团队。最近,他们的研究取得了突破性进展,设计制备出了高度可拉伸的全碳气凝胶弹性体,并且表现出优异的性能,今后有望应用在柔性器件、智能机器人及航空航天等多个领域。/pp style="text-align: center "  img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/99d0c873-4a30-4542-90ee-86367a879173.jpg" title="3.jpg"//pp  论文发表在国际著名期刊《自然通讯》,共同第一作者为博士生郭凡、姜炎秋,通讯作者为许震特聘研究员、高超教授。br//pp  strong打破物质的本性/strong/pp  材料科学的发展一直与人类文明密切相关。现如今我们已经拥有了各种各样的材料。可是让科学家烦恼的是,无机材料耐高低温但没有弹性,有机材料有弹性却又不耐高低温。/pp  如果能研究出一种无机材料,在保持耐高低温的同时具备一定的弹性,该多好啊。“这样就能扩大材料的使用范围。我们做科学研究就是要打破物质的本性,这样才能发现新性能,寻找新用途。”/pp  研究团队在研制这一新材料时,聚焦的无机物材料为碳。因为碳所特有的导电性能,为未来应用提供了更多可能性。他们发现,高分子弹性体,比如橡胶,分子是链状结构,就像柔软的棉线团,有很多缠结的地方可以被拉开,当外力去除,这些高分子的“棉线”又重新缠结变成线团。无机物之所以不能拉长再回弹,就是因为没有相似的结构。/pp  这时候,高超团队搬出了他们的研究老伙伴,石墨烯。他们希望能在“一片片”的石墨烯中制造出一些褶皱,将高分子的可拉伸“线团结构”拓展成为石墨烯中可拉伸的“纸团结构”,来提高石墨烯的延展性。/pp  团队借鉴生物学理念,从肌肉和关节的拉伸中寻找答案,设计出类似传统拉缩式灯笼的结构,并用3D技术打印出来,通过限位压缩定型,形成一些“褶皱”。这时候,石墨烯材料可以拉伸100%。/pp style="text-align: center "  img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/96def27c-0e76-4da6-b6ea-cf62831f59ba.gif" title="PT180405000012hNkQ.gif"//pp  继续拉伸,石墨烯的“一片片”分子结构之间就会出现裂纹。怎么办?团队引入了另外一种纳米材料——碳纳米管,在石墨烯的片层之间打上“补丁”。这样一来,石墨烯就可以拉伸200%了。br//pp  高超教授说,这种全碳气凝胶弹性体具有优异的抗疲劳性能,在拉伸200%的状态下,可稳定循环至少100圈 在100Hz、1%应变的状态下,可稳定循环至少百万次。“之前一些研究是在有机材料上涂一层无机材料,以此来实现可拉伸。我们这套方法是改变了材料的本身特性。”/pp style="text-align: center "  img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/eb23600f-2e7b-4eed-b973-5aac366964dd.jpg" title="4.jpg"//pp  对于这一新型材料的未来发展前景,高超教授表示,可以应用到与仿真机器人相关的导电弹性体上,比如电子皮肤等等。“更大的意义,我们希望开拓一个新的研究领域。当大家都在研究气凝胶的压缩性能时,我们希望换一种思路,从拉伸这个方向开展研究。”br//pp  strong从一只雁到一群雁/strong/pp  高超团队与石墨烯的情缘已有十年之久。“石墨烯本身是一个‘很小’的材料。国际科研领域已经对它的纳米级结构分析得非常透彻了,我们想看看,把它组装起来变‘大’后会怎么样。”10年前的2008年,高超被引进加入浙大高分子系后,为自己定了一个清晰的全新研究方向——石墨烯宏观组装。/pp  他用一首儿歌来解释这项研究。“秋天到了,一行大雁往南飞,一会排成一字形一会排成人字形。”当一群大雁在飞行时,我们一眼就能看出雁群的形状,反倒是一只大雁在空中飞的时候,我们很难看清楚它的结构。/pp  通过群效应团队发现了氧化石墨烯的液晶现象。在一次实验中,团队成员把氧化石墨烯倒进一个杯子,偶然对着光一晃,发现杯中出现了彩色带。这是什么原因呢?团队顺藤摸瓜,发现氧化石墨烯在溶液中的浓度达到某个临界值时,会自发进行取向排列,不但可以流动还高度有序。/pp  又有一次实验,成员把两条氧化石墨烯纤维放在一起,过了一会儿,这两条纤维居然“焊”在一起了。原来氧化石墨烯有一种“自融合”的本领。/pp  从这两大发现出发,团队“倒腾”出了四大发明:石墨烯纤维、石墨烯组装膜、石墨烯泡沫、石墨烯无纺布,科研成果发表在《自然通讯》和《先进材料》等国际著名期刊上。/pp style="text-align: center "  img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/4097cb8e-708a-4cfb-ae4d-85994a64a7d4.jpg" title="5.jpg"//pp  高超说,一流是要不断奋斗出来的,“不是说做好一个工作就行,而是要不断推进”。在团队建设中,高超也非常强调“一流”,认为要有一流的文化、一流的平台、一流的待遇,最终产出一流的成果。他经常跟学生说:“科研首先要发奋,拼搏了才能有所发现,有所发明。还要努力让科研成果转化为对社会有用的产品,让科技发达起来,让国家发达起来。”br//pp  从最初的几个人,到现在的几十人,高超团队也从“一只大雁”发展到了“一群大雁”。对于过去没钱买研究设备的窘况记忆犹新,对于未来,高超说,他会坚持在首创、极致和影响力三个层面上继续努力。/pp style="text-align: center "  img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/2ca1ddb9-ed63-40a0-8d43-cff98afbd069.jpg" title="6.jpg"//pp strong 科学也可以诗情画意/strongbr//pp  对于石墨烯宏观组装研究,高超今年1月还专门写了一首诗来解释其中的奥妙。/pp  氧化石墨烯/pp  插层氧化银成金,/pp  水洗超声片片新。/pp  纵是千疮身百孔,/pp  组装修复变烯神。/pp  高超说,这首诗的大意就是,氧化石墨烯通过插层、氧化、水洗、超声等过程制得,尽管缺陷很多,但可以通过组装及结构修复形成有重要应用价值的石墨烯宏观材料。在他心目中,氧化石墨烯的可塑性太强了,可以在很多领域派上用场。早些年,他还写过另外一首诗来赞美石墨烯。/pp  烯望/pp  石陶铜铁竞风流,/pp  信息时代硅独秀。/pp  量子纪元孰占优,/pp  一片石墨立潮头。/pp  科研工作很忙,这些作品都是高超利用坐火车乘飞机这样的琐碎时间完成的。写诗和骈文是高超业余的重要爱好。他认为科学家也可以写风花雪月的诗句,但如果用诗的语言表达科学,更有利于传播科学,也更能发挥科学家的特长。/pp  “习总书记曾说,科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。我觉得,研究不能只是成为枯燥的论文,还要让公众能够看懂。”/pp  他还认为,科学家要多交小朋友,从而提高科学的吸引力和公众的科学鉴赏能力。/p
  • IMCE发布双样品高温弹性模量仪新品
    双样品高温弹性模量仪HT1600-DS,在原有HT1600基础上,增加了双样品支座及测试系统;性能上,指标同HT1600相同,可以同时测试2个样品,提高测试效率一倍,并且可以添加可选件立式膨膨胀仪!创新点:双样品高温弹性模量仪HT1600-DS,在原有HT1600基础上,增加了双样品支座及测试系统;性能指标同HT1600相同,可以同时测试2个样品,提高测试效率一倍,并且可以添加可选件膨胀仪!双样品高温弹性模量仪
  • 包装膜袋拉力机的抗拉强度与伸长率、弹性模量之间的关系
    在包装行业中,包装膜袋的抗拉强度、伸长率及弹性模量作为衡量材料性能的重要指标,一直是研发与生产过程中的关键关注点。包装膜袋拉力机作为检测这些性能的重要工具,其准确性与可靠性对于评估材料质量至关重要。本文将从抗拉强度、伸长率与弹性模量之间的关系入手,深入探讨包装膜袋拉力机的工作原理及其在包装行业中的应用价值。1. 抗拉强度:抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大应力,通常以单位面积上的力(如N/mm² )来表示。它是衡量材料抵抗拉伸破坏能力的重要指标。2. 伸长率:伸长率是指材料在断裂前能够拉伸的百分比,用来衡量材料的延展性。伸长率越高,说明材料的延展性越好,能够承受更大的变形而不破裂。3. 弹性模量:弹性模量是材料在弹性变形阶段应力与应变的比值,反映了材料抵抗形变的能力。弹性模量越高,材料的刚性越大,形变越小。它们之间的关系:抗拉强度与伸长率:一般来说,抗拉强度高的材料,其伸长率可能较低,因为高强度的材料往往具有较强的内部结构,不容易发生形变。相反,伸长率高的材料,其抗拉强度可能较低,因为它们能够承受更大的形变。抗拉强度与弹性模量:抗拉强度高的材料通常具有较大的弹性模量,因为它们能够抵抗更大的应力而不发生塑性变形。弹性模量高的材料也往往具有较大的抗拉强度。伸长率与弹性模量:伸长率高的材料通常具有较低的弹性模量,因为它们能够承受更大的形变。弹性模量高的材料通常具有较低的伸长率,因为它们不容易发生形变。综上所述,包装膜袋拉力机的抗拉强度、伸长率和弹性模量之间存在着一定的相互关系。了解这些关系有助于更好地评估和选择适合特定应用的包装材料。例如,对于需要较高抗拉强度的应用,可以选择抗拉强度高、弹性模量大的材料;而对于需要较好延展性的应用,可以选择伸长率高的材料。
  • 薄膜拉伸强度测试仪如何区分弹性变形和塑性变形
