微结构

2021年10月30日，科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技与中国分析测试协会高校分析测试分会合作，首次冠名设立的“赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖”在线揭晓获奖名单。作为微纳结构分析室负责人和重庆大学分析测试中心的助理研究员，张斌博士凭借优秀的技术成果荣获赛默飞高校分析测试优秀青年人才奖二等奖。对此，仪器信息网走进重庆大学分析测试中心并特别视频采访了张斌。电子显微镜发明于上世纪30年代，距今已90年，电子显微镜有两大特点：第一是超强的空间分辨能力，可以达到纳米甚至原子尺度；第二个是强大的分析能力，可以分析一些化学成分、电子结构等。张斌从研究生起便开始了电子显微学的研究，主要从事相变存储材料、热电材料等功能材料的微结构研究。在此基础上，为了解决一些问题，投身开发一些新的显微学分析方法。这一路走来，丰富的研究经历奠定了他今后在电子显微学的研究方向：电子显微学方法的开发和应用，以及材料微结构与性能关系的解析。当谈及这次的获奖技术成果“基于透射电子显微分析的材料微结构定性/定量研究”时，张斌谦虚地表示，“获奖核心技术不能说是太好的一些成果，就是有一点点小的进步而已。”其中，图像分析、数据处理分析的技术最早被用于相变存储材料微结构研究中空位分布的解析，其主要利用图像上点阵的位置和强度来描绘空位可能的占据以及定量化的动态演变过程。去年张斌团队将这套方法加以改进，首次应用在原子尺度的构型解析实践上，并取得突破。另一个核心技术成果经典案例就是制样，在做显微学分析时，观测100纳米及以上的Cu5FeS4颗粒存在尺度太大的问题，通过超薄切片和引入酸刻蚀腐蚀等方法，张斌团队将其内部结构解析得更加清楚。正是通过这种制样方法，张斌团队发现了二十面体、五次孪晶结构和独到的核壳结构等一系列丰富的结构信息，对热电材料的性能提升带来很大帮助。科研技术的发展离不开仪器技术的发展。张斌表示，这些成果的取得离不开球差校正技术的突破和发展，因为大部分实验图像来源于赛默飞的球差校正电镜，所有的图像分析都是基于球差校正获得的HAADF图像，正是有了这些清晰的照片和先进的技术，才能获得更多的实验结果。采访最后，张斌向我们展示了他的“收藏品”——上万片承载研究观察样品的小铜环。这里的每一片铜环都代表着一个人一次研究的样品，张斌从电镜装好的那一天就开始把这些铜环收集到玻璃皿中，近4年的积累，如今铜环数量已达上万片。关于重庆大学分析测试中心重庆大学分析测试中心，于2014年正式挂牌成立，是面向学校和社会开放的校级仪器共享机构和学科交叉融合平台。2018年3月通过国家级实验资质认定，具备为社会提供公正、科学、准确数据的条件和资格，成为可提供具有法律效力检验检测报告的第三方检测基地。中心遵从源于需求、重在统筹、共建共享、优化资源、科学管理、高效运行的建设原则，致力于为校内科研工作的顺利开展提供高水平测试服务，同时也为重庆市高校、企业及科研院所自主创新能力的提升提供服务与支持。

序 言贝壳做为水边软体动物的外壳，由软体动物的一种特殊腺细胞的分泌物所形成的钙化物，具有保护动物本身的作用。一、贝壳的种类说到贝壳的种类，可以说是五花八门，主要分为五大纲：腹足纲（有法螺宝螺、蜒螺）、头足纲（鹦鹉）、多板纲、撅足纲（似象牙）、双壳纲（俩壳）。其形态也是千差万别，但是最有名的要数四大名螺了：万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺。图1、四大名螺：万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺二、贝壳的成分虽然贝壳的形态各自不同，但是其主要成份基本相同，分为95%的碳酸钙和少量的壳素。贝壳一般主要分为三层，褐色的角质层（壳皮），薄而透明，有防止碳酸侵蚀的作用，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层（壳层），较厚，由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成，外层和中层可扩大贝壳的面积，但不增加厚度；内层为珍珠层（底层），由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石（文石）叠成，具有美丽光泽，可随身体增长而加厚。图2是虎斑贝贝壳，可以看出斑点状的花纹。图2、虎斑贝贝壳三、台式电镜下的贝壳那么现在就让我们用coxem台式扫描电镜对我们常见的鲍鱼壳进行显微结构的观察，进一步了解其微观结构吧。图3是我们进行观察的鲍鱼壳，可以看出存在多个孔洞，表面显现出彩色的花纹。图3 、我们选择观察的鲍鱼壳的光学照片进一步我们用coxem台式电镜对鲍鱼壳的截面进行观察，可以看出片层状的结构（图4所示）。进一步放大可以看出片层状的文石结构以及不定形的有机结构颗粒。可以看出贝壳是由片层结构之间相互重叠组成的，其片层结构厚度大约为400nm（图5）。这些无机的片层状的结构的主要成份是CaCO3，提供了贝壳的强度性能，而存在于层状结构间隙的非定形结构的有机蛋白提供了贝壳的韧性，因此，这种砖块加水泥型的微观结构，造成了贝壳的既有一定的强度又有一定的韧性的特征。图4、贝壳的片层状图5、贝壳的片层结构的放大图后 记经过对贝壳的微观结构的观察，可以看出生物材料中的为微纳米结构的特殊排布，可以对材料的性能产生重要的影响，也使我们认识到应该进一步向自然界学习。

上海欧波同仪器有限公司特别赞助的第二届全国大学生微结构摄影大赛暨“‘材料表征与图像优化’博士生学术论坛”近日圆满收官。大赛历时半年多，征集筛选了全国高校材料相关专业的本科生、研究生的微结构摄影作品，通过展现材料之美，培养材料相关专业学生的微结构研究兴趣，提高其仪器使用水平与艺术鉴赏能力，同时促进各高校材料学科之间的相互交流，共同进步。 今年的微结构大赛力争作品数量和质量有较大的提升，共收到来自全国50所高校的200余件作品（其中，首次有作品来自海外高校学子投稿），由第二届微结构摄影大赛组委会特邀5名高职称专家组成评审小组，经过严谨的评判，对参赛作品从艺术性、学术性、专业性三个重要方面进行筛选，最终选出入围作品52份，进入终极决赛。 28日上午，欧波同作为本届大赛的特约赞助商，诚邀主办方各级领导老师及进入决赛的高校师生们来到蔡司实验室进行实地观摩，通过蔡司工作人员的悉心讲解，参观者身临其境感触到了德国品质的精确与严谨。 此次大赛的成功举办，欧波同获得了主办方的极大赞许。28日下午，第二届全国大学生微结构摄影大赛理事会议上，欧波同总经理皮晓宇先生代表微结构大赛赞助商参会，并与全体理事就材料显微科学领域进行深入交流与探讨。 决赛颁奖礼上，皮晓宇先生为获奖者颁奖，并表示，本次大赛立足材料科学本质，并把科学和艺术完美结合在一起，激发了广大材料学科学生的科研兴趣，充分体现了“微世界之光，浇铸材料之美”，并希望通过本次大赛的成功举办，能够与更多的高校达成战略合作，引导材料专业学子开展研究，挖掘和培养一批对材料研究有浓厚兴趣和专长的后备人才，为全国高校材料学科的发展贡献自己的绵薄之力。

