无金属ATRP调控的聚合物分子刷及其润湿性研究摘要:针对传统表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)中存在的金属催化剂残留及基底适用性受限的问题,提出了一种基于聚多巴胺辅助的表面引发无金属ATRP(metal-free ATRP)新策略,旨在实现基体表面的可控功能化改性.首先以玻璃片为基底,通过多巴胺的自聚反应形成聚多巴胺(PDA)涂层,再用2-溴异丁酰溴对玻璃片表面进行酰溴化处理,得到溴代的玻璃片(Glass@PDA-Br),以Glass@PDA-Br为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,在365 nm紫外光照射下进行表面引发的 metal-free ATRP聚合.通过X-射线光电子能谱、扫描电子显微镜和凝胶渗透色谱等测试方法对产物进行了表征和分析.结果表明,玻璃片表面成功接枝了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),接枝PMMA后的玻璃片表面接触角达到136.9°,呈现明显的疏水状态;MMA在玻璃表面进行的 metal-free ATRP聚合反应具有"活性"/可控自由基聚合的特征.该方法实现了对玻璃表面的可控疏水化改性,将进一步拓宽固体表面功能化改性的途径和无金属AT-RP的应用前景.
无金属原子转移自由基聚合表面引发聚合聚多巴胺酰溴化疏水改性
磺酰基吲哚及双吲哚甲烷的合成与应用研究进展摘要:双吲哚甲烷能够调节植物生长和防治癌症.目前已存在制备对称双吲哚甲烷的相关研究,不对称双吲哚甲烷的合成则受诸多因素限制且生物活性未知.磺酰基吲哚能够在碱性和酸性条件下快速有效的形成乙烯亚胺中间体和吲哚鎓离子,进而成为具有广泛应用前景的起始原料.因此,关于磺酰基吲哚开发利用、双吲哚甲烷制备应用的研究进展值得被总结.在综述上述研究进展的同时,测试五个不对称双吲哚甲烷化合物对宫颈癌HeLa细胞的毒性并与常用药物顺铂比较.结果表明,不对称双吲哚甲烷可以作为良好的抗癌试剂,且取代基的种类能够影响其抗宫颈癌活性.结论将为双吲哚甲烷的临床应用提供理论依据,并为抗宫颈癌药物的结构设计提供技术参考.
磺酰基吲哚双吲哚甲烷合成生物活性
蜂胶促进小鼠肝再生的作用和机制研究摘要:在探讨蜂胶对小鼠肝再生过程中肝功能指标及肝细胞增殖进程的影响.将C57BL/6雌性小鼠随机分为假手术组、模型组和蜂胶处理组,蜂胶处理组饮用蜂胶-黄蓍胶溶液,假手术组和模型组饮用纯净水,连续饲喂10 d,然后通过2/3肝切除术(partial hepatectomy,PHx)建立肝再生模型.术后第4 d收集血清检测谷丙转氨酶(ALT)及谷草转氨酶(AST)活性,收集小鼠肝脏,检测肝脏大小变化并计算肝再生率,HE染色评估小鼠肝组织的形态学变化,免疫组织化学法检测肝组织中增殖细胞核抗原(Ki67)的表达,RT-qPCR分析促炎因子及细胞周期相关基因的表达.结果表明,蜂胶处理组小鼠的肝重体重比及肝再生率显著高于模型组,血清ALT和AST活性降低至假手术组水平.蜂胶处理组小鼠肝脏中Ki67显著高于模型组和假手术组.蜂胶处理显著上调促炎因子Il-6和Tnf-a的基因转录,明显促进细胞增殖标志基因Pcna和细胞周期相关基因Cdk1,Cdc25,Ccnd1,Ccne1的表达水平.研究表明,蜂胶能通过调控促炎因子的分泌及细胞周期相关蛋白的表达促进肝再生过程和肝功能的恢复,是一种潜力的促进肝再生的天然蜂产品.
