摘要：为更好解决石墨烯纤维基超级电容器在柔性储能领域所面临的微结构调控困难、电化学性能不足的问题,对微流控纺丝制备石墨烯纤维基柔性超级电容器的研究展开论述。介绍了微流体纺丝通道的类型及其构筑方法,随后聚焦于微流体在微通道中的流体流动行为和凝固机制;在此基础上,围绕纤维结构-性能关系和柔性储能应用介绍了微流控纺丝技术在制备石墨烯纤维基柔性超级电容器方面的研究进展。分析认为:石墨烯纤维基超级电容器具有能量密度高、柔性好、安全性高等特点,在可穿戴电子设备供能领域拥有巨大潜力;为进一步优化纤维微观结构与化学组成,未来发展微流控纺丝制备石墨烯纤维基电极需要综合考量纺丝芯片设计加工、流体数值模拟、纤维微结构构筑3个方面因素。

摘要：以大米为原料,研究挤压膨化温度、螺杆转速、物料含水量和粳米添加量对米粉径向膨化率、糊化度、水溶性指数、吸水性指数、体积密度和白度的影响,通过Box-Behnken实验设计优化挤压膨化条件。结果表明最佳挤压膨化工艺参数为:膨化温度142.64℃,物料含水量18.03%,粳米质量分数32.40%,螺杆转速150 r/min,验证实验获得膨化粉的糊化度为91.15%,与预测模型值92.02%接近。在优化的工艺参数条件下,体积密度从0.87 g/mL降低为0.35 g/mL,水溶性指数、吸水性指数分别提高了的16.4、2.73倍。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果显示,膨化后淀粉颗粒发生崩解,糊化彻底,淀粉晶型由A型变成V型,挤压膨化显著提高了米粉的理化品质。

摘要：【目的】研究在基质中添加竹炭对大叶榉树容器苗生长和营养状况的影响,为确定最适合大叶榉树容器苗生长的竹炭添加量提供理论依据。【方法】以大叶榉树容器幼苗为研究对象,采用单因素随机区组试验设计,设置4个竹炭用量水平(添加量分别为0%、1%、3%和5%),试验结束后测定苗木生长和营养状况。【结果】相较于对照,其他3种用量竹炭处理的大叶榉树容器苗苗高、地径、地上部分生物量、地下部分生物量和细根生物量均显著增加。同时,添加竹炭对大叶榉树容器苗地上部分生长的促进作用大于对地下部分的促进作用,这体现在竹炭处理的大叶榉树容器苗根茎比相比对照显著减小。3种用量竹炭处理下,一级侧根数、根系总长、根系表面积、根系体积和细根(直径≤1 mm)长度相较于对照都有显著增加。添加竹炭显著降低了大叶榉树容器苗根系中可溶性糖和淀粉的含量,对可溶性蛋白含量则没有显著影响;同时促进了大叶榉树容器苗根系对于基质中氮元素的吸收,加快了其茎中氮的代谢活动,但对根系和茎中的碳元素含量没有显著性影响。竹炭对大叶榉树容器苗生长的促进和营养状况的改善基本上随着其添加量的提高而增强。综合来看,添加5%竹炭最有利于大叶榉树容器苗的生长,与对照相比,其苗高增加了37.84%,地径增加了17.67%,地上部分生物量增加了69.56%,地下部分生物量增加了63.48%,细根生物量增加了49.17%,细根长度增加了62.38%。【结论】添加竹炭有利于大叶榉树容器苗的生长、根系的建成、根系形态的优化和苗木对基质中氮素的吸收利用。在基质中添加质量分数为5%的竹炭,可以更好地培育优质的大叶榉树容器苗。

摘要：快照式光谱成像系统可实时获取运动目标的光谱图像,在动态目标跟踪和识别等领域有着迫切的应用需求。快照式光谱成像系统的光谱分辨率与空间分辨率相互制约,针对现有快照式分光成像系统数值孔径小、难以同时实现高光谱分辨率和高空间分辨率的问题,提出了一种基于Dyson同心结构的新型快照式分光成像系统,它具有数值孔径大、成像性能优和结构紧凑等优点;视场离轴和复杂化设计可在保持光学成像性能的同时,增大机械装调空间,具有很好的工程可实施性。优化设计得到的新型快照式分光成像系统的数值孔径达到了0.3,光谱分辨率优于0.54 nm,空间采样点数为112×24。这种高光谱分辨率和高空间分辨率的快照式分光成像系统可为研究对大视场内快速运动目标进行精确探测识别的快照式光谱成像系统提供重要的理论基础。

摘要：对生物多样性进行长期的系统监测是实现生物多样性保护的基础,公众科学的发展实现了用较少的资源投入对鸟类进行跨时空尺度的大规模监测。为了探讨传统样线法鸟类调查和公众观鸟对鸟类多样性监测效果的相似性和差异性,收集了老山地区2015年7月至2021年6月的观鸟数据,并在2020年7月至2021年6月采用固定距离样线法对老山地区鸟类进行调查。结果显示,采用两种方法共记录到鸟类214种,其中有83种鸟类仅被观鸟活动记录到;2020年7月至2021年6月,公众观鸟记录到125种,样线法记录到131种。样线法监测强度为11,公众观鸟监测强度为2.4~8;观鸟活动高峰时期集中在5—6月,地点主要分布在研究区域西南部,且避开村庄和城市主干道。比较采用两种方法得到的物种报告率结果,发现报告率差异最大的是研究区域的繁殖鸟类、猛禽以及稀有鸟类。观鸟爱好者每次出行记录到的鸟类物种平均数量大于样线法监测结果,公众观鸟为(23.57±20.04)种,样线法为(19.81±6.84)种。短期内两种调查方式都无法完整记录研究区域的全部鸟类;长期来看公众观鸟数据可以在一定程度上弥补传统鸟类监测的空缺。但公众观鸟活动很容易受到参与者偏好的影响,在时间、空间以及物种报告率上存在偏差,且存在监测强度不足、数据记录不准确等问题,因此需要加强设计和规范,减少公众观鸟数据集中存在的偏差,实现其在更广阔的领域为鸟类研究和保护提供数据基础。

