摘要：高雷诺数流固声耦合的大涡模拟是湍流和计算流体力学的前沿领域.它可以用于飞机、潜艇和新能源汽车的舱内噪声预测.本文设计了槽道湍流激励下的平板-空腔系统作为典型案例,研究了大涡模拟方法用于高雷诺数流固声耦合系统的可能性.我们的数值结果表明,基于动态Smagorinsky模型的大涡模拟方法得到的振动声学响应与直接数值模拟接近,但是在高频部分低估了振动声学响应,并在低频部分高估响应.其主要原因在于大涡模拟未能准确预测壁面压力时空能谱,而时空能谱决定了流固声耦合系统的振动声学响应.通过Corcos模型激励的Euler-Bernoulli梁的理论分析,我们确认了不准确壁面压力时空能谱影响振动声学响应的机制.最后,本文工作表明了有必要通过发展新型的亚格子项模型,提升壁面压力时空能谱的预测精度,最终实现大涡模拟方法对高雷诺数流固声耦合系统的准确预测.

摘要：金属卤化物钙钛矿材料具有极高的射线衰减系数和优良的光电性能,基于其制备的光电探测器和闪烁体已成功用于X射线和γ-射线探测.然而,充分吸收高能射线需要相对较厚的光吸收层,但所需的厚度对于溶液法制备的钙钛矿薄膜来说很难达到.在这项工作中,我们设计了一种复合型器件,其不需要厚的钙钛矿吸收层,而是利用高荧光效率的钙钛矿闪烁体和性能优良的钙钛矿薄膜光电探测器充分吸收和利用X射线,从而提高X射线探测性能.而考虑到钙钛矿闪烁体严重的自吸收,我们将CsPbBr3与含Cu(Ⅰ)的热激活延迟荧光配合物(MAC^(*))Cu(Cz)混合,有效地实现了下转换发光,最大限度地提高了辐射发光量子效率.与商业闪烁体相比,混合闪烁体还实现了更短的余辉.此外,我们系统地研究对比了CsPbIBr_(2)探测器以及复合型探测器的性能指标,发现复合型探测器对X射线的探测灵敏度有显著提高,并且能够实现在X射线下清晰的成像.这项工作为提高X射线探测性能提供了一种新的思路,在应用层面具有巨大的潜力.

摘要：采用Ce元素对Al-2%Fe(质量分数)合金进行改性,并系统研究该合金的显微组织、凝固行为、电/热导率及力学性能。结果表明,添加适量Ce元素降低Al-Fe合金的再辉温度和共晶生长温度,改善含Fe相的形貌和分布,并同步提高该合金的热导率和力学性能。退火处理提高合金热导率主要归因于点缺陷浓度的降低。此外,轧制过程进一步将较粗的含Fe相分解成细小颗粒,使二次相均匀分布于α(Al)基体。经过后续的退火和轧制处理,Al-2%Fe-0.3%Ce(质量分数)合金的热导率、抗拉强度和硬度分别达到226 W/(m·K)、(182±1.4)MPa和HBW(49.5±1.7)。

摘要：等离激元共振产生的高能热载流子可以降低反应能垒,加速特定的电化学反应.然而,绝大多数研究聚焦于热电子的高效利用,对于热空穴,特别是带间激发的热空穴在光增强电氧化反应(PEEO)中的作用尚缺乏研究.本文以金纳米三角结构作为电催化剂,解析了带间和带内跃迁激发的热空穴对电催化乙醇氧化反应的贡献.研究发现,尽管带内跃迁的消光截面是带间跃迁的5倍,但由于d带热空穴具有更高的氧化电势,带间激发对电催化乙醇氧化反应过程具有更高的催化活性,展示出更高的电流密度和更低的起峰电势.根据光照前后电化学反应活化能和起峰电位,进一步建立了估算PEEO中热空穴贡献的方法.定量分析结果表明,带间激发热空穴的相对光电化学转换效率比带内激发高12倍,证明d带热空穴在PEEO中具有更高的反应活性.本工作不仅揭示了PEEO中热空穴的详细作用机制,且对于高效设计等离激元共振电催化剂有重要意义.

摘要：为满足空间可展开天线大型化、高精度、高刚度发展的迫切需求,提出一种模块化空间可展开天线支撑结构新构型,并对其进行了力学特性研究。首先,基于机构学基本理论,开展了天线总体结构方案设计和结构详细设计,建立了由19个六棱柱模块组成的模块化可展开天线三维模型。其次,根据压杆稳定理论,建立了天线支撑结构静力学分析模型,得到了拉索预紧力的取值范围。再次,建立了天线结构动力学分析模型,进行了模态分析,开展了固有频率影响因素及灵敏度分析与研究。最后,研制了一套天线支撑结构原理样机,并进行了展开功能试验与验证。研究结果表明:预紧拉索对结构刚度的影响较大,配置预紧拉索后结构刚度提高了约2.01倍;固有频率对杆件材料密度和弹性模量、弦杆及斜腹杆尺寸参数较为敏感;研制的原理样机展开平稳、顺畅,验证了结构设计的正确性。研究结果为模块化可展开天线的基础研究及工程应用提供了理论参考和技术支撑。