    在薄膜拉伸强度测试中,准确区分弹性变形和塑性变形对于材料工程师、物理学家以及产品开发者而言,是至关重要的一环。这两种变形类型不仅决定了材料的基本性能,还直接关系到产品的使用寿命和安全性。本文旨在深入探讨薄膜拉伸强度测试中弹性变形与塑性变形的区分方法,以及它们在材料科学领域的应用。一、弹性变形与塑性变形的基本概念弹性变形,指的是材料在外力作用下产生变形,当外力消失时能够恢复到原始形状和尺寸的现象。这种变形是可逆的,不涉及材料的内部结构变化。而塑性变形则是指材料在外力作用下产生变形后,即使外力消失也不能完全恢复到原始形状和尺寸的现象。塑性变形是不可逆的,通常伴随着材料内部结构的改变。二、薄膜拉伸强度测试中的变形观察在薄膜拉伸强度测试中,我们可以通过观察材料的应力-应变曲线来区分弹性变形和塑性变形。在弹性变形阶段,应力与应变之间呈线性关系,即应力增加时,应变也按一定比例增加。当应力达到弹性极限时,材料开始进入塑性变形阶段,此时应力-应变曲线呈非线性关系,应变继续增加但应力增长缓慢或不再增长。三、区分弹性变形与塑性变形的具体方法应力-应变曲线分析:如前所述,通过分析应力-应变曲线的形状和变化,可以判断材料是否进入塑性变形阶段。在弹性变形阶段,曲线呈直线状;而在塑性变形阶段,曲线则呈现弯曲或平坦的趋势。卸载试验:在拉伸测试过程中,当材料达到一定的应力水平时,可以突然卸载并观察材料的恢复情况。如果材料能够迅速恢复到原始长度,则说明之前的变形主要是弹性变形;如果材料不能完全恢复,则说明存在塑性变形。残余应变测量:在拉伸测试结束后,通过测量材料的残余应变可以判断塑性变形的程度。残余应变越大,说明塑性变形越显著。四、弹性变形与塑性变形在材料科学中的应用材料选择:了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料以满足特定需求。例如,在需要高弹性的场合(如橡胶制品),应选择弹性变形能力强的材料;而在需要承受大变形而不破裂的场合(如金属薄板),则应选择塑性变形能力强的材料。产品设计:在产品设计过程中,考虑到材料的弹性变形和塑性变形特性,可以优化产品结构以提高其性能和安全性。例如,在设计弹性元件时,需要充分利用材料的弹性变形能力;而在设计承力结构时,则需要考虑材料的塑性变形特性以确保结构的稳定性和安全性。质量控制:通过测量材料的弹性模量、屈服强度等力学性能指标,可以评估材料的性能是否满足要求。同时,通过观察材料的变形行为(如弹性变形和塑性变形)可以判断材料是否存在缺陷或质量问题。五、结论在薄膜拉伸强度测试中准确区分弹性变形和塑性变形对于材料科学领域具有重要意义。通过分析应力-应变曲线、进行卸载试验和测量残余应变等方法可以判断材料的变形类型。了解材料的弹性变形和塑性变形特性有助于选择合适的材料、优化产品设计和提高产品质量。未来随着材料科学的发展和技术的进步相信我们将能够更加深入地理解材料的变形行为并开发出更多高性能的材料。
  • IMCE发布高温动态弹性模量和阻尼分析系统新品
    仪器简介:比利时IMCE公司是一家专业的测试弹性模量和阻尼内耗分析仪器的生产厂家, 仪器基于共振频率动态测量方法, 应用完全非破坏性测试技术, 适用于陶瓷及金属等多种材料的生产(质量控制)及科学研究领域, IMCE公司是目前世界上唯一能在1750C高温和气氛控制条件下, 利用目前最先进的软件评估及研究, 精确测定共振频率、弹性模量、剪切模量和阻尼内耗等相关技术指标。 公司主要产品有:1、弹性模量和阻尼内耗分析仪 型号:RFDA MF Professional 2、高温炉: 型号:RFDA-HT1700 型号:RFDA-HTVP1700C 型号:RFDA-HTVP1600 HT1600, HT650. HT1050 3、软件 型号:RFDA MF Software 在中科院沈阳金属研究所高性能陶瓷与复合材料重点实验室及测试中心有该公司2套先进的高温测试系统。 技术参数:1、共振频率。 10Hz ~ 130KHz2、阻尼或内耗(10ˉ5-----0.1) 3、弹性模量 4、剪切模量 5、泊松比率 6、温度:室温--1750C。 7、气氛控制8,真空系统,激光检测主要特点:1、动态法测试(线性或非线性) 2、样品完全非破坏性测试符合ASTM-E-1876-99方法创新点:双样品高温弹性模量仪HT1700,在原有HTVP1700基础上,简化结构,去掉真空组件,增加了双样品支座及测试系统;性能上除了不能做真空及密封外,其它指标同HTVP1700相同,并且可以在普通空气下实验,可以同时测试2个样品,设备体积减小,提高测试效率一倍,价格降低一半!目前世界上同类设备中温度最高,双样品结构独一无二!高温动态弹性模量和阻尼分析系统
  • 哈工深圳陈华英团队: 单细胞连续捕获, 弹性模量测量和可寻址分选打印
    研究背景细胞的机械特性对其生物学功能(如增殖、分化和凋亡)和形态状态(如迁移、附着和病理状态)至关重要。目前常用的细胞弹性模量测量技术包括原子力显微镜、微管吮吸、光镊和磁镊等。这些技术可以有效测量单个细胞的机械性质,但是通量低,限制了其实际应用。近年来,微流控芯片因其在小体积液体操控方面的独特优势,也被用于测量细胞弹性模量。现有的微流控芯片主要侧重于平台开发,虽然通量大幅提高,但很少将测量后的细胞进一步收集以实现后续分析。单细胞分析技术的发展要求能够准确地打印单个细胞。传统单细胞打印技术包括荧光激活细胞分选、有限稀释和手动细胞挑选,这些方法打印效率较低且难以实现自动化。近年来,各种微流控技术被开发用于高通量精确打印单个细胞,如喷墨打印、精确分配、双阀门筛选和移液管式单细胞分离等。这些技术可以根据目标细胞的荧光、形态等特征进行识别并打印,但是大多技术难以获得单细胞的机械信息。因此,本研究报道了一款基于 U 型阵列的微流控系统,集成了单细胞连续捕获,弹性测量和可寻址打印。该装置在研究细胞力学与其他生物学特性的关系方面具有强大的应用潜力。研究内容近日,哈尔滨工业大学(深圳)陈华英课题组在英国皇家化学会(RSC)期刊 Lab on a chip 上发表题为“Continuous trapping, elasticity measuring and deterministic printing of single cells using arrayed microfluidic traps” (《单细胞连续捕获、弹性模量测量和可寻址分选打印》)的研究论文,报道了一款创新的微流控芯片,实现了基于精确调节的压力对微球/细胞进行捕获和逐个打印,并将已知弹性模量的单细胞确定性地打印到孔板中(图 1)。该论文第一作者是哈工大(深圳)在读硕士研究生蔡逸珂和硕士毕业生余恩。陈华英副教授为通讯作者。微流控芯片(图 1A)由冲洗入口、样品入口、打印入口、压力维持口和两个平行的主通道组成,下游有打印出口。在所有入口通道中设计了宽度从 200μm 减小到 25μm 的微通道阵列,以过滤介质中较大的颗粒/细胞碎片。如图 1A 和 B 所示,在每个主通道的一侧有 16 个 U 型捕获陷阱,且吮吸通道的高度比分流通道的高度低 15 μm,以保证细胞停留在 U 型陷阱中并诱导其微小变形。▲图1 单细胞连续捕获、弹性测量和可寻址打印系统。(A)微流控芯片连接到压力泵,将单细胞精确分配到孔板中;(B)通过调节打印压力(Po)捕获(Pi-Po0)和释放(Pi-Po0)单个细胞的机制;(C)用于捕获和分离细胞的吮吸通道;(D)用于捕获和分离微球的分流通道。
  • IMCE 弹性模量和内耗分析仪在沈阳金属所安装完毕
    2006年9月3号到12号,比利时IMCE总经理BART BOLLEN先生亲临沈阳金属研究所技术支撑部,对所里使用此仪器的研究人员进行全面系统的培训。目前,主要负责人 张重远,杨菲老师已利用此仪器进行各种科学实验。IMCE 公司的高温弹性模量和内耗分析仪,主要用于涉及工业和航空等高端技术陶瓷,金属等力学性质的分析和研究。目前,此仪器在国内填补了此项技术分析的空白,它可以分析样品形状具有良好均匀性、弹性和等方性的陶瓷、金属样品,测量其弹性模量,剪切模量,泊松比率,阻尼等物理性质与温度或时间的关系曲线,给分析工作者提供了大量的有用科研信息
  • 高能非弹性中子散射谱仪在东莞揭牌
    作者:朱汉斌 张玮 来源:中国科学报11月12日,由中国科学院高能物理研究所(以下简称高能所)与中山大学共建的高能非弹性中子散射谱仪(以下简称高能非弹谱仪)在中国散裂中子源园区揭牌。这是中国散裂中子源首台非弹性散射类型谱仪,也是国内首台中高能非弹性中子散射谱仪,填补了我国百meV以上中高能非弹性中子散射的空白。记者获悉,高能非弹谱仪是中国散裂中子源建设的八台合作谱仪之一。自2019年9月开始,建设团队攻克了一系列关键技术,克服了疫情等重重困难,最终于今年1月12日成功产出第一束中子,标志着谱仪设备研制与安装的成功,开始进入调试阶段。非弹性中子散射谱仪既可获得散射中子的空间分布信息,同时也可获取散射中子的能量变化,可以在动量与能量空间测量物质微观结构的动力学行为,是研究材料元激发(如晶格、自旋动力学)最直接的工具。中国散裂中子源根据元激发的能量尺度和能量分辨的需求,规划了三台直接几何非弹性中子散射谱仪。“此次揭牌标志着双方合作取得又一代表性成果。”中国科学院院士、高能所所长王贻芳在致辞时表示,高能所和中山大学有悠久的合作历史和良好的合作基础,高能所在粤的三个重大设施的建设都有中山大学的贡献,双方于2017年底签署了《战略合作协议》,高能非弹谱仪的建设是协议重点内容之一。中国科学院院士、中山大学校长高松致辞时表示,中山大学和高能所将以高能非弹谱仪建设合作为契机,在科学研究、人才培养等方面继续深入合作,共同为粤港澳大湾区建设和国家科学技术发展做出更大贡献。同时期待高能非弹谱仪开放运行后,坚持面向世界科技前沿和国家战略需求,主动服务粤港澳大湾区,积极推动我国中子科学与技术发展。“高能非弹谱仪将为高温超导物理机制、量子磁性作用机制、热电材料输运性质、电池中离子扩散机制、以及生物材料活性等前沿基础研究工作提供晶格热振动、自旋波、晶体场等关键微观结构动力学信息,从而为相关材料的性能提高与新材料开发提供重要的基础支撑。”高能非弹谱仪首席科学家、中国散裂中子源学术委员会主任童欣表示。据介绍,本次建成的高能非弹谱仪的入射中子能量为10-1500 meV,最佳能量分辨率3%,提供1.5-800K高低温环境和7T磁场环境,利用费米斩波器和带宽斩波器协同工作,可实现多波长模式和单波长模式的快速切换。