微结构大赛艺术创新组作品着重于对所拍摄图片的学术背景、艺术美化效果和寓意等的重点考察，虽然已经见识过不少历届优秀作品，但是看到本届获奖作品后，还是令人直呼脑洞大开，确确实实再一次被惊艳到了。2018年6月至10月，历时四个多月，第四届“微世界之光—新时代与新材料”全国大学生微结构摄影大赛终于落下帷幕，本届大赛共收到了来自28所高校、研究院所的230余幅作品，经过一轮轮严格的资格审查、专家遴选以及激烈的网络投票，最终角逐出20幅艺术创新组作品和8幅技术创新组作品进入决赛环节。10月21日，第四届全国大学生微结构摄影大赛决赛暨“材料显微结构表征技术”学术论坛在南昌大学举办，最终进入大赛决赛的28位参赛选手对各自参赛作品进行了7分钟的介绍，经过四个多小时的答辩评审，本次大赛最终决出艺术创新组特等奖1名、二等奖5名、三等奖14名，技术创新组一等奖4名、二等奖4名，大赛主办方为获奖选手现场颁发了丰厚的现金奖励！ 第四届全国大学生微结构摄影大赛决赛现场本次微结构摄影大赛也受到了TESCAN公司的大力支持，作为电子显微领域联用创新技术及“微分析综合解决方案”引领者，TESCAN作为冠名赞助商之一倾情赞助了本次微结构大赛。更令人惊喜的是，本次大赛艺术创新组特等奖作品“石墙上的舞者”及二等奖作品“腐草为萤”、“地月之吻”等均采用TESCAN扫描电子显微镜拍摄。大赛艺术创新组作品着重于对所拍摄图片的学术背景、艺术美化效果和寓意等的重点考察，虽然已经见识过不少历届优秀作品，但是看到本届获奖作品后，还是令人直呼脑洞大开，确确实实再一次被惊艳到了。那么本次大赛中到底有哪些采用TESCAN扫描电子显微镜拍摄的令人惊奇的脑洞作品呢？一起来看看吧~作品《石墙上的舞者》作者：张建飞 导师：王波 西安交通大学 一缕轻柔的阳光顺着石墙洒落在这女子身上，她鸭蛋脸面，俊眼修眉，粉面上一点朱唇，神色间意气风发，一袭墨黑淡雅长裙，红发侧披如瀑，素颜清雅面庞淡然笑；她张开双臂，纤足轻点，衣决飘飘，宛若仙子一般，在阳光下旋转、跳跃。此刻，她是自由的，她冲破这象征着世俗与偏见的石墙，拥抱阳光，翩翩起舞。生命中有许许多多有形无形的石墙，它很坚硬，因为它代表着名利、世俗和心底的恐惧，打破它吧，寻找真正的自我。（ 在盯着右侧这张原始电镜图片长达几个小时之后，我还是没有看出来有丝毫“在石墙上翩翩起舞的女郎”的影子...不就是不同灰度的成分衬度么......求留言区真相，难道我是一个人。。。） 原图材料：碳化硅-环氧树脂复合材料样品在常温、高真空的环境中，借助钨灯丝扫描电子显微镜使用背散射电子对碳化硅-环氧树脂复合材料断口进行拍摄。如图所示，穿插于图中的亮白色网格线为β-SiC相，经过原位碳热还原反应得到的多孔SiC完整保留了松木的多孔结构，在复合材料中形成连续的导热网络和承载骨架；填充在SiC之间的暗灰色部分为环氧树脂，碳化硅和环氧树脂界面结合紧密，结构完整有序。环氧树脂的内部有一些不规则的阴影和亮线，这是由于环氧树脂断裂所致。作品《腐草为萤》作者：张念、邵杭婷 导师：李明 上海交通大学 《礼记月令》：“季夏之月．腐草为萤．”在古代人们认为是草腐烂后化为了萤火虫，在盈盈的黑夜里发光，从春日里的盎然生机，到黑暗中的星星之火，这也许就是一场重生吧。“作品名字”从一片绿意盎然的颜色，经过岁月热情的炙烤，逐渐融化，重生，像黑夜里的萤火虫，渺小而温暖，又像石岩上青苔里窜出的小花，倔强又美好。这或许就是生命的过程吧。初如一片稚嫩的绿荫，在慵懒的暖风里成长，随着时间的车轮碾过，伤痕累累，却终究不会臣服于苦难，化为夜里的萤火，化作峭壁的野花，经过沉淀，换了一种新的姿态，更好的存在。 （...夜里的萤火？峭壁的野花？......为什么我只看到了“某种材料”的边缘形貌。。。） 原图材料：Ni的石墨片此图为扫描电镜下观察到的镀覆Ni的石墨片的边缘形貌。通过此图可以看出，石墨片的镀层较均匀，未出现明显包覆不周的现象。 作品《地月之吻》作者：何丹阳 导师：曹丽云 陕西科技大学 宇宙浩瀚，星汉灿烂。从陆地到太空，这是探索，更是长征。在寥廓而深邃的宇宙中，温文尔雅的“地才子”和聘聘婷婷的“月佳人”时而窃窃私语，时而深情对望，上演了一段浪漫且饱含中国韵味的“地月童话”。 作品描述：仰望星空，北斗环绕，嫦娥伴月，神州起航，天舟穿梭。让“地月”擦出爱的火花，为持续的改变点赞，向未知的寰宇继续进发！（ 看到这里，就突然明白了为什么我只能做一只“技术汪”了。。。）原图材料：MoSi2-ZrB2复合粉末图中的近似球形粉末呈现出明暗相间的纹理脉络，白灰两相分别为ZrB2相（白）与MoSi2相（灰），且白色相犹如粒粒白珍珠镶嵌在灰色相中，错落有致，呈现出材料之美。（更多作品请详见全国大学生微结构摄影大赛官网或大赛微信网络投票通道。）更多详情内容，请关注“TESCAN公司”微信公众号。

12月11日，由欧波同（中国）有限公司冠名赞助的第三届全国大学生微结构摄影大赛暨“‘材料显微结构表征技术’学术论坛”圆满收官。此次比赛的赞助是欧波同助力科教发展的又一重要行动。本届大赛由中国材料研究学会、上海市显微学学会、上海交通大学联合主办，中国科学院上海硅酸盐研究所承办。大赛历时半年多，面向全国高校材料相关专业的本科生、研究生征集筛选微结构摄影作品，旨在通过展现微观世界之美，培养学生探索微观世界的兴趣，提高仪器使用水平与艺术鉴赏能力，同时促进相互交流，共同进步。决赛暨学术论坛现场 今年的微结构大赛在作品质量上有较大幅度的提升，共收到来自全国40余所高校的200幅优秀的微结构摄影作品，经过专家评审委员会的统一评审，最终筛选出25幅作品经过网上公示后进入决赛。 10日下午，与比赛同期举办的“材料显微结构表征技术”论坛上，欧波同（中国）有限公司产品部经理管玉鑫做了题为“蔡司显微成像系统及sem成像技巧介绍”的专题报告。欧波同（中国）有限公司产品部经理管玉鑫在进行报告 本次大赛分为艺术创新组和技术创新组，在决赛现场，参赛选手在经过作品阐述与提问答辩环节之后，最终决出了特等奖1名、一等奖4名、二等奖20名。学生现场在进行作品阐述与问题答辩 决赛颁奖礼上，欧波同（中国）有限公司总经理皮晓宇先生发表了致辞，并表示，本次大赛立足材料科学本质，并把科学和艺术完美结合在一起，激发了广大材料学科学生的科研兴趣，充分体现了“微世界之光，浇铸材料之美”，并希望通过本次大赛的成功举办，能够与更多的高校达成战略合作，引导材料专业学子开展研究，挖掘和培养一批对材料研究有浓厚兴趣和专长的后备人才，为全国高校材料学科的发展贡献自己的绵薄之力。欧波同（中国）有限公司总经理皮晓宇先生在颁奖典礼致辞欧波同（中国）有限公司副总经理于小涛先生宣读获奖名单颁奖图集 颁奖典礼后，上海交通大学材料科学与工程学院孙宝德院长、上海交通大学材料科学与工程学院党委副书记徐亦斌等领导与欧波同（中国）有限公司总经理皮晓宇先生进行了亲切交谈，孙院长对于欧波同此次积极赞助本次比赛表示了感谢并给予了高度的赞扬。上海交通大学领导与欧波同领导亲切交谈 未来，在国家提倡着力培养科技创新型人才的大背景下，欧波同将一如既往支持高等院校及科研院所的教学及科研事业，主动担负社会责任，为提升高校科研水平及人才培养贡献自己的一份力量。

高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室依托于中国科学院上海硅酸盐研究所，主要从事高性能无机非金属材料的设计理论及结构与材料性能关系、材料合成的物理化学与制备科学、新材料探索等方面的基础与应用基础研究。为了营造实验室创新、求实、开放交流的学术氛围，设置了高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室开放课题基金。2011年开放课题申请事项如下： 　　一、资助方向： 　　1. 结构陶瓷与陶瓷基复合材料 　　2. 能源与环境材料 　　3. 生物医用材料 　　4. 超微结构与计算材料 　　二、申报条件： 　　1. 申请人应为具有博士学位、在岗高级技术职称的科研人员(含副高级职称)，在相关领域有相当的技术积累，且有稳定的科研队伍支持项目执行。课题责任人年龄一般不超过45周岁，优先资助中青年学术骨干。 　　2. 申请人须根据实验室开放课题资助方向与高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室在职科研人员联合申请。 　　3. 申请项目应具有创新的学术思想，解决的科学问题要明确，研究路线或技术方案可行，研究重点突出，考核目标明确。 　　4. 已作为课题责任人承担本实验室资助项目且尚未结题的申请人，原则上不予资助。 　　三、申请程序及说明 　　1. 申请人可以在“高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室”网站，下载《开放基金申请书》(Word版本：《开放基金申请书》)，并按规定的格式，认真、如实填写《开放基金申请书》。申请人所在单位学术主管部门应签署意见，单位领导在申请书上签字并加盖单位公章。 　　2. 所有申请均须报送电子申请书和纸质申请书原件(一式两份)，电子申请书和纸质申请书的内容必须一致。难以电子化的附件材料随纸质申请书一并报送。所有书面文件请采用A4纸双面印和普通纸质材料做封面 不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式。 　　3. 评审将按照“依靠专家、发扬民主、公平公正、择优支持”的原则，由实验室学术委员会对申请者提交的申请书进行评审，确定资助项目和金额，并书面通知获得资助的申请人。 　　4. 项目批准之后，项目责任人全面负责项目的实施，并定期向本实验室汇报项目的执行和进展情况。如果项目不能如期完成或负责人发生出国/调离，无法按计划实施项目，实验室有权中止经费支持。 　　5. 由实验室资助的课题所发表的论文、论著、研究报告、资料、鉴定证书以及申报成果时，研究者署名前冠中文：高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室 英文：State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure，和研究者所在单位，且均须标注“高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室开放课题基金资助”(Supported by the Opening Project of State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure)中英文字样和项目编号。 　　6. 开放课题的研究期限一般为2年，每项开放课题的资助经费一般为5-10万元人民币。对于取得重要进展的课题，经实验室主任和学术委员会主任同意可以适当增加经费支持。 　　7. 2011年度开放课题的申请起始时间为2011年4月1日，截止日期为2011年4月30日(邮寄申请以邮戳为准)。 　　四、材料报送地址与联系方式： 　　联系地址：上海市定西路1295号(邮政编码：200050) 　　中科院上海硅酸盐研究所/高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室 　　联系电话：021-52412610 传　 真：021-52413122 　　联系人：步文博 　　E-mail地址：wbbu@mail.sic.ac.cn 　　实验室网址：http://www.sic.ac.cn/kybm/kybm1/ 　　附件：国家重点实验室开放课题基金申请书 .doc

数十亿年来，月球上的土壤受到微陨石轰击、太阳风、宇宙射线中的带电粒子辐射等太阳风化的作用，其表面微结构和化学组分与地球土壤有较大区别。我国嫦娥五号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩，且取样点的纬度最高，为探究月壤在太空风化作用下的物质和结构演化提供了新机会。　　近日，中国科学院物理研究所科研团队，与国家纳米科学中心、国家天文台、广州地球化学研究所等合作，对月壤中主要矿物铁橄榄石、辉石和长石开展了系统的表面微结构表征。在25个尺寸较小和外形规则的不同矿物样品中，科研团队仅在铁橄榄石表面观察到非常薄的SiO2非晶层（厚度约10纳米），其中包裹着大小为2-12纳米的晶粒。辉石和长石表面的化学组分与内部相同，表面不存在明显的非晶层。　　在铁橄榄石边缘，最外层区域I是SiO2非晶层，区域II是SiO2非晶和FeO共存，区域III是SiO2非晶和铁橄榄石共存，这是首次在月球土壤中观察到此种特殊的微结构。　　前期研究表明，太空风化使月球上的铁橄榄石和其他矿物表面形成厚的非晶层，厚度为50-200纳米，层内包裹着大量尺寸为2-10纳米的金属Fe颗粒。目前，关于金属Fe的形成机理存在争议，主要存在两种观点即铁橄榄石受微陨石等轰击直接热分解和带电离子辅助下的分步还原。　　本研究发现的FeO纳米晶粒和分层的边缘微结构表明所研究的铁橄榄石可能处于热分解的中间阶段，支持了铁橄榄石在太阳风化作用下发生分步还原的观点。此外，化学元素和形貌分析发现辉石和长石的表面不包含非晶层和易挥发的外来元素（如硫、氯等），样品内部也没有出现太阳耀斑穿过的痕迹，表明所研究的样品可能处于太阳风化的中早期阶段。