蜂胶部分肝切除术肝再生促炎因子细胞周期
加载引向器的SSPPs超宽带Vivaldi天线设计摘要:提出一种加载引向器的人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)超宽带Vival-di天线.针对传统Vivaldi天线增益较低的问题,通过集成SSPPs波导和加载引向器结构实现性能突破.首先,在传统Vivaldi天线中引入周期性凹槽的SSPPs波导结构,通过优化其椭圆渐变匹配设计,激发表面SSPPs模式,显著提升天线增益,同时保持超宽带特性.进一步在SSPPs超宽带Vivaldi天线基础上加载"凹"形引向器阵列,通过优化单元尺寸与周期性排布,有效调控表面电流分布并抑制表面波,使峰值增益提升至12.28 dBi,辐射效率最高达98%,工作带宽为14.63~36.54 GHz.结构上采用低损耗Rogers RT5880介质基板,实现了低剖面、高阻抗匹配及稳定的端射辐射特性.仿真结果表明,该设计在毫米波频段兼具超宽带、高增益与高效率优势,为未来毫米波通信系统的高性能天线设计提供了新思路.
人工表面等离激元Vivaldi天线引向器超宽带
基于二氧化钒的太赫兹超材料多功能吸收器摘要:基于二氧化钒(VO2)的独特相变特性设计了一种具有吸收-传感功能的超材料太赫兹多功能器件.器件由五层结构组成,从上到下依次是VO2图案层、PTFE介质层、VO2图案层、PTFE介质层和底部金属层.结果表明,当VO2处于全金属态时(电导率为200 000 S/m),器件具有吸收功能,3.9~14.8 THz之间的频率范围内,吸收率超过90%,相对带宽达到116.6%,特别是在6.4、9.8和11.0 THz处吸收率超过99%,达到了完美吸收.当改变VO2的电导率使VO2处于绝缘态时,该设计结构可作为生物传感器,在16.26 THz处有一个窄带吸收峰.吸收率接近90%,其灵敏度达到972 GHz/RIU,品质因子Q值为81.3.
太赫兹二氧化钒吸收器传感器
联合物理模型和先验的无监督低照度图像增强摘要:监督学习的训练和增强效果依赖于配对的数据集,但多数情况下使用的是合成数据集,导致在迁移到真实图像时恢复效果不佳,泛化能力有限.针对上述问题,本文提出了一种结合物理模型和多重先验知识的无监督低照度图像增强方法.该方法首先利用合成数据集对网络模型进行有监督的预训练;随后,基于大气散射模型理论从输入图像中估计其中参数;最后,计算多重物理先验和神经网络估计的参数与增强图像之间的损失,端到端的训练网络模型,并更新网络参数.实验结果表明:与现有的主流算法相比,该算法可有效提高图像照度和对比,保持图像自然性,并具有一定的泛化能力.
图像处理低照度图像增强无监督学习物理模型先验知识
模糊Sheffer stroke算子和模糊Peirce arrow算子的统一框架摘要:模糊逻辑算子在模糊控制中起着非常关键的作用.本文旨在提出模糊Peirce arrow算子的定义,并将模糊Sheffer stroke算子和模糊Peirce arrow算子纳入到一个统一的框架中,即定义 HP算子,进一步分析HP算子的结构,讨论其与模糊弱HP算子、模糊Sheffer stroke算子以及模糊Peirce arrow算子之间的关系,构造和刻画非平凡HP算子.最后,在某些非平凡HP算子集上提出两种特殊的运算,通过这两种运算可分别构成半群和可交换幺半群.
模糊Sheffer stroke算子模糊Peirce arrow算子HP算子
一类基于Barbalat引理的非线性系统自适应控制分析摘要:研究了一类非线性系统自适应智能跟踪问题,旨在解决非线性系统中参数未知、控制律与Barbalat引理条件的兼容性等的挑战.通过Barbalat引理和反步法框架,提出了一种新型智能控制算法.该算法通过引入适配的调节函数,并采用在线估计的方法,有效地规避了传统方法中常见的过参现象.以此构造的新型智能控制器不仅结构简洁,而且具备快速响应跟踪信号的能力.这一改进突破了传统Lyapunov函数构造方法中控制器构建复杂、计算难度高、鲁棒性不足等局限.最后,通过仿真实验,验证了所提控制算法在非线性系统中的有效性.