  • 宁波材料所以“微交联法”创制高弹性铁电材料
    8月4日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在《科学》(Science)上,发表了题为Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。该研究提出了铁电材料的本征弹性化方法,即采用微交联法使铁电聚合物从线性结构转变为网络状结构,通过精准调控交联密度在实现弹性化的同时,降低结构改变对材料结晶性能的影响,开创性地同时将弹性与铁电性赋予同一材料。基于此,该研究创制了一种兼具弹性与铁电性,且具有较好的耐机械疲劳和铁电疲劳性能的弹性铁电聚合物。铁电材料是功能材料,通常是指在一定温度范围内具有自发极化且极化方向可随外加电场改变进行翻转或重新定向的晶体材料,其核心为自发极化。极化是极性矢量,由于晶胞中原子构型使得正负电荷重心沿该方向发生相对位移,形成电偶极矩,使得整个晶体在该方向上呈现极性,这个方向称为特殊极性方向。这对晶体的点群对称性施加了限制,在32个晶体点群中只有10个具有特殊极性方向,即1(C1)、2(C2)、m(Cs)、mm2(C2v)、4(C4)、4mm(C4v)、3(C3)、3m(C3v)、6(C6)、6mm(C6v)。只有属于这些点群的晶体才具有自发极化,即铁电材料必为晶体材料。这种特殊的晶体点群赋予了铁电材料诸多性能,使其在数据存储和处理、传感和能量转换以及非线性光学和光电器件等方面有诸多应用。而晶体在受到应力时能够产生的弹性回复是极小的,通常小于2%,这是传统铁电材料多表现为脆性(无机)或塑性(有机)的原因。可穿戴设备、柔弹性电子和智能感知等领域的快速发展,对于使用的材料提出了越来越高的要求即需要在复杂形变下依旧保持稳定的性能。电子器件使用的材料根据导电性可分为导体、半导体和绝缘材料,而导体和半导体目前已实现弹性化。而铁电材料作为绝缘材料中性能最丰富的功能材料之一,目前尚未实现弹性化,这限制了铁电材料在柔弹性电子等领域的应用。铁电材料的铁电性主要来源于其结晶区,但晶体本身几乎不具备弹性,因而铁电性和弹性难以在同一种材料中兼顾。铁电材料的弹性化方法通常有三种——结构工程、共混和本征弹性化。通过结构工程制备的样品只能在预应变值范围内进行形变,需要复杂的制造技术且难以降低器件尺寸。在采用无机铁电材料与弹性体共混方式制备的复合材料中,无机铁电材料的铁电畴杂乱无章,需要经过有效极化后才能表现出铁电性。由于无机铁电与弹性体的电阻率相差较大,在极化过程中电场主要施加在电阻率更大的弹性体中,导致弹性体相的电击穿和电机械击穿。因此,本征弹性化可能是铁电材料弹性化的唯一途径。本征弹性化能够促进材料的发展,使其具备可大规模溶液制备的能力、提高设备密度和材料的耐疲劳性等。有机铁电材料包括有机小分子铁电材料和以PVDF(聚偏氟乙烯)为代表的聚合物铁电材料。铁电聚合物的铁电性主要来源于分子链两侧由极性相差较大的原子或基团形成由一侧指向另一侧的偶极子。铁电聚合物的特点是具有高柔韧性、易于制造成复杂形状、机械坚固性和极性活性。聚合物中的铁电性是20世纪70年代在聚偏氟乙烯中发现的,是电能、机械能和热能之间有效交叉耦合的平台。因此,兼具铁电性和柔韧性的铁电聚合物可能是铁电弹性化的最佳候选对象。在过去几年,化学交联法在导体和半导体的本征弹性化过程中取得了显著进展。由于强的铁电响应需要高的结晶度,而好的弹性回复需要低的结晶度,因此传统的化学交联方法很难同时兼顾铁电响应和弹性回复。为此,该团队提出了“弹性铁电材料”的概念,设计了精确的“微交联法”在铁电聚合物中建立网络结构。选择聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE),55/45mol%)作为反应基体材料,选择带有软而长链的聚氧化乙烯二胺(PEG-diamine)作为交联剂材料,使用低交联密度(1%~2%)赋予线性铁电聚合材料弹性的同时保持较高的结晶度。研究表明,交联后的铁电薄膜结晶相以β相为主,结晶均匀分散在聚合物交联网络中。在受力时,网络状结构能够均匀地将外力分散并且更多地承受应力,避免结晶区受到破坏。实验结果显示,交联后铁电薄膜在70%的应变下依旧具有较好的铁电响应,剩余极化约4.5μC/cm2并在拉伸过程中能够保持稳定,且具有较好的耐机械和铁电翻转疲劳性,提高了可靠性和使用寿命,拓展了使用范围。可见,“微交联法”是实现铁电弹性化行之有效的方法。该方法利用简单的化学反应实现了铁电性与弹性的良好匹配,为铁电材料弹性化提供了新思路。未来,研究团队将扩展此类方法,探索微交联法对于材料弹性化研究的普适性,并对制备的弹性铁电材料在可穿戴电子设备以及能量转换和存储、介电驱动等方面的应用进行探索。研究工作得到卢嘉锡国际合作团队项目、国家自然科学基金、浙江省钱江人才计划和浙江省尖兵领雁项目等的支持。铁电材料专家、东南大学教授熊仁根受邀在同期《科学》PERSPECTIVE专栏发表评论文章,认为这是突破性的工作,开辟了“弹性铁电”这一全新学科,并展望了弹性铁电材料可能的应用场景和未来的发展方向。图1. 弹性铁电的概念和合成策略示意图图2. 应变下弹性铁电的铁电响应。A为全弹性器件;B、C为全弹性器件在0%和70%的应变;D为在1kHz下0~70%应变下的P-E回滞曲线;E为不同应变下的名义Pmax、Pr和Ec和校正后的真实Pr。实验表明交联铁电薄膜在不同拉伸应变下均具有稳定的铁电响应。
  • 发布国检集团 DST-V动态弹性性能测试仪新品
    仪器名称:固体材料弹性性能测试仪(触摸屏)型号:DST-V仪器用途:用于测试固体材料的弹性性能,包括玻璃、陶瓷、石墨、金属和合金、塑料和高分子制品、岩石、木材和复合材料等多种类型的材料,通过简单的敲击,即可得到杨氏弹性模量、剪切弹性模量、泊松比等信息,具有测量范围广,精确度高和操作简单方便的特点。仪器采用触摸屏一体设计,开机即用,无需预热、校准或调整,测试速度快。测试样品的尺寸要求较少,不需要特别制样。非接触式检测,测试样品无污染、无破坏。仪器方便升级在不同温度环境下进行测试,非常适合科研和质检领域。仪器原理: 测试时将样品放置在不影响样品自由振动的支撑体上,敲击样品,以激发振动。利用振动传感设备收集振动信号,得到振动频率,结合样品重量、长度、宽度、厚度等样品尺寸信息,软件即可计算出杨氏弹性模量、剪切弹性模量、泊松比等数据。符合标准:JC∕T 2172-2013 精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法 脉冲激励法GB/T 22315-2008 金属材料 弹性模量和泊松比试验方法GB 3074.2-2008 石墨电极弹性模量测定方法GB/T 30758-2014 耐火材料 动态杨氏模量试验方法(脉冲激振法)JC/T 678-1997 玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法ISO 12680-1耐火材料动态杨氏模量试验方法—脉冲激振法ASTM E1876-01(2009)固体材料杨氏模量、剪切模量和泊松比试验方法(脉冲激振法)技术参数:频率范围:20~20000Hz频率分辨率:0.1Hz测量项目:杨氏模量:2~300GPa 误差:±0.5% 剪切模量:2~200GPa 误差:±0.5% 泊松比: 0~0.5 误差:±5% 阻尼比: 0~1试样形状:长条状 或 圆棒状试样尺寸:长条状样品的长度/厚度3圆棒状样品的长度/直径4可测样品类型:所有具有弹性性能的固体材料 创新点:1.仪器采用触摸屏一体设计,稳定可靠,人机交互界面友好。2.开机即用,无需预热、校准或调整,具有测量范围广、测试速度快、精确度高和操作简单方便的特点。3.非接触式检测,测试样品无污染、无破坏。4.零耗材,使用成本低。国检集团 DST-V动态弹性性能测试仪
  • 李侠:科技体制改革弹性有多大
    时至今日,科技体制改革面临的最大理论问题就是变革的弹性:即集中与自由是以二元形式存在,还是集中为主,自由为辅?或者反之,自由为主,集中为辅。其实,这个问题也是国际科学界长期以来没有根本解决的问题。个人和组织常常会陷入某种既有的观念框架中,以至于无法想象出其他的选择模式,这就是典型的&ldquo 认知路径依赖现象&rdquo 。人是自己所拥有的观念的奴隶,作任何决策时我们都不应该忽略认知模式所施加的影响。  回首即将过去的一年,新一轮科技体制改革的大幕已经徐徐拉开,一些关键信号已经释放出来。例如,在今年由科技部、财政部共同起草的《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》中,最引人关注的就是方案提出的&ldquo 科技计划体系主要包括国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、技术创新引导专项(基金)、基地和人才专项5个方面&rdquo 。这5方面的科技计划都要纳入公开统一的国家科技管理平台,中央财政加大支持力度。这则信息内涵丰富:一方面,其界定了未来研究类型的划分 另一方面,明确提出了资源的重新集中化。这实在是近年来科技体制改革少见的大动作。  资源的集中管理解决了前期宏观管理上的&ldquo 九龙治水&rdquo 局面,在微观实践层面则解决了个体重复申报等问题。但现在的问题是,未来政府将不再直接管理科研项目,那么资源集中后将由谁来管理?按照2013年的科技统计公报数据,这笔中央财政拨款达2728亿元之巨,即便5个平台均分也各有约540多亿元。这无疑是一个庞大的资源平台。就目前口碑最好的国家自然科学基金委来说,它的资源总量也就200亿元左右。很难想象500多亿元的平台要拥有怎样的气概?