本文由马尔文帕纳科医药行业应用专家陈丽供稿本文摘要本文将简单介绍研究纳米尺度微结构的重要手段：小角X射线衍射（Small Angle X-Ray Scattering, SAXS）技术原理及相关产品。X射线衍射与小角X射线散射 X射线是具备相应波长的电磁波或带有相应能量的光子束。X射线的波长和能量介于γ-射线和紫外线之间。其波长范围为0.01-10nm；对应的能量范围为0.125-125Kev。小角散射（Small Angle X-ray Scattering，SAXS）：如果样本具有不同电子密度的周期性结构，X射线被不相干散射，散射 X 射线的角度就与入射 X 射线的角度相差很小（一般2θ≤ 5°），称为小角X射线散射效应。主要用于研究亚微米尺度的固态及液态样品结构。小角散射效益来自物质内部1～100nm量级范围内电子密度的起伏，通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、大小、分布及含量等信息。这些微结构可以是孔洞、粒子、缺陷、材料中的晶粒、非晶粒子结构等。广角散射（Wide Angle X-ray Scattering，WAXS）：如果样本具有周期性结构（晶区），X射线被相干散射，入射光和散射光之间没有波长的改变，这个过程称为 广角X射线衍射。主要用于研究较晶体结构和非晶体结构。与小角散射相比，广角散射的散射角度较大，可以覆盖从几度到几十度的范围。通过检测广角散射信号，可以获得关于晶体晶格参数、晶胞体积、颗粒尺寸和颗粒形貌等信息。SAXS - WAXS表征Empyrean Nano版锐影Empyrean Nano版锐影多功能 X 射线散射系统基于Empyrean平台和Pre-FIX预校准概 念，为纳米材料研究/小角散射专家特殊定制的 高性能多功能散射研究平台操作简单，无需校准高性能散射研究平台，但不局限于散射（1D/2D SAXS/WAXS；USAXS；GI-SAXS；PDF；CT)多种配置可选多功能 X 射线散射系统Empyrean Nano版+PIXcel3D 基于铜靶应用Empyrean Nano版+GaliPIX3D 兼顾对分布函数（PDF）分析高分辨光管+聚焦透镜+ScatterX78+3D探测器2D WAXS, 最低2theta 0.1°, 最高±22°（PIXcel）或±30°（GaliPIX）变温毛细管样品架，温度范围5-70℃ Scatter X78 样品架能实现液体，固体，纤维等纳米材料分析，仪器自动校准光路，真空启动3分钟即可测试样品。

疲劳研究的一个核心问题是疲劳裂纹萌生和损伤演化的微观过程。因此，量化和表征不同取向晶粒/晶界的变形/损伤与循环周次之间的关系，对于揭示疲劳机理、建立准确的疲劳寿命模型具有极其重要意义。然而，现有的原位扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）或原位电子背散射衍射（Electron Backscattered Diffraction, EBSD）方法，难以实现大载荷、高频率、不同应力比等条件下微结构和损伤演化研究。 力学所非线性力学国家重点实验室微结构计算力学课题组孙成奇研究员等将常规试验机（如MTS试验机）与EBSD观测技术相结合，发展了一种可以实现大载荷、高频率、不同应力比下微结构和损伤演化的准原位EBSD观测方法，并研究了深海载人潜水器耐压舱用钛合金和增材制造钛合金在（保载）疲劳载荷下的变形和损伤行为。 研究发现，α晶粒中是否能形成孪晶取决于晶粒的晶体学取向和加载条件，一定程度的保载应力促进可以发生孪生的α晶粒中孪晶的形成（图1a）；观测到随着循环周次增加α晶粒中取向差增大和亚晶粒的形成（图1b），以及α晶粒中由于孪生而形成亚晶粒的过程（图1c），为循环载荷下位错滑移和孪晶的形成都可以诱导晶粒的细化提供了直接证据。 研究也表明，一定程度的最大应力保载有利于脆性微裂纹的形成，但如果保载应力高或保载时间长，保载引起的塑性变形会抑制脆性微裂纹的增长，并诱导延性破坏模式。该研究从微观尺度解释了保载应力和保载时间不同而导致的不同失效机制。 　　　　图1 a: 发生孪晶的α晶粒c轴与施加轴向应力之间夹角和柱面滑移施密特因子（Schmid Factor, SF）关系； b:α晶粒内取向差变化和亚晶粒形成；c: 孪晶增长和亚晶粒形成相关研究得到国家自然科学基金基础科学中心“非线性力学的多尺度力学研究”项目(11988102)等支持。部分研究结果与北交大合作完成，主要研究成果发表在Int. J. Fatigue 2023, 176: 107897；Int. J. Fatigue 2023, 175: 107821

增材制造金属作为新一代“高设计自由度”材料，虽具有传统铸轧工艺无法比拟的优势，但其长期服役疲劳性能仍有不足。航空发动机、燃气轮机和高铁等关键零件，在服役过程中承受107~1010及以上的循环载荷，材料微结构敏感性显著增强，实验寿命分散性大，传统基于疲劳极限（107）的疲劳强度与寿命设计理论不再适用。因此研究增材制造金属材料的超高周疲劳（VHCF）失效机理，建立量化内部缺陷和微结构的超高周疲劳裂纹萌生/扩展理论框架具有重要的科学意义和工程应用价值。增材制造金属超高周疲劳裂纹通常萌生于内部缺陷，裂纹萌生阶段通常占总寿命的95%以上。对于内部裂纹尚无合适的原位观测手段捕捉纳米级的裂纹长度变化，同时由于缺陷尺寸与晶粒在同一数量级，材料的各向同性假设不再适用。在理论层面，现有循环内聚区模型难以处理低于应力强度因子阈值的损伤演化，同时塑性变形和损伤是历史相关的内变量，现有数值模拟方法无法处理超高周次的循环载荷数。本研究旨在发展考虑材料微结构的超高周裂纹萌生/扩展机理的力学模型及超高周次循环载荷下的数值加速等效方法。本研究建立了耦合的晶体塑性/循环内聚区模型，引入单元通信机制，建立裂纹萌生演化准则，提出适用于超高周疲劳载荷的加速算法，对增材制造铝合金疲劳裂纹萌生和扩展过程进行预测，并通过实验验证了该方法的有效性。主要成果如下：（1）捕捉到了超高周疲劳早期的裂纹萌生/扩展过程。揭示了增材制造铝合金的VHCF裂纹萌生/扩展机理，建立了1:1还原实验的缺陷、晶粒织构和载荷条件的有限元模型。图1 (a)早期裂纹捕捉，(b)由内部缺陷诱发的次生裂纹，(c)早期裂纹形貌，对应载荷循环数3.63×108，(d)有限元模型及边界条件，(e)内聚区单元网络，(f)缺陷附近的内聚区单元（2）构建了超高周疲劳裂纹萌生及扩展的理论框架。首次将裂纹萌生过程中实体单元计算得到的晶体滑移内变量作为损伤参量引入内聚区模型，建立裂纹萌生和扩展准则，提出了基于向前欧拉法和频率等效的加速算法，实现超高周疲劳裂纹萌生和扩展的全过程模拟，很好地模拟了裂纹萌生早期缺陷附近最大激活滑移系的演化。图2 裂纹萌生早期缺陷附近最大激活滑移系的演化(a) N=1×104, (b) N=5×105, (c) N=2.5×106, (d) N=4.5×106, (e) N=6.5×106, (f) N=8.5×106（3）验证了模型在超高周疲劳载荷下的有效性。计算结果表明由于裂纹表面的相互挤压，裂纹面附近产生大量高局部累积塑性区，有力地支撑了大数往复挤压模型（NCP）所预测的FGA细晶区形成机理。同时模型可以有效地计算裂纹闭合效应，预测的裂纹扩展速率与实验结果吻合很好。图3 模型验证：(a)KAM图, (b)计算结果, (c)裂纹扩展速率该研究成果近期以“A framework to simulate the crack initiation and propagation in very-high-cycle fatigue of an additively manufactured AlSi10Mg alloy”为题，发表在固体力学旗舰期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids 2023,175, 105293上(https://doi.org/10.1016/j.jmps.2023.105293)，论文作者为中国科学院力学研究所孙经雨、钱桂安、洪友士等人。该项研究工作得到了国家自然科学基金（12002185，12272377，12072345，11932020）的资助。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/e2f81b1e-e30b-4ff6-8cc6-54a29e2ec276.jpg" title=" 20180211094445855.jpg" / /p p 　　记者10日从中国科学技术大学获悉，该校科研人员在利用冷冻电镜解析神经突触超微结构方面取得突破，解密了神经突触“黑匣子”。 /p p 　　国际学术期刊美国神经科学学会会刊《神经科学期刊》(《Journal of Neuroscience》)近日以封面形式报道了该项研究成果。 /p p 　　突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的最基本结构与功能单元，同时也是多种脑疾病发生的起源。精确解析突触的分子组织架构及其在神经活动过程中的变化，被认为是解密大脑奥妙的最直接有效的方法，也是神经科学中最基础的研究工作之一。 /p p 　　早期，生化与分子生物学、电生理学等研究发现了突触中的各种大量分子和细胞器组份，并揭示了突触的各种功能特性和可塑性规则。然而，由于研究手段的局限，突触中的这些不同组件是如何组织成复杂的机器来执行不同的功能，还远远没有充分观察和解析。 /p p 　　中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作，利用最新发展的冷冻电子断层三维重构技术(cryoET)，结合自主研发的冷冻光电关联显微成像技术，实现了对中枢神经系统中两类最主要突触的定量化分析。通过将大鼠的海马神经元培养在冷冻电镜的特型载网上，课题组获得了一系列完整突触在近生理状态下的三维结构。 /p p 　　结合定量分析手段，首次报道了抑制性突触的均匀薄片状突触后致密区结构，并发现两类突触中均存在椭球状突触囊泡，结束了关于两类突触在突触囊泡和突触后致密区形态精细结构上的由来已久的争论。 /p p 　　随后，课题组进一步获得了突触在分子水平的精细组织架构，实现了在突触原位直接观察单个神经递质受体蛋白复合物及其与支架蛋白的相互作用。 /p p 　　这是当前国际上首次利用冷冻电镜技术对完整突触进行系统性定量分析。该工作一方面推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密，另一方面为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术难题奠定了基础。 /p

