摘要：电阻式柔性触觉传感器具有柔韧灵敏、简单可靠、检测范围广、易于集成化等特点,在触觉感知、人机交互、医疗健康等传感应用领域占据着极其重要的地位,具有广阔的应用前景。随着电阻式柔性触觉传感器的发展,其制备技术和结构设计愈加精密成熟,3D打印技术的应用以及各类微结构的设计使传感器柔韧性和灵敏性得到了极大的提高。然而,目前高性能电阻式柔性触觉传感器的制作工艺仍旧十分复杂,严重限制了其批量生产的能力。再加上电阻式柔性触觉传感器不能实现剪裁拼接、高效低耗等功能,因而无法满足人们对其大面积覆盖和高密度触觉感知的期望。此外,就性能而言,电阻式柔性触觉传感器也难以实现高柔与高敏的兼顾效果,在传感上仍有局限性。为了解决这些难点,众多国际学者在柔性衬底材料、导电敏感材料的选择,以及敏感单元、阵列结构的设计上进行了大量的研究,搭建电子皮肤触觉感知系统。如今,电阻式柔性触觉传感器已经朝着微型化、集成化、自愈合、自清洁、生物适应、生物降解、神经接口控制等方向发展,并在多功能传感上取得了卓越成果。本文首先介绍了电阻式柔性触觉传感器的检测原理和性能指标,然后从材料选择、结构设计和性能优化方面概述了电阻式柔性触觉传感器的研究现状和关键技术,讨论了其在触觉感知、人机交互、医疗健康等领域的相关应用,最后指出了目前电阻式柔性触觉传感器研究所存在的技术难题,并对其未来发展进行了展望。

摘要：目的解决吸波剂羰基铁粉颗粒(CIP)构成的吸波涂层存在密度较大、涂层厚度过大的问题。方法利用三维多孔结构降低复合吸波涂层的密度并改善阻抗失配,从而构筑轻质宽频羰基铁粉复合吸波涂层。利用有限元分析软件建立了羰基铁粉/石蜡复合多孔吸波涂层的仿真模型,通过仿真研究了三维多孔结构的孔隙率、孔径和孔隙分布方式对复合吸波涂层性能(最小反射损耗、有效吸收带宽、峰值吸收频率和密度)的影响规律,揭示了羰基铁粉多孔结构的吸波机理,并确定了具有最佳综合性能的羰基铁粉三维多孔复合吸波涂层的结构参数。结果随着孔隙率的增加,涂层密度减小且峰值吸收频率向高频移动;而随着孔径的减小,涂层除峰值吸收频率向高频移动外,最小反射损耗和有效吸收带宽分别呈减低和增加的趋势,吸波性能得到有效改善。孔隙分布方面,在随机、有序、梯度递减和梯度递增4种分布方式中,梯度递减分布表现出最佳的吸波性能。相较于无孔结构,羰基铁粉质量分数为75%、孔隙率为16%、孔径为0.325 mm、孔隙呈梯度递减分布的三维多孔涂层,其有效吸收带宽(RL<–10 dB)拓展了49.3%(从4.10 GHz增加到6.12 GHz),密度降低了4%(从2.71 g/cm^(3)降低到2.6 g/cm^(3)),而最小反射损耗仅仅损失0.7%。结论多孔结构的引入可以实现羰基铁粉涂层轻质、宽频吸波的目的。

摘要：实验设计制备了一种由12层硫化锌包覆硒化镉的核壳型量子点(CdSe/12ZnS QDs)和纳米金颗粒(Au NPs)自组装形成的CdSe/12ZnS QDs/Au NPs复合结构,并将其应用于神经性毒剂模拟剂氰基磷酸二乙酯(Diethyl Cyanophosphonate, DCNP)的高效检测。QDs由于与Au NPs存在荧光共振能量转移作用(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)而发生荧光猝灭,乙酰胆碱酯酶(AChE)水解氯化硫代乙酰胆碱(ATC)生成的硫胆碱能够将量子点取代而使量子点荧光恢复。当QDs与Au NPs的摩尔浓度比为20:1时, QDs荧光猝灭效果最佳, AChE浓度为1.0×10^-3U/L时, QDs荧光恢复效果最好。DCNP的存在会抑制AChE的活性,减少硫胆碱的生成并降低QDs的荧光恢复效率,通过对QDs荧光恢复效率测定能够检测DCNP。在最优条件下对DCNP的检测结果表明,量子点的荧光恢复效率与DCNP浓度的对数在5.0×10^-9~5.0×10^-4 mol/L的范围内存在良好的线性关系,检出限达5.0×10^-9 mol/L。

摘要：利用31P{1H}NMR谱和1HNMR谱、FT-IR谱等技术手段,研究了化学毒剂梭曼的降解产物(甲基膦酸[口频]哪酯)与甲基丙烯酸、丙烯酰胺功能单体的分子间作用力。通过预组装体系设计,合成了多孔性材料甲基膦酸[口频]哪酯分子印迹聚合物。通过Scatchard模型分析,得到该聚合物对甲基膦酸[口频]哪酯的最大表观结合量Qmax为661μg/g(AM为单体),在低吸附量(Q<500μg/g)范围内,吸附量对模板浓度的比值与吸附量呈线性相关。通过静态吸附分配实验发现,该聚合物对同系的5种烷基膦酸单烷基酯存在选择性,对结构不同的其他化合物的识别因子显著降低。将该分子印迹聚合物制成固相萃取柱,用于含大量背景干扰的样品中痕量甲基膦酸[口频]哪酯的萃取分离,取得显著效果。该研究为复杂基质中该类化合物的痕量分析鉴定提供了技术手段。

摘要：本文介绍了一种金属粉末点火温度测试装置的设计方案及实现过程,通过大功率直流电源加热点火丝,点燃附着在点火丝上面的粉末,以光电探测器测试光强变化过程作为点火过程的指标,通过红外热电偶测试点火丝未涂敷粉末部分温度,作为粉末点火时的温度。利用该装置对镁粉、稀土合金氢化物、硼镁合金Mg B2 3种粉末进行点火温度测试试验,点火温度分别为446℃、234℃、997℃,证明该方法能够满足粉末点火温度测试要求。

摘要：设计并制备了包覆功能性化学灭火组分的系列干水灭火剂,研究了不同功能性化学灭火组分对干水灭火剂松密度和在高压下结构稳定性的影响。结果表明,干水灭火剂的松密度为0.3480~0.4373 g/mL;150μm以下的干水灭火剂具有较好的耐压性能;不同灭火组分的加入对干水灭火剂颗粒的耐压性能没有明显影响,但凝胶剂的加入能够显著提高干水灭火剂的结构稳定性,使其在高压下保持原有稳定结构。研究结果对干水灭火剂的推广使用具有重要意义。

摘要：利用泡沫铝材料衰减冲击波和吸收爆炸能量的特性,设计了一种泡沫铝夹心的多层复合结构爆炸容器,并利用LS-DYNA软件进行了数值模拟,得到其动态响应特性。针对多层复合结构爆炸容器的外壳应变和能量吸收指标,采用BP神经网络和NSGA-Ⅱ遗传算法对其进行了结构优化。优化结果表明:高密度的泡沫铝夹芯对于大药量爆炸载荷是合适的,低密度的泡沫铝更适于小药量情况;相同爆炸载荷作用下,内筒和泡沫铝的厚度越大,外壳应变越小;内筒和泡沫铝的厚度越小,泡沫铝的吸能效率越高;内筒厚度越小同时泡沫铝的厚度越大,整个泡沫铝夹芯吸收的总能量越多。