如果仍用原班人马、原有管理模式,那些曾经的&ldquo 973&rdquo &ldquo 863&rdquo 换个名义重新出现在新的机构里,那么这些平台的权力实在太大了,完全有可能演变为霍布斯意义上的新的&ldquo 利维坦&rdquo 。如果这种可能性不能得到有效防止的话,那么只能说此次改革未来将充满不确定性。而且,如果试验失败的话,其后果将是灾难性的。举国科研被SCI牵引的局面就是一个典型例子,终结一项有问题的政策的成本将是巨大的。  其实,资源配置方式从分散到集中,只解决了表面问题,而未触及科技体制改革的实质,即&ldquo 状态&mdash &mdash 结构&mdash &mdash 绩效&rdquo 的根本性改变。集中是我们所熟悉的管理模式,并且凸显了权力的自信,而分权恰恰是我们所不熟悉的。对于以往的&ldquo 集中型分散&rdquo 模式带来的问题,国家作为委托人的极度不满是可以被体会到的:投入与期望的产出严重不对称,同时各种不端行为发生,这种状况必须得到改变。历史的吊诡之处在于,当改变成为所有人的共识时,恰恰意味着谁都不知道该怎么改。但是&ldquo 变&rdquo 又成为双方可化解尴尬局面的唯一出路。改革的潜在陷阱在于,我们所解决的问题远远不及我们所带来的新问题多。那么,如何预防这些潜在的风险?这就是我们所关注的改革的弹性问题,即收与放的问题。  在决定放与收的边界时,要考虑到科技事业的固有特点:科学与自由探索有关,而技术与目标导向与关。前者的产出具有公共物品的属性,适合国家支持,而后者的产出具有商业价值,因此与市场机制匹配。如果完全被市场模式主导,就会出现遏制科学发展的情形。另外,两者的研究属性也不同,前者崇尚自由,后者则是集中约束下的目标定向行为。这些特点决定了科技体制改革的弹性问题,而改革弹性约束了改革的潜在边界。基于此,科技体制改革就是要解决好实践层面的资源分配与激励机制。只有如此,才能带来国人期盼的&ldquo 状态&mdash &mdash 结构&mdash &mdash 绩效&rdquo 的根本性改变,否则片面追求绩效与状态只能是缘木求鱼。  在具体措施方面,我们不妨把资源的竞争性分配与保障性分配区分出来。以往的项目申报都属于竞争性的分配模式,这方面已有很多研究,不再多谈。这里只谈保障性供给模式的建设。科技界不能搞平均主义,保障性供给如何避免吃大锅饭并实现激励机制?笔者曾建议,中国科技界应向国际体育界学习,对各领域的科研人员实行排名制,而排名是定期动态调整的。该项工作可由行业协会与第三方独立机构完成。只有进入排名的才可以申请保障性供给,这样就解决了吃大锅饭与激励机制的问题。  客观地说,如果完全采用竞争模式,其危害主要有两点:其一,带来整个科技界的急功近利与浮躁气息 其二,落后的管理体制无法有效分配资源,只能靠简单地增加资助额度来化解新增资源带来的日益增大的评审成本,从而导致资源的边际效用递减。实行各学科人才排名制,其优点有二:其一,管理部门能时刻掌握人才家底的库存,便于关键时刻解决国家之需 其二,排名制提供的激励机制,最大限度地集聚了当下的智力资源,并能永续地成为国家储备人才的蓄水池。  中国科技已到了从量的扩张到质的提升阶段,如何提升质恰恰是当下破题的关键所在。众所周知,知识产品的生产是有周期的,让科技工作者安静下来,有时间打磨自己的知识产品,就需要从制度层面入手,塑造群体的质量偏好。美国政治学家盖伊· 彼得斯曾说:市场模式的胜利只是意味着市场取向的解决方法已经取得了合法性。问题在于大科学时代,科技内在结构是非常复杂的,任何单一模式都不是包治百病的万能胶囊,我们必须在集中(举国体制)与分散(市场体制)之间寻找一种建设性的均衡。(作者系上海交通大学教授)
  • 我国首台高能非弹性中子散射谱仪建成
    图为高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪。(中山大学供图)中山大学与散裂中子源科学中心合作建设的高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪(以下简称“高能非弹谱仪”)于11月12日揭牌,预计明年正式投入使用。这是我国首台非弹性中子散射飞行时间谱仪,填补了我国高能非弹性中子散射领域的空白,主要性能指标达到国际先进水平。中子散射谱仪是一种能深入研究材料内部结构和运动等性质的测量仪器。用特定速度的中子轰击样品,能够在了解材料微观结构和关联强度的基础上反映其特性,为物理、化学、材料、力学和交叉学科研究提供有力支撑。中山大学物理学院中子科学与技术中心主任、教授王猛介绍,高能非弹谱仪正式投入使用后,团队可以利用中子谱仪观察镍氧化物的磁激发谱,获取磁性、自旋动力学等数据,助力高温超导的机理研究。2021年和2022年,高能非弹谱仪共获批专项博士研究生指标15名,面向谱仪的学科发展设置,采取双导师制,由中山大学物理学院的教授和散裂中子源的导师共同指导。高能非弹谱仪将为中子谱仪研究领域培养青年人才提供平台。中国科学院院士、中山大学校长高松表示,谱仪开放运行后,将坚持面向世界科技前沿和国家战略需求,主动服务粤港澳大湾区,积极推动我国中子科学与技术发展。
  • 弹性蛋白食品原料中的锁链素和异锁链素的分析
    弹性蛋白是存在于血管壁和韧带等部位的一种硬蛋白,由于其具有赋予皮肤弹性和保持皮肤张力的功效,因此在功能性食品等领域中得到应用。对鱼类或哺乳类动物的血管壁等部位进行处理后,进行酶解,得到的粉末称为弹性蛋白肽。以该弹性蛋白肽为原料进行加工后的产品即为 “含弹性蛋白肽食品 (简称:弹性蛋白食品)”。日本健康和营养食品协会公布了弹性蛋白食品及原料(弹性蛋白肽)的《品质规格标准》,该标准规定对弹性蛋白食品和原料进行水解后,使用氨基酸分析仪对弹性蛋白中特有的组成氨基酸——锁链素和异锁链素进行定性和定量分析。日立使用LA8080全自动氨基酸分析仪,对以鲣鱼为原料的弹性蛋白肽进行测定。实验部分仪器配置日立LA8080全自动氨基酸分析仪 高速分析法标准品锁链素、异锁链素 图1. 色谱分析条件 图2.标准品测定结果 图3. 样品的前处理方法 (盐酸水解)图4. 鲣鱼弹性蛋白肽测定结果生理体液分析法标准品锁链素、异锁链素、17种氨基酸图5.色谱分析条件 图6.标准品测定结果 图7. 鲣鱼弹性蛋白肽测定结果结论日本规定的弹性蛋白食品及原料的测定方法中采用了高速分析法和生理体液分析法两种,可根据实验目的采取相应的分析法。如果只关注弹性蛋白食品特有的组成氨基酸——异锁链素和锁链素这两种成分,可以采用高速分析法测定。如果除了锁链素和异锁链素,还关注其他组成氨基酸,希望研究弹性蛋白肽原料,可以采用生理体液分析法测定。高速分析法利用双柱实现了高速分析,在30min内成功分离了异锁链素和锁链素,相比生理体液分析法,将分析时间缩短至1/4。日立全自动氨基酸分析仪一直深受用户信赖,市场占有率极高,拥有多项独家技术,性能卓越,专为氨基酸分析而设计制造。关于日立LA8080全自动氨基酸分析仪的详情,请参考:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C296474.htm
  • 2013年MTS弹性体设备用户培训班成功举办
    2013年3月18-22日,MTS在上海交通大学闵行校区举办了为期 5天的弹性体设备用户培训。 培训期间, 来自一汽、一汽大众、上海大众、北汽福田、无锡特瑞堡、泛亚汽车、哈金森工业橡胶等近40家整车及零部件用户、80名培训人员参加了此次培训。 本次培训由MTS美国弹性体系统专家Justin Ficker先生,MTS中国应用工程师马金财先生主讲,主要针对弹性体的控制系统、软件操作、试验设置等进行演示和实际操作练习,受到了广大用户的普遍欢迎。 培训最后一天,培训人员参观了无锡特瑞堡减震器有限公司,无锡特瑞堡是业内著名的汽车减震器供应商,有着MTS各系列的弹性体和零部件试验系统,广大客户在现场通过观看试验演示对设备有了更深一层的了解。 参观结束后,MTS中国区副总裁、销售总监王爽先生与特瑞堡公司减震事业部亚太区副总裁、技术总监Didier Gawronski先生、采购总监冯强会谈,就双方今后的发展和合作交换了意见、并取得共识。 MTS中国2013年3月
  • 赛默飞推出TSQ 8000 Evo检测橡胶及弹性体材料中11种亚硝胺
    2015年1月23日,上海——赛默飞近日推出TSQ 8000 EVO检测橡胶及弹性体材料中11种亚硝胺的应用方法,助力亚硝胺检测分析,帮助客户实现快速检测和定性定量,并轻松搞定样品。N-亚硝基化合物是一类很强的化学致癌物质,包括亚硝胺和亚硝酰胺两大类物质,通常泛称为亚硝胺。超过 300 多种 N-亚硝基化合物在一种或多种动物身上显示出具有致癌作用,并且 40 多种动物包括灵长类都是易于感染 N-亚硝基化合物而引起癌症,而且这类强致癌物质在实验动物体上诱导出的肿瘤在形态学特点与生化特点上都与相应的人体器官上发现的肿瘤相似。美国环境保护局(USEPA)认为 N-亚硝基二甲胺(NDMA)在极低的浓度(0.7 ng/L)下就会致癌,已将其列为优先控制污染物。许多国家及国际组织都对相应制品中 N-亚硝基胺的检测制定了严格的标准,如中国出台了 GB28482-2012 《婴幼儿安抚奶嘴安全要求》;欧盟《玩具安全新指令》(2009/48/EC)中,对其中的 N-亚硝基胺含量及迁移量有着极为严格的规定。同时,与该指令配套的欧盟协调标准 EN71-12 要求至少检测 13 种 N-亚硝基胺,包括脂肪族亚硝胺、脂环族亚硝胺及芳香族亚硝胺等。针对以上需求赛默飞提出基于串接气质联用TSQ 8000 Evo 的解决方法。本文以 TSQ 8000 Evo 为平台建立了橡胶及弹性体材料中 11 种 N-亚硝基胺 GC-MS/MS 检测方法,结合赛默飞特有的TraceFinder软件系统进行数据采集、数据分析和报告输出,实现了数据的快速采集及数据结果的智能处理。为 N-亚硝基胺的痕量检测提供了强而有力的技术支持。应用下载链接:http://www.thermo.com.cn/article6946.html ---------------------------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity? Lab Services四个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站 www.thermofisher.cn