p style=" text-align: center " 　 img style=" width: 450px height: 300px " title=" " alt=" " src=" https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180225/3c8aab60dba745dba378baa58e3763e7.jpeg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p 　　2018年2月7日，国际学术期刊—美国神经科学学会会刊《Journal of Neuroscience》以封面形式报道了中国科大微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作课题组的研究成果—利用冷冻电子断层三维重构技术(cryo-electrontomography,cryoET)与冷冻光电关联显微成像技术(cryo- correlative light and electron microscopy, cryoCLEM)解析神经突触超微结构。 /p p 　　突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的最基本结构与功能单元，同时也是多种脑疾病发生的起源。精确解析突触的分子组织架构，及其在神经活动过程中的变化被认为是解密大脑奥妙的最直接有效的方法，也是神经科学中最基础的研究工作之一。早期，生化与分子生物学、电生理学等研究发现了突触中的各种大量分子和细胞器组份，并揭示了突触的各种功能特性和可塑性规则。然而，由于研究手段的局限，突触中的这些不同的组件是如何组织成复杂的机器来执行不同的功能，还远远没有充分观察和解析。最新发展的冷冻电镜技术(cryoEM)，尤其是cryoET技术能够实现对亚细胞乃至全细胞在纳米水平分辨率的三维成像，为突触分子组织架构的解析提供了契机。 /p center p style=" text-align:center" img style=" width: 450px height: 253px " title=" " alt=" " src=" https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180225/1a09c6615b644cab8d1b801fb8bf6375.jpeg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p /center p 　　合作课题组利用cryoET结合自主研发的冷冻光电关联显微成像技术实现了对中枢神经系统中两类最主要突触-兴奋性/抑制性突触的精确区分以及结构特征的定量化分析。通过将大鼠的海马神经元培养在冷冻电镜的特型载网上，随后进行快速冷冻后并直接进行CryoET/CryoCLEM成像，课题组获得了一系列完整突触在近生理状态下的三维结构。结合定量分析手段，首次报道了抑制性突触的均匀薄片状突触后致密区结构，并发现两类突触中均存在椭球状突触囊泡，结束了关于两类突触在突触囊泡和突触后致密区形态精细结构上的由来已久的争论。进一步，利用当前最先进的结合了Volta相位板、电子能量过滤器和直接探测相机的冷冻电镜成像设备，合作课题组获得了突触在分子水平的精细组织架构，实现了在突触原位直接观察单个神经递质受体蛋白复合物及其与支架蛋白的相互作用。 /p center p style=" text-align:center" img style=" width: 450px height: 338px " title=" " alt=" " src=" https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180225/3d9159e6d55349468de507eb6529dbf6.jpeg" height=" 338" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p /center p 　　这是当前国际上首次利用冷冻电镜技术对完整突触进行系统性定量分析。这一工作，一方面推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密，另一方面为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术挑战奠定了基础。 /p center img alt=" " src=" https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20180225/45e3e783ec57412d8f858989386d1214.jpeg" height=" 454" width=" 356" / /center p 　　图: 利用CryoET解析离体培养海马神经突触三维结构的三维可视化渲染(Journal of Neuroscience 2018年2月7号封面) /p

Polymer Char将参加9月25到28在美国举办的有关高分子微结构表征新仪器分析的会议，相关信息请参加Polymer Char 官方网站。

受自然生物学启发制备的具有不同润湿特性的功能性表面在液体收集、液滴操纵、减阻及油水分离和药物输送系统等领域蓬勃发展。值得注意的是，功能性拒水表面成为其中一个热门议题。荷叶上的超疏水现象表明由亲水材料制成的具有特殊微纳结构的表面可以实现疏水甚至超疏水特性。因此，越来越多的研究人员致力于设计和制造独特的微纳结构使得由亲水材料组成的表面呈现出超疏水的特性，进而实现更多特定的功能。随着3D打印技术的逐步发展，越来越多的复杂结构如蘑菇头状、重入蘑菇头状、打蛋器状及仿弹尾虫表面等被设计和制备以实现一定的拒水效果。尽管相关研究提出了具有各种形状的拒水微结构，但这些形状大多具有蘑菇状形式。设计3D 微结构并深入探索机理，从而进一步提高拒水及液滴承载性能仍然是一个挑战。最近，对猪笼草的研究表明，猪笼草口缘区域微腔结构的锐利边缘和弓形曲线具有将液体钉扎在弯曲结构上的超强能力，该能力甚至可以克服重力。据此，西安交通大学机械工程学院张辉副教授等提出了一种新型 3D 打印仿生超疏水花瓣状微结构表面，其灵感来自猪笼草口缘区域的水钉扎效应。该团队利用高精度3D打印技术(nanoArch P140，摩方精密)实现了花瓣状微结构表面的制备。具有花瓣状微观结构的亲水性树脂具有宏观超疏水性和优异的拒水性。与普通蘑菇形结构相比，优化后的花瓣状结构承载力最大增加率为58.3%。相应的机理分析表明，锋利的边缘效应和弓形曲线效应是造成这种超排斥性能的原因。然后团队进行了对几何特征（花瓣数量P、结构间隙S及花瓣结构占比K）对花瓣状微结构表面液滴承载能力影响的实验研究。覆盖微结构数、接触角变化和最大崩溃体积参数反映了不同参数表面的液滴承载能力。优化后的微结构阵列（花瓣数量P为4，结构间隙S为100 μm，花瓣结构占比K为0.5）与普通蘑菇形微结构相比，液滴承载力的最大增加率为58.3%。当滴加液滴至 3D 打印花瓣状微结构表面上时，液滴将覆盖多个花瓣状微结构组成的方形阵列区域。微结构顶面上的液滴呈现锯齿形边界。弓形曲线和花瓣状结构的锋利边缘的协同作用作为能量屏障，限制了水滴的铺展和崩溃。由于花瓣微结构材料本身具有亲水性，液滴沿花瓣拉伸形成凹形液体边界曲线，类似于液体在平行侧壁中的流动情况。相似的液体边界曲线形状和具有锐角边缘的弓形曲线导致花瓣状微结构表面具有较高的水约束力。花瓣状微结构表面具有优异拒水性可用于超大液滴承载、微反应器、无损液滴搬运、倾斜表面液滴快速脱附、油水分离、气泡保持和减阻等领域。图1 a 猪笼草口缘区域及其微腔结构；b 花瓣状微结构表面设计及3D打印模型；c 3D打印的平面表面接触角约为55°，具有花瓣状微结构的表面具有宏观超疏水性，其接触角约为160°，即使表面倒置，水滴也会粘附在表面上。图2 a 液滴在花瓣状微结构阵列的顶部沿微结构边缘呈现锯齿形边界；b 液滴与微结构之间的接触边界示意图；c 亲水花瓣微结构拉伸液滴以及平行侧壁间液体的粘附和拉伸效果。 图3 花瓣状微结构表面应用a超大液滴承载；b 微反应器；c 无损液滴搬运；d 倾斜表面液滴快速脱附；e 油水分离；f 气泡保持和减阻实验

作者：李勋锋 程子阳 来源：传热传质研究中心随着电子芯片朝着高性能化和微小型化的快速发展，其热流密度不断增加，部分高性能芯片的热流密度已超过500W/cm2，传统的风冷、液冷以及被动式冷却技术已经不能满足要求，热失效成为电子设备失效的主要形式；发展先进高效散热技术是解决芯片热失效的有效对策。射流冲击结合微结构表面强化沸腾传热技术作为一种新型主动散热技术，具有结构紧凑、传热系数高、有效消除局部热点等优点，可作为解决上述问题的有效措施。分布式阵列射流结构由于射流入口与流体排出口间隔排布（如图1所示），不存在传统射流冲击的出口横流干扰，具有系统压降小，汽液流体易排出等优点。传热传质研究中心以分布式射流冲击强化沸腾传热技术为研究对象，建立相关试验测试平台，研究了微肋柱阵列表面、多孔丝网结构表面以及Cu-Al2O3多孔沉积表面强化射流冲击沸腾传热特性，获得了不同微结构表面对应的传热系数变化规律（如图2所示，为HFE-7100电子氟化液工质测试结果），结合可视化观测和表面微结构形貌分析揭示了微结构表面强化射流沸腾传热机制，结果表明多孔丝网结构表面具有较好的强化射流冲击沸腾传热特性，其传热系数与光滑表面的传热系数相比可提高50%以上。采用水作为冷却工质，且加热壁面温度控制在85℃以下时，试验测试结果表明，分布式阵列射流冲击结合微结构表面强化沸腾传热技术的冷却能力可达到800W/cm2以上，且具有较小的泵功输入，对应的单位泵功冷却能力大于16kW(热量)/W（泵功），该先进高效主动冷却技术的研发可为高性能芯片技术的快速发展提供有效热管理手段。基于以上研究已申请1项发明专利。图1 分布式阵列射流冲击进出口分布图2 不同微结构表面传热系数分布特性