摘要：电磁波在无线通信等领域的广泛应用导致了严重的电磁污染,迫切需要研发高性能电磁波吸收材料.本文针对吸波材料阻抗不匹配等关键问题,设计并成功制备了新型核壳LaOCl/LaFeO_(3)纳米纤维电磁波吸收剂.这种独特的一维多级结构由导电LaFeO_(3)磁性壳层和离子化合物LaOCl核层组成.基于介电-磁损耗耦合和阻抗匹配的协同作用,LaOCl/LaFeO_(3)纳米纤维在超低负载条件下(4 w t%),表现出-40.1 d B(2.0 mm)的反射损耗和6.4 GHz(2.4 mm)的有效吸收带宽.该工作提出了一种新型LaOCl/LaFeO_(3)纳米纤维吸波材料,并为阻抗匹配调控和电磁吸波性能优化开辟了新策略.

摘要：单细胞层面的蛋白质组学研究极具挑战.本文报道了一种简单、快速的单细胞蛋白质组学方法(Mad-CASP),创新地设计了一套质谱兼容的合成肽段:(1)样品制备过程中,合成肽段的包被可以有效地减少样品损失;(2)质谱数据采集时,合成肽段的信号被摒除,对样品信号无影响;(3)全流程无需特殊设备,可在3~4小时内完成96孔样品的高通量制备.结合图谱库和新的质谱数据采集模式,Mad-CASP技术可从单个HeLa细胞中鉴定出124093个蛋白质.随后利用Mad-CASP技术分析了来自健康人和冠状动脉慢性完全闭塞(CTO)患者的240个外周血CD34^(+)单细胞.基于单细胞蛋白图谱,本研究首次揭示外周血CD34^(+)细胞的功能亚型,证实其在CTO进展中的“双刃剑”作用,提示靶向乙醛脱氢酶2在CTO治疗中的潜在作用.综上,本研究利用Mad-CASP技术首次解析了循环CD34^(+)细胞的单细胞蛋白质图谱,提示Mad-CASP技术在稀缺临床样本的单细胞蛋白质组学检测方面极具潜力.

摘要：显示器作为视觉信息的载体,在我们的日常生活中发挥着不可或缺的作用.近年来,随着微显示产品的市场需求不断扩大,与高分辨率自发光显示器密切相关的科研成果数量呈现快速增长趋势,国内外各大研究机构对显示分辨率的进一步提高、驱动模块的设计与开发、材料及器件结构的优化和微型显示器的应用研究显著增加.然而,尚无综述对这三种显示技术相关的大量工作进行较为全面的梳理和总结.本综述的主要内容如下:(1)高分辨率显示器件技术路线的工艺划分;(2)各高分辨率自发光显示工艺的具体细节,以及其他有潜力应用于高分辨发光显示中的精细图案化技术;(3)各方案的优势和局限性讨论;(4)高分辨显示现存问题与挑战的总结.本综述有望为微型显示的产业界和学术界带来有价值的参考.

摘要：在低温风洞试验中,通常采用压电叠堆实现悬臂支杆的振动控制。然而,随着温度的降低,压电叠堆的最大自由位移和最大输出力将显著降低。本文提出了一种方便有效的压电堆加热结构方案,当环境温度下降时,该结构可以使压电堆在工作温度下工作。首先,采用聚酰亚胺加热膜包裹压电叠堆,然后在外部用气凝胶材料包裹以实现隔热目的。压电叠堆的两端与有效载荷结构直接接触。接着,对压电叠堆的热传导问题进行了一维和二维理论分析。最后,采用有限元方法验证了理论分析的结果。有限元计算结果与二维理论结果具有良好的一致性,仅观察到0.91 K的微小偏差,显示了本方案在低温下保护压电叠堆的潜力。

摘要：氧化铜(CuO)具有高理论容量、丰富的资源以及生态友好等特点,被认为是一种理想的锂离子电池负极材料.然而,由于CuO本身的低导电性和循环时巨大的体积膨胀,它在电池应用中的容量利用率和循环稳定性仍然存在不足.本工作中,我们通过在甲壳素衍生的碳微球的内外壁上直接原位合成CuO纳米片,构造出一种三维多孔碳@CuO复合材料.得益于碳微球的三维多孔导电框架和CuO纳米片的合理分布,CuO的容量利用率和结构稳定性在充电/放电过程中得到明显改善,所制备的电极具有优越的循环稳定性和出色的可逆容量.本工作为合理设计三维碳/过渡金属氧化物杂化体并用作电池负极材料提供了新的思路.