  • 中科院力学所苏业旺团队提出提高可拉伸电子器件弹性延展性的新策略—过加载
    可拉伸电子器件在过去十多年中被广泛应用于健康监测、康复医疗、智能工业及航空航天等领域。无机可拉伸电子器件的关键技术创新在于通过力学结构设计实现弹性拉伸性,对任意复杂曲面实现共形贴附/包裹,并且能维持稳定的电学性能。例如,“岛-桥”结构是可拉伸电子器件中最常见的一种结构。其中,功能性元器件置于不可变形的“岛”上,互联导线形成“桥”并提供整体结构的弹性延展性。实现可拉伸电子器件弹性延展性的策略是至关重要的,并引起了大量的关注。 尽管先前有很多研究集中在可拉伸结构的设计上,但目前主要只有两种策略被用于实现或提高结构的弹性延展性(如图1所示):(1)预应变策略。波浪形条带是一种典型的例子,平面的条带被转印/粘接在预拉伸的弹性基底上,释放预应变后,由于压应力的存在使得条带产生面外屈曲变形,形成具有拉伸性的波浪形结构。此外,更加复杂的三维可拉伸微结构也可以通过二维平面前驱体粘接在预应变的基底上制备而成。(2)几何结构设计策略。各种具有弹性可拉伸的几何互联被设计出来,如:“之”字型、马蹄型、蛇型、分型、非屈曲蛇型、螺旋型以及剪纸结构等,这些几何结构在弹性延展性和各种应用场景中表现出不同的特点。有时这两种类型的策略也可以相互结合以增强结构的弹性延展性,如:预应变基底显著增加了蛇形互联结构的弹性延展性。 图1. 可拉伸结构在过去几十年的发展过程 近日,中国科学院力学研究所苏业旺团队创新性地提出第三种提高可拉伸电子器件弹性延展性的新策略——过加载策略(如图2)。互联结构转印、粘接在弹性聚合物基底上后,对整体结构进行过弹性极限拉伸,释放拉伸应变后,互联结构的弹性延展性可以提高到原来的两倍,这对可拉伸电子器件的性能至关重要。理论、有限元及实验结果均证明过加载策略对不同几何构型、不同厚度的互联结构是有效的(如图3、4、5)。其基本机理在于:过加载过程中弹塑性本构关系的演变使得互联结构关键部位的弹性范围扩大一倍。过加载策略易于操作,并可与其他两种策略相结合以提高结构弹性延展性。这对无机可拉伸电子器件的设计、制造及应用具有深远的意义。 图2. 过加载策略的操作过程以及各过程中蛇形互联结构的应变分布图3. 基于独立金属厚蛇形互联(MTSI)的过拉策略力学分析。(a)MTSI的本构关系:理想弹塑性;(b)MTSI的力学模型;(c)过加载操作过程示意图以及各过程中蛇形互联圆弧顶截面处应力分布。(d)MTSI的增强弹性延展性随第一次施加应变/过加载应变的变化,包括理论、有限元和实验结果图4. 基于独立MTSI的过加载策略的实验验证。(a)独立MTSI初始状态的图像以及拉伸150%时的正面和侧面视图;(b)狗骨头形铜片的单向拉伸应力-应变曲线;(c-k)在第一次施加拉伸、卸载和第二次施加拉伸过程中,力与施加应变的关系曲线,第一次施加应变分别为:30%、50%、60%、75%、90%、110%、120%、130%、150%图5. MTSI粘结在软基底上的力学分析。(a-c)粘接在软基底上的厚马蹄形、之字形、分形互联的增强弹性延展性与第一次施加应变/过加载应变的关系;(d)粘接在软基底上蛇形互联结构的弹性延展性随其厚的变化关系;(e-g)三种不同厚度蛇形互连增强弹性延展性与第一次施加应变/过加载应变关系的有限元分析结果该研究成果以“An Overstretch Strategy to Double the Designed Elastic Stretchability of Stretchable Electronics”为题发表于学术期刊《Advanced Materials》(DOI: 10.1002/adma.202300340)。论文的第一作者为中国科学院力学所博士生李居曜,通讯作者为中国科学院力学所苏业旺研究员,参加该工作的还有中国科学院力学所的武晓雷研究员。该工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院从0到1原始创新计划、中国科学院交叉学科创新团队和国家WR计划青年项目的支持。 原文链接:An Overstretch Strategy to Double the Designed Elastic Stretchability of Stretchable Electronics (wiley.com)
  • TA仪器与陕西科技大学联合举办“材料热分析和粘弹性表征及其应用技术交流会”邀请函
    TA仪器与陕西科技大学联合举办&ldquo 材料热分析和粘弹性表征及其应用技术交流会&rdquo 近年来随着材料研究的不断发展,在化工、医药、食品、能源、新材料等工程技术领域对于材料的研究不断深入,作为材料研究的重要工具,流变仪,动态热机械分析仪、热重分析仪、差示扫描量热仪等仪器越来越广泛的应用其中,这些仪器对于材料的粘弹性能、热物性能的研究提供了的重要技术手段。此次会议主要是加强这些领域的技术交流,针对各领域研究人员及工程技术人员,达到深入的了解材料在热分析和粘弹性等方面的基础理论和表征方法的目的,包括这些测试的最新应用。提高技术人员在自己的研究领域内,确定材料在热物性和粘弹性方面的测试目的和评价手段,更好的针对自己的研究领域和实验所需参数选择和组织更好的研究工作。会议主要内容:一、材料热分析表征及其应用1、材料热分析(热重、差热)的特性及其表征方法2、材料热分析测试的结果分析及其实验方法改进3、材料热分析测试的应用二、材料粘弹性能表征及其应用1、材料的粘弹特性及其物理指标2、材料粘弹特性的仪器测试方法3、材料粘弹特性的应用--------------------------------------------------------------------------------------演讲嘉宾:(以下排名按照演讲顺序,不分先后)刘保健副教授陕西科技大学化学与化工学院 主要研究方向 高分子物理,聚合物结构与表征的实验研究,不同结晶度聚乳酸膜降解性的研究等王宇副教授西安交通大学理学院材料物理系 物质非平衡合成与调控教育部重点实验室,目前从事的研究领域主要包括: 智能材料、形状记忆与磁控形状记忆合金、固态相变与玻璃化转变、磁热与磁致伸缩效应。曾在日本国立物质材料研究机构、美国Los Alamos国家实验室进行研究工作。杨胜鹰 先生毕业于北京化工大学高分子材料系,国家高级工程师,在加入美国TA仪器之前,他在石化行业材料研发行业任职多年,拥有非丰富的研发和技术支持经验。李润明 博士TA仪器流变技术支持,上海交通大学材料学博士。主要研究方向是聚合物流变学,在材料表征分析和测试领域具有丰富的经验。马倩 博士TA仪器热分析技术支持,美国Tufts大学凝聚态物理博士,师从美国著名热分析科学家Peggy Cebe。有着多年高分子热分析表征以及X射线散射理论和实验研究经历。会议时间 2013年4月18日会议地点:陕西科技大学逸夫楼会议室会议日程安排08:50 - 09:00 会议嘉宾致辞09:00 - 09:40 材料动态粘弹性理论及实验表征 李润明 博士09:40 - 10:30 流变在材料粘弹性的表征方法及其应用 李润明 博士10:30 - 10:40 茶歇10:40 - 11:00 流变仪技术应用专题 刘保健 先生11:00 - 11:40 DMA在材料粘弹性的表征方法及其应用 李润明 博士11:40 - 12:00 DMA在记忆合金方面的测试和应用 王宇 先生12:00 - 14:30 午餐14:30 - 15:20 差热法对于材料的表征方法及其应用 杨胜鹰 先生15:20 - 16:10 热重法对于材料的表征方法及其应用 马倩 博士16:10 - 16:20 茶歇16:20 - 16:50 TA热物性测试仪器及其应用 马倩 博士16:50 - 17:30 参观陕西科技大学化学与化工学院重点实验室仪器展示现场问答附件:材料热分析和粘弹性表征及其应用技术交流会详情请垂询: TA仪器市场部王小姐电话: 021-34182128 传真: 021-64951999Email: vwang@tainstruments.com
  • 福瑞股份2000万欧元收购法国肝脏弹性检测设备商
    福瑞股份3月13日晚发布董事会决议公告称,公司拟使用超募资金2000万欧元等值的人民币,收购法国医药公司Echosens SA100%股权。  Echosens SA成立于2001年,总股本16.26万欧元,主要生产肝脏弹性检测设备Fibroscan。 Fibroscan是全球首个通过量化肝脏硬度数值进行诊断和监测的无创即时检测设备,可对肝纤维化程度做出准确判断。  福瑞股份表示,此举显著提升公司在全球医药行业的竞争优势和行业地位,有利于公司扩大海外市场。  福瑞股份11日收报26.03元,涨1.44%。
  • 面条被曝添加食用胶增加弹性 湿面条能燃烧