2018年6月6日上午，“第四届全国大学生微结构摄影大赛”TESCAN（中国）公司捐赠仪式在上海交通大学材料学院顺利开启。上海交通大学材料学院党委书记单爱党、党委副书记徐亦斌、团委书记朱彦彦及TESCAN（中国）公司总经理冯骏、商务部总监Milan Hauser、技术总监焦汇胜、市场部经理顾群等出席了大赛捐赠仪式。 大赛捐赠仪式开启 仪式上，上海交通大学材料学院党委副书记徐亦斌首先介绍了“微结构大赛”的发展历史，回顾了大赛从无到有、从弱到强的过程。自2015年首届“全国大学生微结构摄影大赛”举办以来，经过几年的发展，微结构大赛已经发展成在全国范围内具有高度知名度和广泛影响力的赛事。大赛一直由上海交通大学主办，并受到了中国材料研究学会、上海市显微学学会等21个联盟单位的大力支持，从第一届19所院校的100幅作品发展到第三届，已有50余所院校的200多幅作品参赛。 今年，已经是“第四届全国大学生微结构摄影大赛”举办了，4月已在江西南昌大学举办了大赛第五次理事会，回顾及解析了评审标准，并对第四届大赛的赛制规则、奖项设置和承办规则等方面进行了讨论，第四届微结构大赛将由南昌大学材料学院承办。TESCAN致力于电子显微领域的前沿技术创新和应用，关注高等教育事业，倾力赞助了本次微结构摄影大赛。 随后，双方进行了捐赠协议的签署及支票捐赠仪式，大赛的主办方上海交通大学材料学院也为TESCAN公司回赠了证书和感谢状。 支票捐赠仪式及证书、感谢状回赠 ‘作为材料工作者，我们深知扫描电镜在材料科学领域发挥的重要作用，已广泛应用于金属材料、陶瓷材料、高分子材料、纳米材料、复合材料等，甚至通过原位加热和原位拉伸试样台，可实现样品微观组织的动态观察和成像，进而为材料研究和开发提供有力的数据。“好风凭借力”，材料学院近些年科研成果的取得，固然是学院教师、学生科研水平的体现，也与先进电镜设备的不断改良密不可分。’ 捐赠协议签署后，上海交通大学材料学院党委书记单爱党发表了感言，对扫描电镜的应用领域及TESCAN在设计、研发及制造扫描电镜方面的创新和成果表示了肯定。最后，单书记也表达了’希望双方在未来保持紧密的交流合作，共同致力于建设质量更精、层次更高、影响更广的微结构摄影大赛’的愿景。 上海交通大学材料学院党委书记单爱党致辞 TESCAN中国区总经理冯骏先生在捐赠仪式的致辞中也谈到了TESCAN与上海交通大学一直以来的深度合作关系，自2015年初TESCAN出资赞助的“徐祖耀基金”至去年联合实验室的建立及双方合作的应用文章的发表，TESCAN在中国的发展也离不开上海交通大学的大力支持。未来希望通过双方的进一步合作，能够为中国教学和科研工作做出更大的贡献。 TESCAN中国区总经理冯骏致辞 捐赠仪式结束之后，随即进行了电镜仪器的高级培训讲座，TESCAN市场部经理顾群先生为大家详细介绍了TESCAN综合分析技术以及其在扫描电镜、FIB技术领域的最新应用和创新，包括最新的电镜拉曼一体化技术和冷冻电镜技术。 扫描电镜培训讲座 TESCAN丨扫描电镜丨双束电镜丨联用电镜丨定制化方案

近日，上海交大机械与动力工程学院胡松涛副教授课题组设计并制备了具备机械强度的柔性超疏水仿生微结构，兼具抗液性与耐磨性，相关研究成果在机械装备抗液防冰等领域具有重要的应用前景。该成果以“Biomimetic Water-Repelling Surfaces with Robustly Flexible Structures”为题发表于ACS Applied Materials & Interfaces期刊。 现有的面向低温冲击液滴的超疏水界面工作遵循刚性和柔性两类设计原则，可有效缩短固液接触时间，但受限于苛刻的固液冲击定位要求。研究团队在之前工作中，借鉴跳虫胸壳的蘑菇状仿生结构来抵抗冲击液滴，但将底部立柱状刚性支撑替换为弹簧状柔性支撑来调整结构的整体力学性能，形成了“类皮肤-肌肉”柔性超疏水界面微结构的设计思想。该结构被证实可消除界面润湿性能对液滴冲击定位的依赖，但受限于弱机械强度。因此，研究团队改进了柔性微结构设计，形成了由刚性平板和柔性弹簧组所构成的大尺寸蘑菇状超疏水仿生微结构。研究团队采用面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch S140，摩方精密）高效、精准地实现了上述界面设计的样机制备。界面设计与制备（蘑菇平板阵列，宽度2800μm，厚度100μm，间隔200μm；弹簧支柱：自由高度2000μm，中径500μm，线径90μm，线圈数8个）柔性蘑菇状超疏水仿生界面结构被证明可承受常规的法向挤压和水平剪切行为；在实际摩擦行为中，较刚性结构有更好的耐磨性。界面机械强度柔性蘑菇状超疏水仿生界面结构被证实可以通过触发结构振动来缩短固液接触时间。进一步，研究团队指出液滴在冲击结构自身与相邻结构间隙时存在明显差异，揭示了内在力学机理，并应用于抵抗液滴的斜向冲击。固液接触时间与力学机理瑞士苏黎世联邦理工学院Andrew J. deMello教授课题组、英国帝国理工学院Daniele Dini教授课题组和宁波大学李锦棒助理教授课题组为合作单位。工作得到国家自然科学基金青年科学基金、中国科协青年托举工程、机械系统与振动国家重点实验室重点自主课题的支持。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c10157

为促进学科学术前沿交流，推进一流材料学科建设，浙江大学材料科学与工程学院在 2018 年 5 月 25 日-29 日 40 周年院庆（ 1978 年-2018 年）之际在浙江杭州召开“第三届先进材料微结构与性能国际研讨会暨 40 周年院庆材料创新论坛”。作为首屈一指的顶级荧光光谱仪生产制造商，天美公司携旗下爱丁堡仪器作为赞助商，全程参与了光子功能材料分论坛。　　此次论坛围绕光子学材料领域的关键基础科学问题和应用技术进行深入研讨和广泛交流，探讨最新前沿，并展示相关技术创新、产学研等创新成果。会议期间，英国爱丁堡仪器CEO Roger fenske分享了爱丁堡公司仪器在光子材料领域的最新应用技术以及方案，精彩的报告吸引了很多老师到天美公司爱丁堡的展台进行咨询和问题讨论。 　　　　通过对论坛全面、积极的参与再次表达了对国家光子功能材料事业的支持与关注，同时也以其先进的技术及解决方案再次证明了天美及爱丁堡公司在光子功能材料分析领域的进步与实力。天美公司希望能通过与广大相关科学工作者、专家用户以及同行之间的交流，更加致力于科学仪器在光子功能材料研究中的应用，促进我国光子功能材料事业的发展。关于天美：　　天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)从事表面科学、分析仪器、生命科学 设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。继2004年於新加坡sgx主板上市后，2011年12月 21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298)，成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极 拓展国际市场，先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国 froilabo公司、瑞士precisa公司、美国ixrf公司、英国 edinburgh instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司scion气相和气质产品生产线，加强了公司产品的多样化。

2016 年 3 月，飞纳电镜与浙江省电镜与微结构专业委员会专家开展了关于飞纳台式扫描电镜最新产品介绍及其应用的学术交流会，通过本次交流，使得各位专家对飞纳电镜有了更深一步的认识，同时，对飞纳电镜的应用拓展也提出了许多专业宝贵的建议。在交流会上，还展出了飞纳电镜畅销产品：飞纳电镜能谱一体机Phenom ProX。会议中除了内容丰富的技术演讲之外，还举行了形式多样的技术交流活动，会议现场气氛热烈。本次学术交流会有幸邀请到了浙江省分析测试协会会长莫卫民老师，浙江省电镜与微结构专业委员会李吉学老师，浙江省电镜与微结构专业委员会张孝彬等专家。飞纳电镜基于 CeB6 灯丝高质量的测试效果，15 秒抽真空，防震设计，可放置在任意楼层，对不导电样品无需喷金直接观测，及操作维护简便，得到了与会专家的一致认可。飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版Phenom XL 飞纳电镜为满足车辆，采矿，钢铁，文博考古等行业大样品无损测试的需求，于 2015 年发布了旗下大仓体台式扫描电镜——飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL，其最大样品尺寸可达 100mm x 100mm x 65mm，可满足各类大样品的分析。同时 Phenom XL 继承了飞纳电镜一贯的独家优势，高亮度、长寿命、低色差的 CeB6 灯丝，防震设计，快速抽真空，光学电子两级导航，配合全自动马达样品台，操作简便等，突破了台式电镜样品仓空间的限制，使得大样品仓需求的客户有了更适合的台式扫描电镜选择。飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL飞纳台式扫描电镜能谱一体机Phenom ProX 飞纳台式扫描电镜能谱一体机 Phenom ProX 是飞纳电镜系列中最畅销的机型之一，开创了台式电镜能谱一体化设计。经典的 15 秒抽真空源于专利样品杯及真空分级专利技术，Phenom ProX 同时还兼具了飞纳电镜高效的全自动马达样品台，及光学电子两级导航系统等特点。飞纳独家采用的高亮度 CeB6 灯丝，对不导电材料可无需喷金处理直接观测，针对不同形态样品有拓展的金相样品杯，温度控制样品杯，降低荷电效应样品杯等各类附件选择，能满足不同形态样品的测试需求。??飞纳台式扫描电镜能谱一体机 Phenom ProX 飞纳台式整合光电关联显微镜德飞 Delphi CLEM 飞纳台式整合光电关联显微镜德飞 Delphi CLEM 是荷兰扫描电镜制造商 Phenom-World 和荷兰荧光显微镜制造商 Delmic ，于 2015 年联合推出的全球首款，将荧光显微镜和台式扫描电镜高度整合在一起的设备。德飞 Delphi 采用光电关联显微技术（CLEM），荧光定位样品中感兴趣区域，扫描电镜接力高倍观察。通过在荧光图像中叠加电镜图像，在一张图像里可同时获得样品功能物质分布信息和高分辨结构信息。电镜不能感知荧光信号，光电关联显微技术的难点是在电镜里找回荧光所确定的感兴趣区域，德飞使用图像无缝切换技术，两种光路对同一位置点直接成像，彻底解决了这个难题。德飞 Delphi 的专利电子束自动校准技术，无需人工干预就能得到精度高达 50nm 的荧光和电子叠加照片，既节约了时间，又确保了叠加图像的可信度。德飞面向广大生物工作者，提供可信，高效，简便的生物图像解决方案，是连接荧光显微镜和扫描电镜的桥梁。飞纳台式整合光电关联显微镜德飞 Delphi CLEM 飞纳电镜专注于台式电镜的创新与突破，愿与您分享经验，交流心得。期待您的光临。