摘要：针对翼身融合布局飞行器的纵向稳定性问题,基于分支和突变理论,求解迎角随升降舵变化的平衡分岔图,并对平衡分支的稳定性和突变点进行了分析。结合风洞虚拟飞行试验技术,发展了试验分岔分析方法,并设计了基于非线性动态逆的伪线性控制器,由此获得并分析了开环试验和闭环试验平衡分岔图。对比分析表明,理论分岔分析与开环试验分岔分析在小迎角范围结果基本一致,验证了试验分岔分析方法的可行性和准确性;翼身融合飞行器产生纵向失稳的主要原因是机翼表面流动分离,从而导致C_(mα)发生突变引起的;闭环试验分岔分析实现了翼身融合飞行器非线性全局稳定性控制,通过纵向非线性控制器,可以将不稳定平衡分支改造成稳定的平衡分支。

摘要：为研究高温下缩尺模型和足尺模型力学性能的相似性,力求通过缩尺模型结果反推得到足尺模型的耐火性能,设计12根钢筋混凝土柱的足尺模型,并基于相似理论建立对应的2/3、1/2和1/3缩尺模型,同时,根据缩尺比调整各组缩尺模型的实际升温曲线、轴力和位移加载速率,并基于ABAQUS软件对各组模型进行耐火性能分析,对比各组原型化的缩尺模型和足尺模型的高温力学性能。研究结果表明:通过调整结构相似关系、时间相似关系和温度场相似关系,经过原型化的缩尺模型和足尺模型的截面温度分布、柱顶轴向位移、耐火极限和极限承载力均具有较好的相似关系,即通过缩尺模型柱可以相对较为准确地反映足尺模型柱的耐火性能。

摘要：针对基于传统光学元件的成像光谱仪,在实现大视场与宽波段的同时难以满足结构紧凑的问题,在Offner成像光谱仪的第三反射镜引入圆锥曲面叠加条纹泽尼克多项式表征的自由曲面。基于矢量像差理论,分析了四阶以下的泽尼克多项式在系统中引入的像散与系统视场、波长的关系,通过选取合理的多项式叠加到圆锥曲面,设计了一款工作于可见光到短波红外波段(400~2500 nm)、体积仅42 mm×82 mm×100 mm的成像光谱仪。系统实现了双波段探测,来自两个不同宽度狭缝的光线经光栅分光后,通过分束器将工作波段分为可见近红外(400~1000 nm)和短波红外(1000~2500 nm),优化设计结果表明,光谱分辨率分别为2.8 nm和4 nm,成像质量良好,为实现宽波段紧凑型成像光谱仪的设计提供了理论参考。

摘要：细菌感染可引发各种严重疾病,在细菌耐药性日益严重的今天开发无机抗菌药物具有重要意义。为提升氧化锌在可见光下的抗菌活性,本文设计出一系列碘氧铋与氧化锌(BiOI/ZnO)的纳米复合材料,通过常压下机械搅拌法成功合成了形状和尺寸较为均一的系列复合纳米结构。紫外-可见漫反射光谱测试结果表明此类材料具有较高的可见光吸收率和更窄的带隙。对这类新复合材料进行的抗菌活性试验表明,在可见光激发下其BiOI/ZnO-10%和BiOI/ZnO-20%样品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性有明显增强,且光照强度可影响该类材料的抗菌活性。抗菌机制研究结果显示此类材料具有与纳米ZnO抗菌材料相似的机理:通过带正电荷的表面和强活性氧基团(•OH)的产生导致细菌细胞壁破裂和死亡,而纳米碘氧铋的复合所形成的异质结不仅使得强活性氧基团易于产生,而且使BiOI/ZnO纳米复合材料的可见光吸收增强。本研究既提出了纳米ZnO材料利用可见光激发增强抗菌活性的策略,又为纳米ZnO基复合材料的临床应用提供了实验支撑。

摘要：尾桨涡环严重危害了直升机飞行安全,为探讨涡环对桨盘附近诱导速度场的影响和解释桨叶拉力非定常脉动的原因,构建了一套基于非定常雷诺平均Navier-Stokes方程的尾桨涡环数值计算方法,并结合叶素动量理论和圆线涡环模型进行气动分析。同时,为解决当前翼型优化中广泛使用的冻结湍流黏性假设存在的固有缺陷,建立了一套全湍流连续伴随的翼型优化框架,获得的翼型用于尾桨设计以提高尾桨抗侧风能力。结果表明,桨盘附近诱导速度场对侧风入流速度十分敏感,在典型涡环状态下,14.65 m/s侧风导致涡环的涡强增大且不断改变,引发翼剖面的有效攻角随桨盘附近风速动态减小,进而尾桨拉力下降至原有的58.5%并伴有高频脉动。全湍流连续伴随在最优外形的获取上则要领先于冻结湍流黏性假设,最佳翼型获得的尾桨相较于原始尾桨的拉力提高了10.9%,悬停效率提高了3.9%,扩大了尾桨进入涡环的临界侧风速度。