    面条店使用的柠檬黄、蓬灰等添加剂,在粮油店调料店就可买到  近日读者投诉称,卖面条的在面条里掺食用胶,买回的湿面条能点着燃烧!记者调查时发现,确有一些经营者在使用化工添加剂,一些粮油店也销售这些添加剂。不法商贩在面条中添加化工产品如食用胶、柠檬黄、蓬灰、复合磷酸盐等,以增强面条的筋度和弹性,有的加入明矾使面条白亮光洁。  绝对猛料  面条掺食用胶,湿面条能燃烧  19日,郑州的赵女士向记者投诉称:“有个亲戚做面条生意,里面掺有食用胶。这样的面条咋煮都不会断,亲戚说卖面条的都加有这种东西,米线里也掺有食用胶,吃起来很筋。我上网一查,很多人说吃一碗米线等于吃进一个塑料袋。”  20日,家住经三路的张先生对记者说:“中午我从农贸市场买回湿面条,做饭时两根面条掉火旁很快被燃着了。我拿几根面条用火机点燃,想不到面条都燃烧了,烧后有股刺鼻的气味,烧后的粉末发硬,面条里到底添加的是啥东西?”  骇人调查  面条店用得多,添加剂卖得俏  3天来,记者在枣庄农贸市场和都市村庄暗访10多家面条店,发现做面条的在面条里掺有添加剂。在一家面条店记者看到,面条里掺有一种叫“蓬灰”的添加剂。记者问:“这东西添进去能吃吗?”女店主说:“现在都用这种东西,拉面、面条和米粉中都加有这东西。”  记者在枣庄市场一面条店以买面粉为名进入店内,见地上放着一瓶落满灰尘的玻璃瓶,内装铁红色添加剂。拂掉灰尘后记者看到是半瓶柠檬黄。记者问这是干啥用的,老板说:“是往热干面里加的。”  记者在另几家面条店调查时,有店主直言不讳地说:“现在有哪家不用添加剂?”  记者调查时了解到,面条店使用的柠檬黄、蓬灰、复合磷酸盐等,在粮油店调料店都可买到。记者在枣庄农贸市场问几家粮油店,果真有卖的。记者分别买几种后,与一店主攀谈:“这些东西卖得好吗?”  女店主:“卖得可好了,市场卖面条的都用这个。卖面条的有的在面中加有明矾,这样面条看上去白亮光滑,好卖。明矾加到油条里,炸出的油条好看还不塌架。”  另一调料店老板告诉记者:“我这里添加剂都卖完了,马上要进货。”记者买来湿面条试验,湿面条一点就烧出了火苗  眼见为实  记者亲自试验,面条烧出火苗  记者分别购买了5种面条,在点燃试验后发现湿面条真的可以燃烧,还烧出了火苗,如不人为熄灭,长长的面条可全部烧完。面条烧后发出皮毛烧焦的气味,很刺鼻,剩下发黑的灰烬用手捏感觉非常硬。  为验证购买的面条与自己做的手工面有无区别,记者和面后做成面条用火点燃,面条着火后很快自动熄灭,燃后的灰烬一捏即成碎末。
  • HEPS自主研制共振非弹性散射分析晶体完成在线实测
    2023年5月,国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)自主研制的共振非弹性散射(RIXS)分析晶体完成在线实测,实测能量分辨率37.7meV@8.9keV,标志着HEPS自主研制光学部件又进一步。   HEPS是亚洲首台第四代同步辐射光源,有利于开展高能量分辨谱学实验。为满足高分辨谱学需求,HEPS光源部署自主研制高分辨RIXS谱学分析晶体,100毫米直径的球面衬底上,布满近1万块1.5毫米见方、2毫米厚的小晶块,小晶块之间排列取向精度误差小于400μrad。该类分析晶体制备工艺极为复杂,国际上仅有少数光源具备此类分析晶体研制能力。HEPS高能量分辨谱学线站负责人徐伟研究员带领团队与光学设计、光学机械、光束线控制系统相关人员,联合多学科中心晶体实验室积极攻关,完成RIXS分析晶体自主加工。   RIXS分析晶体的在线表征是检验分析晶体品质的关键步骤。2023年5月,高分辨谱学线站团队包括徐伟研究员、郭志英副研究员、张玉骏副研究员、靳硕学副研究员等通过与日本超级环光源-日本量子科学技术研究开发机构线站(SPring-8-QST-BL11XU)的Kenji Ishii(石井贤司)教授合作,顺利完成了RIXS分析晶体的在线表征。曲率半径2米的单晶硅(553) RIXS分析晶体,实测分辨达到37.7meV (FWHM)@8985eV。这一结果表明,HEPS团队已具备RIXS分析晶体自主研制能力。   值得一提的是,2022年10月,依托北京同步辐射装置,HEPS首批自主研制X射线拉曼散射(XRS)谱仪分析晶体完成在线表征,实测1eV(FWHM)@9.7 keV;2023年3月,依托上海光源BL13SSW稀有元素线站,HEPS相关人员与上海光源边风刚研究员、何上明研究员、曾建荣副研究员、洪春霞高级工程师等团队合作,完成了一批(15组)条带型高分辨XRS分析晶体的在线表征,实测0.53 eV@9.7 keV。   高分辨分析晶体再一次取得突破性进展,离不开团队合作、国内外同行协助。下一步,团队成员将齐心协力,进一步开发定制指数面硅基、非硅基高能量分辨分析晶体。在满足HEPS高分辨分析晶体需求基础上,也可为国内外同行提供先进光学部件。   高分辨分析晶体在线表征得到上海光源稀有元素线站BL13SSW、测试线站BL09B,日本SPring-8 BL11XU等线站的大力支持。
  • 389万!江西省定南县第一人民医院肝弹性检测仪器、原子荧光光度计等采购项目
    项目编号:ZHH2023-DN-G001品目二ZHH2023-DN-G001品目一项目名称:原子荧光光度计等肝弹性检测仪器等采购方式:公开招标预算金额:3890000.00 元最高限价:无采购需求:采购条目编号采购条目名称数量单位采购预算(人民币)技术需求或服务要求定财购2023B000827449原子荧光光度计等1批1180000.00元详见公告附件定财购2023B000827450肝弹性检测仪器等1批2710000.00元详见公告附件合同履行期限:除采购人有其他要求外,中标人应在政府采购代理机构规定的时间内(中标通知书发出之日起20日内)与采购人签订合同,并于30日内完成供货、安装、调试、培训并交付使用。本项目不接受联合体投标。
  • 宁波材料所在柔性应变-温度双模态传感器研究方面取得进展
    人体活动所产生的包括应变和温度等生理信号是医疗健康、运动监测的重要数据来源,利用柔性可穿戴设备实现应变和温度的感知意义重大。柔性传感器是柔性可穿戴设备的核心部件,其发展趋势是集成化和多功能化。发展柔性应变-温度双模态传感器,实现应变和温度等信号的监测以及区分,同时兼具高的分辨率仍是一个难点。   Co基磁性非晶丝具有优异的软磁性能和巨磁阻抗效应(GMI),可以实现对磁场的高灵敏探测,是发展柔性多功能传感器的理想材料之一。前期,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员李润伟、刘宜伟基于磁性非晶丝设计与发展了仿生触觉传感器与自供电弹性应变传感器,并在机器人假肢的触觉感知、运动捕捉的智能服装方面实现应用(Science Robotics. 2018, 3, eaat0429;Nano Energy, 2022, 92, 106754)。在此基础上,研究人员以磁性非晶丝为敏感材料,通过设计具有管状异质结构的双模态传感器实现了单一传感器对应变和温度的灵敏监测和实时区分。   该传感器具有独立的应变和温度感知机制。一方面,结合磁弹性体的磁弹效性和Co基非晶丝的巨磁阻抗效应可以实现应变灵敏探测;另一方面,用于阻抗输出的热电偶线圈具有显著的塞贝克效应,可以同时实现温度的检测。基于独立的感应机制,温度和应变信号之间不存在相互耦合,后续通过信号读取电路可实现温度和应变信号的实时区分和输出。   该研究中双模态传感器的应变-磁转换单元中具有磁弹效应的磁弹性体提供随应变而变化的磁场,通过内置的Co基磁性非晶丝,能够灵敏感知微小变化的磁场,从而输出变化的阻抗,实现应变的感知。此外,该工作设计了具有双功能的Cu-CuNi热电偶线圈,不仅可以实现阻抗的输出,而且本身具有的塞贝克效应可以实现对温度的感知。   进一步地,通过调控应变-磁转换单元的不同区域的相对模量,即磁弹性管和非磁性弹性管的相对模量,可以控制磁场变化快慢,从而能够实现应变灵敏度的可调。该传感器可实现0.05%的应变和0.1℃的低探测极限,5.29和54.9μV/℃的较高应变和温度感知灵敏度。   此外,该研究也从模拟和实验上对该双模传感器的应变-温度信号输出的耦合和相互干扰进行了验证。研究人员分别测试了双模传感器在不同应变下的温度输出信号和不同温度下的应变输出信号,发现该传感器具有的管状异质结构能够有效避免应变对温度的干扰,且磁性非晶丝和磁粉的磁性能在低于居里温度下具有良好的温度稳定性,可以确保温度对应变感知几乎没有影响。   该研究将所设计的管状线型双模传感器与织物集成,可以同时用于人体微小应变的探测,比如呼吸和吞咽等检测,也可用于膝盖弯曲等较大应变的探测,同时能实现体温或环境温度的实时监测,在健康监测、智慧医疗以及人机交互领域具有良好的应用前景。   相关成果近期以Dual mode strain-temperature sensor with high stimuli discriminability and resolution for smart wearables为题在线发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金重大仪器研制项目、国家自然科学基金项目、国家自然科学基金委中德交流项目、中科院国际合作重点项目、浙江省自然科学基金等项目的支持。图1(a)双模传感器的感应机制,(b)具有管状异质结构的双模传感器传感器制备流程,(c)应变-磁转换单元中磁弹性管的微观形貌,(d-i)具有磁弹效应的磁弹性管不同磁化方向磁化具有不同的磁性能,(j-m)双模传感器外观和柔性展示图2 双模传感器的应变感知性能
  • 天池大赛-冷冻电镜蛋白质结构建模大赛圆满落幕
    随着云计算技术的加持,生命科学行业加速驶向了快车道。为更好地推动这一前沿学科的发展和人才培养,阿里云联合英特尔(中国)面向全球开发者,组织了天池大赛—“创新大师杯”冷冻电镜蛋白质分子结构建模大赛,致力于探索智能计算在生命科学领域的应用与创新。本次挑战赛吸引了全球1917支高水平队伍参赛,横跨美国、新加坡、印度等41个国家和地区,不仅有世界顶尖院校参加,还吸引了中国科学院、国家超算中心、国家数字化工程中心、字节跳动、科大讯飞等知名的科研机构和企业参加。经过数月激烈角逐,在2022年8月5日,阿里云召开的生命科学与智能计算峰会上,本届大赛颁奖典礼也如期举行。  蛋白质的空间结构是结构生物学的关键研究对象,其对于理解蛋白质功能以及相关生物学过程的工作机理有非常重要的意义。准确的蛋白质结构原子模型不仅能够帮助研究者在理论上理解生命活动的内在原理,同时也能为药物研发等诸多工程实践提供指导。  枚举每一种蛋白质可能存在的结构,需要花费大量的时间。最近,在强大的算法与算力的支持下,DeepMind将运算时间从数月缩短至了数小时。AI生物学带来了极致的效率革命,这对于人类攻克癌症等疑难杂症有着划时代的意义。要在数据洪流的时代实现重大的科学突破、分析基因组数据,应用于药物研发、疾病检测、个性化治疗,依赖于高效便捷的大数据分析技术和强大的计算平台支持。蛋白质破解的事件是一个标志,在生命科学领域取得突破性进展还需要高效的HPC系统和强大的算力,分析计算复杂、散点化、非结构化的生物医学大数据。  本次大赛基于阿里云弹性高性能计算(Elastic High Performance Computing,E-HPC)进行。阿里云E-HPC平台,基于阿里云基础设施,可灵活生产基于任何ECS实例构成的HPC集群,满足不同应用特征的性价比要求。阿里云E-HPC主要面向教育科研、企事业单位和个人,提供快捷、弹性、安全的一站式公共云HPC服务。计算实例基于intel第三代至强可扩展处理器(CooperLake),通过高效、面向未来的服务器基础设施提供卓越的性能和灵活性,推动新的业务突破和科学发现。深度学习加速和增强型AVX-512等内置优势提供了人工智能和HPC的融合以及工作负载性能。同时运用基于IceLake的Software Guard Expressions技术,通过内存中独立于操作系统或硬件配置的应用程序隔断,提供细粒度的数据保护。  本次大赛意在探索基于大数据训练的人工智能方法在由电势能分布获取蛋白质原子模型方面的潜力,为未来云计算和生命科学领域的人才储备。