凝聚态物理研究中常会遇到微结构与纳米尺寸的结构。为了研究缺陷与控制缺陷，不仅需要精密测量仪器，同时要求大量精力的投入。德国attocube公司为前沿的研究提供了可行性良好的技术，公司产品既包含成套的测量系统也有精密的组件。下面，您可以发现三个令人兴奋的应用案例，案例展示了结合精密仪器与辛勤奋斗带来的高质量的研究成果。 磁场驱动的磁畴结构变化研究 近，挪威科技大学Erik Folven的课题组使用了德国attocube公司的attoAFM I低温强磁场原子力磁力显微镜研究了闭环低温恒温器attoDRY1000内的拓扑缺陷，该拓扑缺陷研究有助于材料的磁畴状态变化的进一步理解。通过具有原子尺寸与磁化的原子力显微镜探针在薄膜表面的扫描可以测量垂直平面的来源于样品本身的杂散磁场，该技术具有灵敏度高的特点。因此，磁畴壁与磁场缺陷等自旋结构的物理性质都可以被深入研究。在5K低温下测试的MFM（磁力显微镜）图像数据（图1）加深了对于微米尺寸磁畴状态转变的理解，同时测试后的样品依然具有高度稳定性。该成果可能为控制与转变微米甚至纳米磁体打开了一个新的方向。 图1：MFM测试磁畴结构随磁场变化的结果（图片来源：Appl. Phys. Lett. 112, 042401 (2018)） 耦合单个缺陷与纳米线 基于attoDRY1000低温恒温器与attoCFM I(低温强磁场共聚焦显微镜)，马里兰大学的EdoWaks成功耦合了单层二硒化钨（WSe2）中的量子发射器与银纳米线的表面等离激元。结果显示量子发射器与银纳米线等离激元的平均耦合效率是26% ± 11%。该展示的实验技术(图2)可以组建结合不同种类等离激元结构与基于各种二维半导体材料中单分子缺陷发射器的耦合系统。 此测量系统可用于超快单光子源等应用方向，为超紧凑等离激元电路的研究铺平了道路。 图2：耦合WSe2中量子发射器与银纳米线中等离激元（图片来源：Nano Lett., 2017, 17 (11), pp 6564–6568） ANPz30位移台在强磁场扫描探针显微镜中的实践来自于荷兰拉德堡德大学强磁场实验室的Benjamin Bryant 与Lisa Rossi与同校的扫描探针显微镜课题组的Alex Khajetoorians合作，成功地创新设计了一套用于液氦温度与超强磁场（38T）的扫描探针显微镜。超强磁场使用了水冷降温的比特磁体：水冷降温会引入使扫描探针显微镜难操作的振动噪音。图3：ANPz30位移台，强磁场兼容原子力显微镜（图片来源： Review of Scientific Instruments 89, 113706 (2018)）ANPz30纳米位移台被用于控制原子力显微镜的悬臂初步逼近样品表面。模块化设计的Attocube公司的位移台不仅易于更换，也具有兼容不同悬臂或者样品托的灵活性。由于位移台紧凑与坚固的设计，振动噪音被大大的降低。噪音是比特磁体端环境中扫描探针显微镜起到关键性影响因素。

热电材料是能够实现热能和电能直接相互转化的新型能源材料，在低品位废热发电、固态制冷、深空探测、局域空间精准温控等领域有重要应用。较低的转换效率是制约热电材料应用的瓶颈，Bi2Te3基化合物是目前唯一规模化应用的近室温热电材料，热电发电转换效率仅有~7% 。Mg基热电材料Mg3Bi2-xSbx具有低成本和在室温工作区的高热电性能，有望取代Bi2Te3基化合物成为下一代室温商用化材料。确定Mg基热电材料的微结构是认识和提升热电性能的前提。然而，Mg3Bi2-xSbx（0x（02-xSbx为题，发表在《计算材料学》（Computational Materials Science）上。研究工作得到国家重点研发计划和力学所力英计划等的支持。 图1. （a）用于有限尺寸化学无序材料结构预测的流程图，（b）用于准无限尺寸化学无序材料结构预测的流程图图2. （a） “辣搜”方法在Mg3Bi2-xSbx（x=0.5，N=90）体系搜索过程中总能量随搜索代数的演化；（b） 三种不同尺寸（N = 10、40和90）的搜索过程中第一性原理计算所需的时间；（c） 三种不同尺寸（N = 10、40和90）下Mg3Bi2-xSbx（0xSbx（02-xSbx（x=0.5）中Mg-Sb和Sb-Sb的径向分布函数（RDF）

5月26日至5月30日，由浙江大学电镜中心、硅材料国家重点实验室、材料学院和唐仲英传感材料及应用研究中心联合主办的第一届材料微结构与性能国际会议暨第八届郭可信电镜暑期班(The 1st International Conference on Microstructure and Properties of Materials (MPM-1) & The 8th K.H.Kuo Summer School of Electron Microscopy and Crystallography (KHK-8))于美丽的西子湖畔举行。大会为期四天，分为电镜、热电、MOFs、电池及生物材料五个分会场，共邀请来自8个不同国家和地区的专家学者120余位，与会人数达450余人。大会累计举行10场大会报告，120余场分会报告，是一场真正的高水平高层次多领域的材料科学盛会。 　　5月28日上午8点，MPM-1大会正式开幕，大会共同主席、中国科学院院士张泽，浙江大学常务副校长宋永华，国家自然科学基金委员会副主任高瑞平以及大会共同主席、材料科学与工程学院院长韩高荣等进行发言并预祝大会圆满成功，开幕式由大会共同秘书长、材料科学与工程学院副院长吴勇军主持。张院士首先感谢了与会专家的远道而来，并向大家介绍了本次大会的基本情况以及对材料微结构领域的研究展望。宋校长着重强调了材料科学作为一门基础学科的重要作用，介绍了浙大工学大类的发展现状并期待各领域加强交流、合作共赢。高主任介绍了国家自然科学基金委对材料科学发展的支持与资助情况，鼓励各机构积极创新、加强交流。韩院长则表达了对与会人员与各方支持的感谢。四位嘉宾简洁而不失幽默的发言赢得了阵阵掌声。 　　张泽院士致欢迎辞 　　宋永华副校长致辞 　　国家自然科学基金委高瑞平副主任致辞 　　韩高荣院长致辞 　　大会秘书长吴勇军教授主持开幕式 　　在5月28日、29日上午举行的大会报告中，组委会共邀请了10位材料领域的顶尖专家作大会邀请报告。分别是佐治亚理工学院王中林教授的&ldquo Nanogeneratorsas New Energy Technology and Piezotronics for Smart Systems&rdquo IBM华盛顿研究中心Frances M. Ross 教授的&ldquo A DynamicView of Nanowire Growth&rdquo 新加坡国立大学吕立教授的&ldquo High conductivity NASICON structured solid electrolyte material synthesized by Sol-Gel method&rdquo 德累斯顿工业大学 Carsten Werner 教授的&ldquo Biofunctional Polymer Matrices for Stem Cell Bioengineering&rdquo 中山大学陈小明院士的&ldquo Coordination Polymers&Metal-Organic Frameworks:Yesterday & Today&rdquo 德州A&M大学周宏才教授的&ldquo Recent synthetic approaches for exceptionally stable MOFs&rdquo 日本筑波大学Yukio Nagasaki 教授的&ldquo Redox Nanotherapeutics for Antioxidative Treatments&rdquo 浙江大学张泽院士的&ldquo In-situ atomic resolution TEM study of anomalous mechanical property of nano-scale materials&rdquo 美国西北大学 Mercouri G. Kanatzidis 教授的&ldquo All scale hierarchical Thermoelectrics for Power Generation&rdquo 上海硅酸盐研究所陈立东教授的&ldquo Strategies and approaches for cost-effective thermoelectricity: from materials to devices&rdquo 。其中，我校张泽院士以幽默风趣的语言为大家展现了我校电镜中心在原位电镜观察纳米材料方面的研究进展，张院士严谨的学术态度和高超的学术水平获得了大家的掌声。每个报告结束后，与会代表们与报告人展开了广泛交流和热切讨论，深入探讨学术问题，努力探索合作机会。 　　其后在5月28日下午至30日上午举行的各分会报告中，各领域的专家齐聚一堂，畅所欲言，教授和学生们都积极交流各自的研究进展以及存在问题，现场氛围十分热烈，可称得上是材料科学领域的华山论剑。 　　28日中午举行的poster分会中，来自Osaka University、西安交通大学、浙江大学的Keju Sun、丁明帅、吴杭隆、张秋红、王步雪获得了优秀poster奖。 　　5月30日中午，最后三场分会报告结束，为这次高水平高层次多领域的材料科学盛会画下了圆满的句号。 　　Poster现场 　　大会报告现场

p 　　2018年全国电子显微学学术年会将于10月23-27日（28日离会）在成都市禧悦酒店召开。能源、环境和信息等功能材料的微结构表征分会场日程安排如下： /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/f6e574b7-d99e-4e25-ba87-c4f74e488c43.jpg" style=" " title=" 01.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/04c3433d-f097-4b3a-b0c4-fdaf5051e921.jpg" style=" " title=" 02.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/20e81d43-885c-4534-a0a0-61fdd487e727.jpg" style=" " title=" 03.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/b98f1e39-4d64-41d1-bebc-91568a742223.jpg" style=" " title=" 04.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/bdaee0b9-17ae-4ed5-9eac-b0e6145438e6.jpg" style=" " title=" 05.jpg" / /p p br/ /p