Barbalat引理非线性系统自适应控制反步法
随机环境载荷下的无人艇轨迹跟踪控制摘要:研究了一类受未知随机环境干扰的无人艇轨迹跟踪控制问题.首先,基于随机微分方程理论,构建了包含随机干扰项的系统动力学模型,以精确刻画现实环境扰动对无人艇运动轨迹的影响.其次,基于back-stepping控制方法,设计了一种轨迹跟踪鲁棒控制器.理论分析表明,在所提出的控制策略下,所设计的控制器能够确保无人艇实际轨迹以期望精度渐近跟踪任意给定的参考轨迹,证明了闭环系统中所有信号均满足全局一致最终有界性.最后,通过数值仿真验证了轨迹跟踪控制器的有效性和鲁棒性.
随机控制轨迹跟踪控制反步法无人艇
无人直升机的预定义时间跟踪控制:一种基于时变增益扰动观测器的方法摘要:针对时变扰动环境下无人直升机的轨迹跟踪问题,提出了一种预定义时间跟踪控制方案.旨在突破现有有限时间(Finite-Time)控制对初始状态的依赖性以及固定时间(Fixed-Time)控制收敛时间上界估计保守的局限,引入预定义时间理论,实现了仅需单一控制参数即可精准预设系统收敛时间的目标,且无需复杂的参数整定.首先,构建无人直升机非线性动力学模型,并设计时变增益扰动观测器以对未知时变扰动进行估计.其次,基于观测补偿机制,提出一种基于滑模的预定义时间控制器,确保直升机姿态与高度在预设的时间窗口内严格收敛至期望轨迹,该过程完全独立于系统初始状态.基于Lyapunov稳定性理论的严格分析证实了闭环系统的预定义时间收敛特性.最后,对比仿真实验表明,该策略在收敛时间的可控性、跟踪误差抑制及稳态鲁棒性方面均显著优于现有控制方法.
无人直升机扰动观测器预定义时间控制滑模控制跟踪控制
飞秒激光在玻璃中诱导纳米光栅研究进展摘要:激光微纳加工可以在微纳尺度设计和制造特定的物理和化学性质的多种新材料和结构,被广泛应用于通信、电子、光学、生物医学、能源等多个领域,是先进制造重要组成部分.由于玻璃材料种类多且具有良好透明性,在光学元件、传感器、电子设备等领域具有普遍应用,所以实现玻璃的微纳加工具有重要现实意义,自2003年在石英玻璃中发现纳米光栅以来玻璃微纳加工就引起极大的关注,纳米光栅具有双折射特性、热稳定性、周期性、可接续性、光学延迟和光轴可控性以及可重写特性,在微光学元件,微流体通道和光存储等领域具有重要应用价值.本文综述了飞秒激光在玻璃中诱导纳米光栅的研究现状、形成机制和应用,并对今后的发展趋势和问题挑战进行了展望.
飞秒激光玻璃纳米光栅双折射激光脉冲
基于深度强化学习的光无线融合接入网端到端网络切片映射摘要:在光无线融合接入网中,光波长负责承载无线数据,其传输速率反过来影响计算资源和光带宽资源的分配.但是,光端和无线端的独立调度往往不够灵活,导致光端和无线资源的协作和利用效率低下.研究了光无线融合接入网端到端(E2E)网络切片映射问题.为了结合无线端用户需求和光端无线接入网(RAN)切片调度,建立了端到端网络切片映射模型,并提出了一种深度强化学习(DRL)方法.为了增强DRL代理的决策过程,提出了一种切片请求分解方案,将每个切片请求被分为两个子请求,最后通过模拟大规模的33节点网络来评估该算法的有效性.结果表明,提出的DRL优于启发式算法,在大规模网络中减少了 34.4%的网络资源.