  • 莫让人们拒皮蛋于“铅”里之外
    &mdash &mdash 微波消解皮蛋方案皮蛋又称松花蛋、变蛋等,是我国传统的风味蛋制品,不仅为国内广大消费者所喜爱,在国际市场上也享有的盛名。皮蛋,不但是美味佳肴,而且还有一定的药用价值。王士雄的《随息居饮食谱》中说:&ldquo 皮蛋,味辛、涩、甘、咸,能泻热、醒酒、去大肠火,治泻痢,能散能敛。&rdquo 皮蛋的制作原理是利用蛋在碱性溶液中能使蛋白质凝胶的特性,使之变成富有弹性的固体。皮蛋的特殊风味,是因为经过强碱作用后,原本具有的含硫胺基酸被分解产生硫化氢及氨,再加上浸渍液中配料的气味,就产生特有的味道了。而皮蛋的颜色则是因蛋白质在强碱作用下,蛋白部分会呈现红褐或黑褐色,蛋黄则呈现墨绿或澄红色。在我国传统的皮蛋加工配方中,都加入了氧化铅,因铅是一种有毒的重金属元素,有些国家作出了禁销规定,而影响了我国出口皮蛋的销路,因而国家制定了相关标准用食品级硫酸铜代替氧化铅来缩短腌制时间,但是国内没有一家厂家可生产食品级硫酸铜。最近央视报道南昌部分不法厂家用工业级硫酸铜浸泡皮蛋,由于工业级硫酸铜纯度有限且其中含有铅镉砷等重金属,从而会导致皮蛋中重金属含量超标,被人食用后重金属会集聚在人体内引起一系列的疾病。现简单介绍皮蛋重金属检测中微波消解前处理的方法,以供参考。实验仪器:Hanon TANK微波消解仪;分析天平(万分之一);移液管等实验试剂:浓硝酸(70%)实验过程:皮蛋购于某大型超市,将皮蛋剥壳,蛋清与蛋黄分开,置烘箱内于80℃烘干,捣碎。准确称取烘干捣碎后的皮蛋样品0.3g(精确值0.0001g)于干净的微波消解罐中,加入8mL浓硝酸,静置5min,组装消解罐,放入微波消解仪按下列程序进行消解。消解程序:消解效果: 为观察效果及拍照方便将消解液倒入烧杯中,正常测试时将消解液从消解罐转移至容量瓶中,定容,上机测试。
  • 阿里云携手英特尔举办“冷冻电镜蛋白质结构建模大赛” 近900参赛队伍角逐28万奖金
    仪器信息网讯 日前,阿里云携手英特尔(中国)举办办的“英特尔创新大师杯”冷冻电镜蛋白质结构建模大赛正在开放报名中,目前已有近900个参赛队伍报名,将在接下来的近三个月内角逐28万元奖金。蛋白质的空间结构是结构生物学的关键研究对象,其对于理解蛋白质功能以及相关生物学过程的工作机理有非常重要的意义。准确的蛋白质结构原子模型不仅能够帮助研究者在理论上理解生命活动的内在原理,同时也能为药物研发等诸多工程实践提供指导。2021年7月,人工智能预测蛋白质3D结构技术一声惊雷,DeepMind和华盛顿大学团队的最新成果同日抢发Nature和Science!去年年底,谷歌 AI 团队 DeepMind 的第二代 AlphaFold 算法在生物界引起了极大的轰动,它能准确地预测蛋白质的结构,以至于许多人宣布这个长达数十年的问题“已被解决”。 具体而言,AlphaFold2 在国际蛋白质结构预测竞赛(CASP)上精确地基于氨基酸序列预测蛋白质的3D结构。其准确性可以与使用冷冻电镜(CryoEM)、核磁共振或 X 射线晶体学等实验技术解析的3D结构相媲美。据介绍,本次大赛将基于阿里云弹性高性能计算(Elastic High Performance Computing,E-HPC)进行。阿里云E-HPC平台,基于阿里云基础设施,可灵活生产基于任何ECS实例构成的HPC集群,满足不同应用特征的性价比要求。阿里云E-HPC主要面向教育科研、企事业单位和个人,提供快捷、弹性、安全的一站式公共云HPC服务。计算实例基于第三代英特尔至强可扩展处理器(CooperLake),通过高效、面向未来的服务器基础设施提供卓越的性能和灵活性,推动新的业务突破和科学发现。英特尔深度学习加速和增强型英特尔AVX-512等内置优势提供了人工智能和HPC的融合以及工作负载性能。同时运用基于第三代英特尔至强可扩展处理器(IceLake)的Software Guard Expressions技术,通过内存中独立于操作系统或硬件配置的应用程序隔断,提供细粒度的数据保护。本次大赛意在探索基于大数据训练的人工智能方法在由电势能分布获取蛋白质原子模型方面的潜力。大赛组织主办单位:阿里云计算有限公司、英特尔(中国)有限公司指导单位:国家蛋白质科学中心(上海)承办单位:阿里云高性能计算、阿里巴巴达摩院、阿里云天池平台赛事链接:https://tianchi.aliyun.com/competition/entrance/531916/introduction 背景介绍蛋白质的空间结构是结构生物学的关键研究对象,其对于理解蛋白质功能以及相关生物学过程的工作机理有非常重要的意义。准确的蛋白质结构原子模型不仅能够帮助研究者在理论上理解生命活动的内在原理,同时也能为药物研发等诸多工程实践提供指导。目前解析蛋白质结构的主流方法有x射线晶体学(x-ray crystallography)、核磁共振波谱法(nuclear magnetic resonance spectroscopy)和冷冻电镜方法(cryo-electron microscopy),其中前两者具有长时间的实践积累和成熟的工作流程以及较为严苛的使用条件。今年来随着软硬件方面的突破,冷冻电镜方法,尤其是冷冻电镜单颗粒分析(single-particle cryo-EM)以其易用性和对生物样品相对宽松的要求逐渐成为获取蛋白质结构,尤其是生物大分子复合体结构的首选方案。在冷冻电镜单颗粒结构解析中,蛋白质被速冻在玻璃态的冰层里,电镜产生的电子束与其发生相互作用后被直接电子探测器捕捉,生成大量二维投影图像,之后利用专业软件重构出蛋白质的电势能分布,再基于电势能分布搭建出蛋白质的原子模型。获取蛋白质电势能分布目前已经有较为成熟的软件来完成,而从电势能分布获取原子模型则主要还是由研究人员手动操作,虽然有各种辅助软件可以利用,但是出于对准确度的要求,此项工作仍旧是整个工作流程中比较繁琐且主观性较强的环节。枚举每一种蛋白质可能存在的结构,需要花费大量的时间。最近,在强大的算法与算力的支持下,DeepMind将运算时间从数月缩短至了数小时。AI生物学带来了极致的效率革命,这对于人类攻克癌症等疑难杂症有着划时代的意义。要在数据洪流的时代实现重大的科学突破、分析基因组数据,应用于药物研发、疾病检测、个性化治疗,依赖于高效便捷的大数据分析技术和强大的计算平台支持。蛋白质破解的事件是一个标志,在生命科学领域取得突破性进展还需要高效的HPC系统和强大的算力,分析计算复杂、散点化、非结构化的生物医学大数据。本次大赛将基于阿里云弹性高性能计算(Elastic High Performance Computing,E-HPC)进行。阿里云E-HPC平台,基于阿里云基础设施,可灵活生产基于任何ECS实例构成的HPC集群,满足不同应用特征的性价比要求。阿里云E-HPC主要面向教育科研、企事业单位和个人,提供快捷、弹性、安全的一站式公共云HPC服务。计算实例基于第三代英特尔至强可扩展处理器(CooperLake),通过高效、面向未来的服务器基础设施提供卓越的性能和灵活性,推动新的业务突破和科学发现。英特尔深度学习加速和增强型英特尔AVX-512等内置优势提供了人工智能和HPC的融合以及工作负载性能。同时运用基于第三代英特尔至强可扩展处理器(IceLake)的Software Guard Expressions技术,通过内存中独立于操作系统或硬件配置的应用程序隔断,提供细粒度的数据保护。本次大赛意在探索基于大数据训练的人工智能方法在由电势能分布获取蛋白质原子模型方面的潜力。赛程安排本次大赛分为初赛、复赛和决赛三个阶段,具体安排和要求如下:报名与实名认证(即日起—2021年9月28日,UTC+8)初赛(2021年8月16日-2021年9月29日,UTC+8)复赛(2021年10月11日—2021年11月11日,UTC+8)决赛答辩(11月下旬)奖项设置相关:2020年蛋白质结构预测大赛据悉,2020年,阿里云发起“蛋白质结构预测大赛”,当时赛题由达摩院顾斐博士、天津大学博士夏启等志愿者设计,数据来源于蛋白质数据库(PDC),希望通过比赛让更多跨学科开发者参与蛋白质二级结构预测研究中,以技术抗击疫情。最终参赛队伍为242个。
  • 为何薄膜拉力机、摩擦系数仪、密封性测试仪是食品包装企业品控必须仪器