水凝胶具有类似于细胞外基质的理化性质，具备良好力学性能、自愈合能力和响应性，可用于构建组织再生的微纳米仿生结构，并提供微米尺度的表面形态来调节细胞行为，如细胞粘附、迁移或生存增殖分化因子的释放。因此，水凝胶被广泛应用于组织工程和药物递送等领域。然而，制备高精度的三维(3D)任意生物相容性水凝胶支架颇具挑战性。为了适应未来生物医学领域的发展，亟需开发具有精细3D几何结构的新型水凝胶材料。 　　近日，中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室研究员郑美玲团队在《ACS应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上，发表了题为22 nm Resolution Achieved by Femtosecond Laser Two-Photon Polymerization of a Hyaluronic Acid Vinyl Ester Hydrogel的研究成果。该研究提出了真3D高精细任意可设计拓扑结构调控单细胞的新策略。 　　科研人员采用飞秒激光双光子聚合技术，以乙烯基酯透明质酸(HAVE)水凝胶作为单体材料，P2CK作为高效水溶性双光子引发剂，二硫苏糖醇(DTT)作为硫醇-烯点击化学交联剂和PBS缓冲溶液配制了HAVE前驱体，通过配方优化和激光焦点调控在水凝胶结构分辨率上取得了重要进展即最高分辨率达22 nm，制备了与细胞尺寸相当的水凝胶3D微支架并验证了材料与结构的生物相容性，表明HAVE水凝胶细胞支架可进一步用于研究细胞迁移和操作等行为。 　　该团队开展了配方优化实验，通过改变单体和引发剂的质量比及控制硫醇-烯官能团比例筛选出溶解性好、易于加工和聚合性能良好的HAVE前驱体配方。 　　在几十纳米尺度的分辨率中，体素相对于基底的位置是不可忽略的影响因素。为了进一步提高结构分辨率，该团队根据激光焦点体素理论调控焦点与基底相对位置从而获得更高分辨率的线结构。如图2所示，大功率激光焦点光斑明亮，且体素体积较大，不易得到最佳焦点位置，而小功率激光焦点光斑较弱，体素体积更小，更易获得最佳焦点位置，基于此方法获得了更高分辨率的线结构。 　　通过上述配方优化和焦点调控，科研人员开展了HAVE前驱体C配方的分辨率研究。当扫描速度为6 μm/s时，线结构的质量得到了显著提高(图3a)，结构完整致密。研究利用HAVE前驱体C配方实现了22 nm的分辨率(图3c)。 　　进一步，研究对HAVE前驱体配方进行了3D水凝胶微结构的双光子聚合加工，利用原子力显微镜测量了3D细胞支架的杨氏模量，平均值94 kPa接近体内组织的力学性能。研究对配方中水溶性引发剂P2CK和3D细胞支架进行了生物相容性测试，验证了该材料和结构具有良好的生物相容性。 　　综上，该团队全面研究了HAVE水凝胶光刻胶的双光子聚合性能，通过优化光刻胶前驱体的配方和调节焦点位置获得了22 nm的特征线宽，并验证了材料和3D水凝胶细胞支架的生物相容性。本研究提出的方案，有望创建复杂的生物相容性3D水凝胶结构，并探索其在个性化微环境调控、组织工程、生物医学和仿生科学领域的潜在应用。 　　上述成果是该团队前期一系列仿生水凝胶工作的拓展。研究工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项、国家自然科学面上基金、中国科学院国际伙伴计划等的支持。图1.3D水凝胶的制备示意图表1 A-E系列HAVE前驱体配方优化及性能比较图2.体素形态和相对基底位置对大功率变化(a)和小功率变化(b)聚合线结构分辨率的影图3.HAVE前驱体C配方双光子聚合性能研究图4.A和C配方制备的3D细胞支架结构的SEM对比图以及水凝胶支架上共培养L929细胞的共聚焦荧光显微镜图像

一、项目基本情况： 项目编号：SDGP370000000202302001459 项目名称：济南大学材料科学与工程学院科研与学科建设设备购置三 预算金额：850.0万元 最高限价：850.0万元 采购需求：标的标的名称数量简要技术需求或服务要求本包预算金额（单位：万元）A多尺度微结构表征系统 1 详见公告附件 850.000000 项目编号：SDGP370000000202302001464 项目名称：济南大学材料科学与工程学院科研与学科建设设备购置二 预算金额：560.0万元 最高限价：560.0万元 采购需求：标的标的名称数量简要技术需求或服务要求本包预算金额（单位：万元）A场发射物相分析仪 1 详见公告附件 560.000000 合同履行期限：合同签订之日起至质保期结束 本项目不接受联合体投标。二、获取招标文件： 1.时间：2023年5月8日8时30分至2023年5月15日16时30分，每天上午08:30至11:30，下午13:30至16:30（北京时间，法定节假日除外） 2.地点：海逸恒安项目管理有限公司 3.方式：第一步：供应商在中国山东政府采购网中完成项目备案。第二步：供应商在海逸恒安项目管理有限公司网站上录入单位名称、联系人及电话等信息；链接：http://www.sdhyha.cn/qpoaweb/prg/gys/baoming.aspx?id=34084ZETV。第三步：将采购文件工本费网银汇款截图或银行电汇凭证扫描件（备注供应商名称），发送至luanxiangru@sdhyha.com邮箱。 4.售价：300元/份，缴纳形式：电汇或网银，开户单位名称：海逸恒安项目管理有限公司，开户银行：中信银行济南龙奥支行。账号：8112501013101275518。注：本项目实行资格后审，获取招标文件成功不代表资格后审的通过。三、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：济南大学 地 址：济南市南辛庄西路336号(济南大学) 联系方式：0531-82765758(济南大学) 2、采购代理机构 名 称:海逸恒安项目管理有限公司 地 址：山东省省济南市市历下区县（区）工业南路68号号华润置地广场A5-6号楼26层、27层 联系方式：0531-82667532 3、项目联系方式 项目联系人：栾翔茹 联系人电话：0531-82667532