端到端光无线网络切片无线接入网(RAN)切片深度强化学习
基于融合社交模型的多智能体强化学习导航方法摘要:密集人群环境中的多智能体协同导航仍面临交互关系复杂、社交规范难以建模等问题.为提升智能体在复杂环境中的避碰效率与社交适应性,构建了一种基于RVO与SFM建立融合式社会性交互模型的多智能体导航方法(即SFMRVO-DRL),通过碰撞风险调节两者权重,实现高效避障与自然运动的统一.在此基础上,设计包含图注意力机制的决策结构,用以捕捉智能体间的动态关联,并引入右手通行规则构建多目标奖励函数,以增强策略的社交合规性与稳定性.训练过程中采用 MAPPO在集中训练、分散执行框架下实现策略优化.实验结果表明,该方法在典型圆形交互场景中,相较GA3C-CADRL、NH-ORCA与HeR-DRL在成功率、导航时间与速度等指标上均具有显著优势.研究验证了RVO-SFM融合交互建模、注意力图社交感知与社交规范驱动的多目标强化学习对提升复杂人群导航性能的有效性.图社交感知与社交规范驱动的多目标强化学习对提升复杂人群导航性能的有效性.
深度强化学习多智能体社会力模型社交导航
不确定扰动下传染病传播的动态系统建模与确信可靠性分析摘要:针对传染病传播过程中的不确定性特征,基于经典传染病动力学框架,构建一类具有不确定传播扰动的单种群传染病动力学模型.该模型将传染病传播视为一个受不确定因素影响的动态系统,其中感染率会受到人群流动、防控措施、环境变化等因素的影响,不确定扰动因素可以真实地反映传播过程中的动态行为.基于该模型,进一步求解了动态系统模型的首达时分布、确信可靠性函数及确信可靠性寿命,揭示了不确定扰动下传染病传播动力学的风险演化机制.在此基础上,对确信可靠性函数及确信可靠性寿命中的关键参数开展敏感性分析,通过绘制参数变化对系统可靠性的影响曲线,直观揭示了各参数与系统可靠性指标之间的动态关系.的动态关系.
不确定理论不确定微分方程首次击中时间确信可靠性寿命
二氟草酸硼酸锂和三(三甲基硅基)硼酸酯协同作用在高电压电解液中的应用摘要:在传统电解液中,由于主溶剂环状碳酸酯的最高占据分子轨道值较高,当充电电压达到4.3 V甚至更高时,环状碳酸酯不断氧化分解,在高电压下电解液的不稳定性会导致电池容量的骤减,因此开发耐高压型电解液迫在眉睫.用二氟草酸硼酸锂(LiODFB)对部分六氟磷酸锂(LiPF6)进行取代,同时加入正极成膜添加剂三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB),通过LiODFB和TMSB的协同作用抑制溶剂的分解,形成含B—O、Si—O和适量LiF的正极表面界面膜,稳定正极材料结构,提高电解液在4.6 V电压下的氧化稳定性.基于以上,将所设计的电解液:0.5 mol/L LiPF6+0.5 mol/L LiODFB+FEC∶EMC(体积比为1∶3)+TMSB(质量分数为5%),应用于Li/LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2全电池.该电解液匹配的电池在4.6 V下以1 C电流密度循环500圈后还具有131.4 mA·h·g-1的放电比容量和70.3%的容量保持率.
锂离子电池电解液高电压
SX325走心式数控车床的静动态特性分析及结构优化摘要:以SX325走心式数控车床为研究对象,基于ANSYS Workbench平台开展系统性分析.首先,建立走心机有限元模型,并完成车削、铣削及钻削工况下的切削力计算.基于静态仿真,获取了整机在三种典型加工状态的位移分布与应力分布云图,通过模态仿真,识别了整机的前6阶固有频率及其主要振型.最终,结合静力学和动力学特性的分析结果,确定了机床薄弱环节为刀具台、Y1轴滑板与X2轴滑板.基于响应面优化方法对X2滑板进行结构优化,使其质量、最大变形、最大应力分别下降了5.27%、0.96%、6.13%,使一阶固有频率提升了3.12%.通过在刀具台的载荷传递和振动影响关键部位添加三处加强筋进行优化设计,使最大变形和最大应力分别减少了6.04%、1.69%,使一阶固有频率提高了2.83%.计,使最大变形和最大应力分别减少了6.04%、1.69%,使一阶固有频率提高了2.83%.