    食品包装企业在确保产品质量和安全方面扮演着至关重要的角色。薄膜拉力机、摩擦系数仪和密封性测试仪是品控过程中不可或缺的仪器,它们各自在包装材料的测试和质量控制中发挥着独特的作用:薄膜拉力机:薄膜拉力机用于测量包装材料(如塑料薄膜、复合材料等)的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量等力学性能。这些参数对于评估包装材料的耐用性、抗破损能力和在实际使用中的可靠性至关重要。通过拉力机测试,可以确保包装材料能够承受一定程度的物理冲击和拉伸,从而避免在运输和存储过程中出现破损。摩擦系数仪:摩擦系数仪用于测定包装材料的滑动摩擦系数,这对于评估包装材料在生产线上的运行特性非常重要。低摩擦系数可以减少包装过程中的磨损,提高生产线的效率,同时也可以降低包装材料在储存和运输过程中的粘连问题。适当的摩擦系数有助于确保自动包装机械的顺畅运作,减少停机时间和材料浪费。密封性测试仪:密封性测试仪用于检测包装的完整性和密封强度,这对于食品包装尤为重要,因为密封的可靠性直接关系到食品的保质期和卫生安全。通过密封性测试,可以确保包装无泄漏,防止外界污染物和微生物的侵入,保障食品的质量和安全。密封性测试也有助于检测包装材料的耐压性和耐穿刺性,特别是在包装易碎或易受外界环境影响的食品时。综上所述,薄膜拉力机、摩擦系数仪和密封性测试仪是食品包装企业品控的必备仪器,它们分别从材料的力学性能、生产线的运行效率和产品的安全密封性等方面,为保证食品包装质量提供了强有力的技术支持。通过这些仪器的严格测试和控制,食品包装企业能够提供更加可靠和安全的包装解决方案,满足消费者和法规的要求。更多相关产品信息、解决方案、行业动态可关注山东泉科瑞达仪器官网
  • 我国科学家建立力学拉曼光谱技术的理论模型和实验方法
    近日,南京大学化学化工学院徐伟高、谢代前团队与依托中国科学技术大学组建的中科院量子信息与量子科技创新研究院罗毅、复旦大学段赛等展开合作,从样品振子和局域等离激元光腔的光力学耦合作用出发,提出了力学拉曼光谱技术(mechano-Raman spectroscopy, MRS),建立了力学拉曼散射技术的理论模型和实验方法,相关成果以“Direct characterization of shear phonons in layered materials by mechano-Raman spectroscopy”为题于3月31日在线发表在《自然光子学》杂志上[Nature Photonics (2023)]。纳米尺度界面的力学相互作用携带了原子级界面结构、热传导和光电特性等关键信息,但因其电子-声子耦合效应非常有限,人们无法通过经典振动光谱学方法对其进行直接测量。以层状石墨晶体中的超低频剪切声子为例,具有原子层集体性同向运动的声子振动模式蕴含了晶体全局结构和隐藏界面的独特信息,但由于相邻层间的极化率改变量相互抵消而无法产生可探测的电偶极子辐射。如何有效地获取这一类信息,并将其应用于晶体全局结构表征、表界面相互作用和微观机械振子的测量,当前光谱学领域尚未有很好的解决办法。针对以上挑战,研究团队提出力学拉曼散射技术(图1),在入射光(hν0)激发下,等离激元光腔的极化张量受到频率为νmech机械振子的动态调制,分别产生能量等于hν0-νmech的Stokes信号和hν0+νmech的anti-Stokes信号。在层状晶体的MRS实验中,研究团队发现晶格中原子层的集体性运动可以驱动等离激元金属的周期性运动并产生非弹性散射信号。图1: MRS技术的原理与实验方法图2为3-12层石墨晶格振子的MRS信号和定量的力学耦合效应分析结果,晶格振子和等离激元金属的能量传递决定了等离激元金属的有效位移和MRS信号强度。根据MRS理论,MRS信号强度正比于等离激元金属有效位移的平方,这在16层石墨晶格振子的精确定量分析中得到了印证。图2: 不同层数晶格振子的MRS测量与力学耦合效应的定量分析在光学拉曼光谱中,粒子振动态布居数决定了anti-Stokes和Stokes信号的强度比(IaS/IS),并遵从玻色-爱因斯坦分布。相比于光学拉曼过程,MRS具有显著的无热噪声特征,这表现在:(1)IaS/IS值在整个实验温度区间(77-477 K)始终接近常数1;(2)半峰宽不随温度升高而展宽。这一特点使MRS在振动测量具有独特优势(图3)。研究团队还通过一系列复合振子实验验证了MRS的长程传播行为和隐藏界面探测能力。图3: MRS技术的无热噪声特征两位审稿人对该工作给予了高度评价:“milestone achievement in the Raman spectroscopy field(拉曼光谱领域里程碑式的成就)”;“it is a rare piece of work that represents a landmark in the field of Raman spectroscopy(拉曼光谱领域少有的标志性工作)”。全新的力学拉曼光谱技术将有望应用于晶体全局结构表征、机械振动传感和光的机械调制,并为实现从晶格振子到纳米材料的量子化能量传递等量子光学领域研究提供了新的思路。该工作得到了国家自然科学基金,江苏省自然科学基金,国家重点研发计划等项目的资助。
  • 三星堆古象牙敷的“保湿面膜”材料,都有哪些测试手段保证了它的高性能
    如何妥善保护象牙等质地脆弱的有机质文物,一直以来都是考古的难题。那么在类似高端材料开发过程中,哪些检测技术可以派上用场呢。象牙出土后尽量保持和原埋藏环境一致,因此新研发仿生材料含水率要控制在合理范围内。 含水率可以通过TGA热重分析仪来测定。 另外,材料还要有一定疏水性,保证既防止文物失水,又抑制了材料中的水对文物的反渗透,可以在较长的时间,让文物保持恒定的水分含量。新研发仿生材料要有一定的机械强度,保证文物保护人员的可操作性和实际应用的可能性。另外,贴在象牙等文物表面,要求材料有一定的粘附性。强度和粘附性可通过拉力机+对应的夹具来完成测试。另外材料通过分子设计,引入抑菌功能,可有效控制霉菌细菌等对文物的侵蚀。可以对材料利用恒温培养箱等进行抑菌试验。有效保护脆弱文物在运输和展示过程中,会应用一种高弹性缓冲衬垫。材料要有一定回弹和减震缓冲性能,可采用旋转流变仪和振荡模式进行黏弹性分析达到准确评估。直观的检测也可以采用橡胶回弹试验机来测试。科技改变世界,科技改变生活,各类新型检测技术,为仿生材料的开发保驾护航。
  • 应用 | 影响喷墨打印质量的重要参数 - 润湿性
    研究背景全反应式喷墨打印(Full Reactive Inkjet Printing, FRIJP)是采用喷墨打印机将一种或多种反应物喷到基材上,利用它们之间产生物理或化学反应以原位形成产物的一种技术。聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)是一种因其低成本、好的生物相容性和高的光学透明度而被广泛应用的硅酮弹性体。首次利用FRIJP成功将聚二甲基硅氧烷(PDMS)油墨打印出复杂的三维几何图形。通过使用制备的基底,可以显著提高PDMS的打印精度,打印的特征分辨率可以高达48 ± 2µ m(X,Y)。材料和方法一种市售的两组分硅酮(PolytekPlatSil71-Silliglass)被用作活性油墨的基础。PDMS油墨的两部分分别称为A(含氢化物)和B(含催化剂),反应结果如图1所示。该配方由A与B的比例为1:1(重量)组成,其中硅酮在铂催化剂的存在下发生交联。该反应不受氧气或水分的抑制,因此可以在没有控制气氛的情况下进行。 图1-PDMS在铂催化剂存在下的交联反应,硅酮氢化物键Si-H被一个额外的Si-C键取代。标记的是PDMS配方中每个组分中的化合物。用于打印的Dimatix材料打印头(DMP)(Dimatix,Fujifilm)的建议操作范围分别为粘度10-12 mPa.s和表面张力28-33 mN/m,但打印头可使用高达30 mPa.s粘度和70mN/m的表面张力。使用醋酸辛酯(octyl acetate, OA)(SigmaAldric O5500)作为粘度改性剂。喷墨打印的一个重要因素,同时也影响墨滴如何在基材形成,这就是油墨的表面张力。通过液滴形状分析仪(KRUSS DSA 100)悬滴法测试墨水的表面张力,同时用座滴法测试了制备的PDMS油墨与基底的接触角。 图2 DSA100 液滴形状分析仪结果与讨论PDMS组分、溶剂和最终油墨的粘度和表面张力值见表1。表1-油墨、溶剂和溶液的性质。通过使用无反应的稀释剂和打印头加热;达到了可打印范围内的粘度(30 mPa.s)。 采用三种材料基底物质,标准玻片、聚四氟乙烯和用1%1H、1H、2H、2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTS)对玻璃片进行化学改性,接触角的结果如表2所示。结果表明,玻璃表面被聚四氟乙烯和PFOTS处理后的接触角都高于玻璃。对固化后的PDMS的接触角进行了分析,显示出比PTFE和PFOTS的基底上更好的润湿性。表2-座滴法测试(KRÜ SS DSA100)墨水A在不同衬底上的接触角。 当使用成型技术时,PDMS能够在大多数材料表面上铺展,但对于喷墨打印,会降低特征分辨率。通过对比三种材料基板;玻璃、聚四氟乙烯涂层玻璃和PFOTS涂层玻璃的接触角,来分析油墨在基板上的打印分辨率。从接触角和打印网络测试结果结合来看,油墨在未经处理的玻璃表面完全铺展开,液滴尺寸达到了150μm,同时玻璃表面的接触角也是最小的。PFOTS涂层玻璃和聚四氟乙烯涂层玻璃的液滴尺寸相似,分别为48 ± 2µ m和64 ± 2µ m。油墨在PFOTS涂层玻璃上的接触角最大,使得PFOTS涂层玻璃上的液滴能够更小、更圆,因此使用PFOTS衬底可以获得最好的特征分辨率。 图3-(a)将一滴墨水a和b打印到未经处理的载玻片上的结果。(b)在制备好的聚四氟乙烯涂层载玻片打印组成墨水a和墨水b的印刷网格和(c)在PFOTS涂层玻璃上的网格结论本文研究了PDMS的反应式喷墨印刷技术,并且通过优化PDMS油墨在基底上的润湿性,来获得更好的打印分辨率。在印刷过程中,油墨与印刷介质之间的润湿性能对于印刷质量和油墨的附着力具有重要影响。因此,评估油墨在印刷介质上的润湿性能对于印刷质量的控制和油墨的选择具有重要意义。本文有删减,详细信息请参考原文:C.Sturgess, C.Tuck, I. A. Ashcroft and R. D. Wildman, J. Mater. Chem. C, 2017,DOI: 10.1039/C7TC02412F.
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