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p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " strong style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " 仪器信息网讯 /strong 2019年5月26-27日，由浙江大学张泽院士负责的国家重大科研仪器研制项目（部门推荐）“针对若干国家战略需求材料使役条件下性能与显微结构间关系的原位研究系统”（项目批准号：11327901，以下简称“重大仪器项目”）结题验收会在浙江杭州召开。仪器信息网进行了全程报道。 /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 1.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 1.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/2e1c3a5e-17c8-4124-8820-8f4e429d7df8.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " img title=" " class=" qi_image" style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " alt=" " src=" http://qi.mofangyu.com/qi/core/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif" / span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 验收会议会场 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 该重大仪器项目由浙江大学牵头，北京工业大学、中科院金属研究所、东南大学等4家单位共同承担。验收会由国家自然科学基金委员会（以下简称“自然科学基金委”）数学物理科学部常务副主任董国轩主持。自然科学基金委计划局、财务局、数学物理科学部相关人员，浙江大学副校长严建华出席会议。参加会议的技术测试专家有：韩杰才院士、俞大鹏院士、张国庆研究员、陈江华教授、罗胜年教授、申德振研究员、冯强教授等。 /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 626" title=" 0.jpg" style=" width: 450px height: 626px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 0.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/ac153096-6aca-4317-9c79-5a14a46a4dca.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 现场技术测试 /span /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 3.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 3.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/d4739eb3-3aca-4550-988c-603aeed3ffba.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" margin: 5px 0px text-align: center color: rgb(0, 0, 0) text-transform: none text-indent: 0px letter-spacing: normal font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 text-decoration: none word-spacing: 0px white-space: normal orphans: 2 -webkit-text-stroke-width: 0px background-color: transparent " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 财务验收现场 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " strong style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " 验收会议第一天日程 /strong ，主要针对项目进行技术评审、现场技术测试、财务及技术档案验收，并最后通过讨论形成测试结论及验收意见。作为项目负责人，张泽院士首先介绍了项目整体情况，包括项目总体指标完成情况、技术测试方案、财务档案及技术档案准备情况等。接着，技术测试专家组、财务验收专家组、档案验收专家组，分别针对项目技术测试方案及现场技术测试、财务验收、技术档案验收同时进行。经过一天有条不紊的分头验收及测试，最后大家的现场讨论，最终形成技术测试报告及测试结论、财务验收意见、技术档案验收意见。 /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 625" title=" 4.jpg" style=" width: 450px height: 625px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 4.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/7ec7ea1c-59e2-47dc-95ec-5194b18ca535.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin: 5px 0px text-align: center color: rgb(0, 0, 0) text-transform: none text-indent: 32px letter-spacing: normal font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 text-decoration: none word-spacing: 0px white-space: normal orphans: 2 -webkit-text-stroke-width: 0px background-color: transparent " img title=" " class=" qi_image" style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " alt=" " src=" http://qi.mofangyu.com/qi/core/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif" / span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 技术测试专家组就测试报告签字 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " strong style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " 验收会议第二天，项目验收汇报及最终验收工作正式拉开帷幕。 /strong /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 5.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 5.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/09316100-da64-4ae1-b337-7285ead4b307.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin: 5px 0px text-align: center color: rgb(0, 0, 0) text-transform: none text-indent: 32px letter-spacing: normal font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 text-decoration: none word-spacing: 0px white-space: normal orphans: 2 -webkit-text-stroke-width: 0px background-color: transparent " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 浙江大学副校长严建华致辞 /span img title=" " class=" qi_image" style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " alt=" " src=" http://qi.mofangyu.com/qi/core/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif" / /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 6.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 6.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/7eb8161e-c42f-4783-9f75-bf21830bf39b.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 自然科学基金委数学物理科学部常务副主任董国轩介绍验收规范 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 高温、高应力载荷等苛刻使役条件下材料性能与结构动态研究，是国家发展战略性结构材料的瓶颈性基础难题，严重制约着关乎国防安全的先进航空发动机镍基单晶高温合金、钛合金等关键材料的发展。针对这些材料制备、加工、使役过程中力学性能与结构间关系的关键科学问题，该重大仪器项目拟研制开发一套在使役条件下从室温至1150℃高温、同时施加137MPa以上载荷，跨宏观-微观-原子尺度的结构与材料性能间关系的一体化动态研究系统。其目标即将常规力学实验引入到显微平台实现原位、高温、跨尺度，从而填补我国在先进高温合金、高性能钛合金等材料力学性能与显微结构间关系研究领域原位测试分析方法的空白。 /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 7.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 7.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/780d4ab8-a548-40df-8b7a-ee4e61a88855.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 张泽院士作项目工作汇报 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 该重大仪器项目主要包含基于扫描电子显微镜的微观尺度高温力学原位研究系统和基于透射电子显微镜的原子点阵分辨高温力学原位研究系统两部分仪器开发。张泽院士分别从这两个方面，介绍了该项目团队历经5年时间，取得的一些先进性成果及创新应用。 /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " strong style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " 微观尺度高温力学原位研究系统方面 /strong ，目前，国际上还没有一款能够在扫描电子显微镜中对样品进行同时原位加载（0-2000N）和加热（室温-1200℃），又能对样品进行显微结构分析的科研仪器。该重大仪器项目经过5年的研究，成功研制开发出了具有我国自主知识产权的从室温至1200℃高温，同时施加3200N载荷，能够进行跨宏观-微观-纳米尺度的显微结构与材料性能间关系的原位仪器系统及配套分析处理软件共6台套，测试指标达到国际上该类仪器领先水平。同时，项目研制的仪器成果已经对中国航发北京航空材料研究院、钢铁研究总院、清华大学、西安交通大学、北京科技大学、北京理工大学、南京航空航天大学、太原理工大学等单位在镍基单晶高温合金、高温合金等热端部件、热障涂层、耐热钢、金属基复合材料、3D打印金属部件的相关研究提供了强有力的实验支持。 /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " strong style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " 原子点阵分辨高温力学原位研究系统方面 /strong ，成功解决了透射电子显微镜毫米限域空间范围内高温场与应力场同时施加所面临的高温场局域化、热膨胀致样品断裂、热扩散导致力驱动器时效等世界性技术难题，首次在透射电镜中实现了1150℃（最高1238℃）高温场与毫牛顿（应力达到4GPa）量级应力场的耦合加载，达到国际领先水平。解决了在透射电镜中对样品力学加载、加温与双轴倾转的技术矛盾，开发了具有自主知识产权、国际领先的力热耦合MEMS芯片、透射电子显微镜原位专用力学实验仪、多通道电学信号传输电路板等核心部件及配套应用分析软件。研发的原位原子尺度高温实验力学装置系统应用于我国自主开发的第二代和第三代Ni基单晶高温合金及Co基单晶高温合金，研究其在700℃、900℃、1100℃、1150℃高温应力耦合条件下的，元素扩散行为、在基体和强化间位错形核和运动行为和微观机理。该仪器已系统应用于中国航发北京航空材料研究院、中国科学院金属研究所、浙江大学高温合金材料的开发，为其提供了强有力的实验方法。 /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 8.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 8.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/4acef974-fac4-4226-9c56-e24d9935d113.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 监理组成员清华大学高级会计师管群作监测报告 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 监测组主要通过电子邮件、电话沟通、参加项目组组织的学术交流及实地查看等方式了解项目的执行情况，检查项目管理、财务及档案文件等。管群首先介绍了监督项目组组织和运行机制，接着分别介绍了监督项目实施的保障和支撑情况、监督项目组经费支出情况、监督项目档案归档管理等情况。 /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 9.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 9.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/f5feacdd-a606-49cb-ab3a-47d42cc2ed3c.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 技术测试组组长韩杰才院士作技术测试情况汇报 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 技术测试专家组听取了项目组测试方案汇报，并按照本次重大科学仪器项目计划书对测试方案进行了评审。并在浙江大学电镜中心对研制的仪器进行了技术指标现场测试，形成测试讨论。韩杰才院士分别针对“原子点阵分辨高温力学原位研究系统”和“微观尺度高温力学原位研究系统”的测试方案的评审结果进行了介绍。通过现场测试，技术测试专家组对资助项目计划书分别对两个子系统的技术指标得出测试结论，最终，专家组认为该项目的各项指标均达到资助项目计划书验收指标要求，一致通过技术测试验收。 img title=" " class=" qi_image" style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " alt=" " src=" http://qi.mofangyu.com/qi/core/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif" / /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 10.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 10.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/ad31d8b0-8229-48b5-b212-62b054cd8fb8.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 财务验收专家占静婉作财务验收情况介绍 /span /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 301" title=" 11.jpg" style=" width: 450px height: 301px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 11.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/fe420761-7160-4a87-8c70-58c0fb17ea3b.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 档案验收专家组组长乔书荣作技术档案验收情况介绍 /span /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 626" title=" 12.jpg" style=" width: 450px height: 626px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 12.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/564bd8cf-2fb2-41ed-b9ee-19ae3dc4bd8f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / br/ /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: center text-decoration: none text-indent: 0px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 专家最终讨论 /span /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 随后，验收专家组针对各组验收报告进行了讨论，经过监理组、技术测试专家组、财务验收专家组、档案验收专家组、国家自然科学基金委员会代表现场投票，专家组形成最终验收意见，项目验收专家组一致同意该项目通过验收。专家组也建议进一步加大研制仪器的产业化和推广应用力度。 /p p style=" background-color: transparent color: rgb(0, 0, 0) font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 letter-spacing: normal margin-bottom: 5px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 5px orphans: 2 text-align: left text-decoration: none text-indent: 32px text-transform: none -webkit-text-stroke-width: 0px white-space: normal word-spacing: 0px " 验收结论中的代表性成果及突出进展如此描述：该项目成功研制了国际领先水平的原位纳米/原子尺度力学耦合研究手段，并及时应用于我国“卡脖子”难题的镍基单晶高温合金等关键材料研究，采取“边研制边科研”的思路，取得了一系列重要研究成果。项目中关键技术获得授权美国专利3项，国际PCT专利1项，中国发明专利27项，中国实用新型专利2项。 img title=" " class=" qi_image" style=" margin-bottom: 0px margin-left: 0px margin-right: 0px margin-top: 0px " alt=" " src=" http://qi.mofangyu.com/qi/core/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif" / /p p style=" text-align: center" img width=" 450" height=" 300" title=" 13.jpg" style=" width: 450px height: 300px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 13.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/43b7cdae-9628-450a-ba16-70de22196ff5.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin: 5px 0px text-align: center color: rgb(0, 0, 0) text-transform: none text-indent: 0px letter-spacing: normal font-family: sans-serif font-size: 16px font-style: normal font-variant: normal font-weight: 400 text-decoration: none word-spacing: 0px white-space: normal orphans: 2 -webkit-text-stroke-width: 0px background-color: transparent " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 项目验收专家组与项目组成员代表合影留念 /span br/ /p

目前，微米尺度金属结构的增材制造主要采用三种策略：微立体光刻模板的金属化、金属材料的转移-烧结以及原位金属合成。其中，基于金属离子局部电化学还原反应的电化学沉积3D打印技术采用原位金属合成的方式，无需进行任何后处理。该技术使用金属盐溶液作为原料，在打印过程中，金属盐溶液通过打印喷嘴喷射到导电基底上，当溶液接触到基底时，金属离子发生还原反应形成金属沉积层。本研究论文介绍了一种基于力学控制的金属电化学沉积3D打印技术，该技术采用中空原子力显微镜(AFM)悬臂梁在标准三电极电解池中局部喷涂金属离子，从而发生局部电镀反应。中空悬臂梁偏转反馈信号可以实时监测体素的生长，进而实现打印过程的自动化；而且该技术无需进行参数校准，可在导电基底任意位置进行打印。基于以上优势，该技术可自动成型任意形状的3D结构。研究人员利用该技术打印了两个不同比例的大卫雕像铜复制品。虽然铜是最合适的电沉积金属，但该技术同样适用于可宏观电镀的所有金属。 图1. 基于力学控制的电化学沉积3D打印技术制备两个并排支柱的示意图图2. 比例为1:10000和1:70000的大卫雕像复制品的SEM图。a-c：比例为1:10000、高度为700μm的复制品；图a插图、图b插图及d图：比例为1:70000、高度为100μm的复制品

近年来，微米尺度金属增材制造技术得到了快速的发展，并广泛应用于光学、微机器人、微电子学等领域。目前，微米尺度3D金属结构可以采用聚焦电子/离子束诱导沉积、激光感应光致还原等3D打印技术直接制备而成，或者采用双光子聚合3D打印技术结合电镀技术多步制备而成。其中，基于金属离子局部电化学还原反应的电化学沉积技术被认为具有极大的优势：该技术无需进行任何后处理，而且可制备致密性好、导电、无污染的金属样件。然而，如何在保持打印分辨率的情况下提高打印速率是该技术面临的一个难题。本研究论文是基于中空原子力显微镜(AFM)悬臂梁的金属电化学沉积3D打印系统，在保持电场电势和体素高度不变的情况下，研究了施加压力和喷嘴直径对体素水平尺寸的影响。研究结果发现，在打印过程中保持喷嘴直径不变，针对施加压力的实时调整可以实现体素面积两个数量级的跨越，并且通过改变施加压力，使用孔径为500nm的喷嘴成功制备了四根线径不同的铜线圈。基于以上研究，该技术通过精确调整体素尺寸不仅可以实现同一打印样件从亚微米级到亚毫米级的跨尺度制作，而且还可以显著提高打印速率。该技术使用铜作为金属打印材料，但同样适用于其他电镀金属。 图1. 基于中空AFM悬臂梁金属电化学沉积3D打印系统示意图及打印过程示意图 图2. 使用孔径为500nm的喷嘴打印的四根线径不同的铜线圈的SEM图，其中，a图和b图是同一结构的两种不同视图 原文链接：https://doi.org/10.1002/adem.201900961关于摩方精密重庆摩方精密科技有限公司(BMF，Boston Micro Fabrication)从事微纳3D打印设备的研发、生产及销售，专注于高精密3D打印领域。摩方精密采用面投影微立体光刻（PμSL: Projection Micro Stereolithography）技术，该技术具有成型效率高、加工成本低等突出优势。作为高精密增材制造领域的领军企业，已和众多全球知名企业开展业务合作，包括GE医疗、美国强生、日本电装、安费诺、泰科电子等，产品广泛应用在连接器、精密医疗器械、消费电子、精密加工等行业。摩方精密也与瑞士Exaddon AG公司合作，在中国区进行微纳金属3D打印设备提供服务和推广。基于电化学沉积技术的金属微增材制造技术，Exaddon创新地设计了微纳金属打印系统CERES。CERES可以在室温下以亚微米级分辨率打印复杂的微金属结构，尺寸从1 μm到最大1000 μm(人类的头发一般为80～90μm)，并且无需进行后处理。Exaddon CERES 微纳金属3D打印系统官网：https://www.bmftec.cn/links/10