走心式数控车床有限元分析静动态特性结构优化
基于GTM-Net的隐蔽通信系统安全传输性能智能预测方法摘要:鉴于无线传输媒介的开放性与广播性,确保无线网络用户数据隐私已成为信息传输安全领域的重要研究课题.隐蔽通信在传输媒介上对传输过程进行隐藏,以防第三方对通信行为的检测,可以更好的保护隐蔽信息.但是移动通信环境复杂多变,安全传输性能受复杂多变的环境影响,难以进行实时准确的预测.因此,提出了一种基于GTM-Net神经网络的隐蔽通信系统安全传输性能智能预测方法.首先,在N-Nakaga-mi信道下,建立了由智能反射面和人工噪声辅助的隐蔽通信系统,通过链路信噪比分析了系统的安全传输性能.为了对安全传输性能进行实时预测,设计了GTM-Net模型.该模型采用双分支结构,一条分支是两层基于采样的图卷积网络进行局部随机采样,每层GraphSAGE后添加一层Transformer进行全局特征提取,另一分支是通过 MLP-Mixer网络进行特征交互.实验结果表明,相较于其他模型,GTM-Net模型具有更好的预测性能.在预测准确度方面,GTM-Net比图卷积神经网络提高了85.36%.
隐蔽通信智能反射面安全传输智能预测图卷积神经网络
面向6G通信的场调控拓扑超表面太赫兹探测器摘要:为提升太赫兹探测器性能,本文设计并制备了基于拓扑超表面与 MnBi2Te4薄膜的太赫兹探测器件.采用3D打印技术制作L形亚波长微结构,通过磁控溅射法沉积 MnBi2Te4薄层,利用 MnBi2Te4的拓扑表面态特性与L形结构的局域表面等离子体谐振效应,实现太赫兹波强局域化与高效能量耦合.实验表征其在0.1THz频段的性能:无外场时,响应度(RA)达1.72 A/W,噪声等效功率(NEP)低至8.23 pW/Hz1/2,探测率(D*)最高5.43×109 cm·Hz1/2/W;外加磁场与激光后,RA 最高提升至 3.01 A/W,NEP降至5.69 pW/Hz1/2,D*达7.85×109 cm·Hz1/2/W.研究表明,L形拓扑结构与磁场/光场增强作用,可显著优化探测器光电转换效率与噪声抑制能力,为高性能太赫兹探测提供新方案.
太赫兹探测器拓扑超表面MnBi2Te4薄膜
石墨相氮化碳的改性及其在光催化析氢领域的最新进展摘要:光催化分解水制氢是实现太阳能向氢能高效转化的绿色途径.石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的电子结构、优异的化学稳定性和良好的环境相容性,成为该领域的核心候选材料.然而,其光吸收范围局限于可见光短波区域、光生载流子复合率高和表面活性位点有限等固有缺陷,严重制约其催化性能的进一步提升.为突破上述瓶颈,研究者开发了多种改性策略:杂原子掺杂可调节电子结构并拓宽光吸收范围;表面官能团修饰能丰富活性位点并优化界面反应动力学;构建异质结可有效促进载流子分离;形貌工程(如制备中空纳米囊泡、二维纳米片等)可增大比表面积并缩短电荷传输距离;缺陷工程则能调控电荷分布与迁移行为.这些策略通过协同效应,显著提升了g-C3N4的光催化制氢活性与稳定性.未来研究需进一步探索多元改性技术的耦合机制,推动其在规模化制氢中的实际应用.
g-C3N4改性策略光催化析氢研究展望
具有周期位势的非线性阻尼振动系统周期解的存在性研究摘要:非线性阻尼振动系统是一类重要的非线性系统,广泛出现于控制系统、电路系统、机械系统和其他工程学科中的非线性动力学系统中,其周期解的存在性对系统的稳定性以及控制设计有重要影响.本文研究N维状态空间上具有周期位势的二阶非线性阻尼振动系统,首先,利用极小极大原理得到非线性阻尼系统有至少N+1个几何相异的周期解,然后,当系统的周期解都是非退化的时候,利用Morse理论分析系统的拓扑结构,推断几何相异的周期解的数量至少为2N.
非线性阻尼振动系统周期解变分法Morse理论