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耦合分子振子同步化的能量代價及其最優設計原理的研究
北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。
北京大學
2021-04-11
一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人
本發明公開了一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人，包括可以繞旋轉軸向兩邊打開的環形框 架和控制箱，環形框架包括通過多個輔助支架固定相連的上層支架和下層支架、以及通過清掃層升降機 構可上下移動的中層支架，上層支架上設有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設有檢測裝置，中層支 架上設有清掃裝置和夾持絕緣子裙部的輔助夾爪，上層支架和下層支架之間還設有通過夾爪層升降機構 上下移動的下夾爪，與轉軸相對的環形框
武漢大學
2021-04-14
Nature子刊！國防科技大學在石墨烯領域取得重要突破
近日，國防科技大學前沿交叉學科學院朱夢劍-秦石喬課題組與北京大學化學與分子工程學院彭海琳課題組合作，設計了一種梯度表面能調控的復合型轉移媒介，實現了晶圓級超平整石墨烯向半導體襯底的干法貼合與無損釋放。
國防科技大學
2022-10-10
石河子大學參加第61屆高博會 代斌作論壇主旨演講
4月15日-17日，第61屆中國高等教育博覽會在福州舉行。我校黨委副書記、校長代斌，黨委常委、副校長李劍帶領黨辦校辦、研究生院（學科建設辦公室）相關負責人等參會。
石河子大學
2024-04-19
微小型器件及微系統高加速度實驗與標定技術
? 成果簡介：利用高速旋轉的轉子產生的高離心力對在高承載環境下使用的器件進行加載試驗，采用成熟試驗技術方法和檢測手段，實現對微小型機械結構件和電子器件、加速度傳感器在高承載環境下的高載荷試驗和標定。該設備最高加速度實驗值：8萬g，最高加速度標定值：1萬g，實驗對象最大回轉半徑：50mm，加速度實驗精度：3%，標定精度：6%，實驗對象尺寸：實驗件最大尺寸長度≤18mm，實驗件三維尺寸處于直徑D=18，高度H=15的圓柱體范圍里。適合鋼、鋁及銅質等各種材質加工的，在高承載環境下工作
北京理工大學
2021-01-12
共軛聚合物的多級組裝及其電子學器件的研究
共軛聚合物因其柔性、可溶液加工、低成本等優點，在柔性顯示、電子皮膚和生物傳感等功能器件中有潛在的應用價值。高均勻性的大面積加工是共軛聚合物作為有機半導體材料向實際應用轉化的重要一步，但具有很強的挑戰性。由于共軛聚合物的分子間強相互作用和復雜的鏈纏結，溶液加工過程中往往產生結晶與無定形區域、排列缺陷、厚度變化等非均勻性現象，限制了共軛聚合物的大面積加工。即使在稀溶液中，共軛聚合物分子之間仍具有一定程度的聚集。因此，如何通過調控聚合物從溶液到固相薄膜的聚集行為和組裝過程，從而實現共軛聚合物的大面積加工，并進一步實現“從下而上”器件加工方式，成為了很有挑戰性的科學問題。本研究實現了聚合物單分子薄膜大面積加工，并獲得了優異的電子傳輸性能，有望應用于加工制備大面積、高性能的有機場效應晶體管。 共軛聚合物由于分子之間的π?π相互作用和鏈段纏結，在溶液中形成了特征的1D蠕蟲狀組裝結構，組裝體在溶液加工過程中進一步的生長，形成了網絡狀組裝結構，最終通過沉積方法可以在基底上形成2D聚合物單分子層網絡（圖1）。研究人員首先通過混合溶劑策略調控氟代苯并二呋喃二酮（F4BDOPV）片段與聯二噻吩（2T）片段形成的共軛聚合物（F4BDOPV-2T）在溶液中組裝行為，并通過垂直提拉法表征了沉積薄膜的形貌。原子力顯微鏡（AFM）高度圖表明在氯仿溶液中沉積得到的薄膜具有特征的網絡狀形貌，且厚度在很大的實驗加工窗口內均保持聚合物單分子層量級（約4 nm）。薄膜吸收光譜、AFM高度以及掠入射X射線散射證明了聚合物單分子層的厚度，且表明單分子層的形成具有寬的加工窗口。聚合物單分子層的形成與基底的性質關系較小，在具有不同接觸角的基底均可以沉積得到聚合物單分子層網絡。寬的加工窗口和弱的基底相關性非常有利于加工大面積和高均勻性的聚合物薄膜。
北京大學
2021-04-11
一種基于氯化鋼水溶性薄膜的OLED器件（未授權）
本實用新型提供了一種基于氯化綱水溶性薄膜的OLED器件，由下至上依次 包括透明陽極IT。基底、氯化摑水溶性薄膜、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸 層、電子注入層和陰極,所述的氯化綱水溶性薄膜的制備方法包括以下步驟：步 驟一、將粉末狀的氯化錮溶解于去離子水中得到混合溶液；步驟二、將上述混合 溶液旋涂在ITO基底表面上，退火得到氯化綱水溶性薄膜。該結構優點在于:不 僅制備方法簡單,成本彳氐廉,環境友好,而且能夠有效的提高陽極界面載流子的 注入效率，提高OLED器件的光電性能。本實用新型屬于有機電致發光器件領 域，特別涉及一種基于氯化綱水溶性薄膜的OLED器件。
西南大學
2021-04-13
基于IP庫的通用MEMS器件可視化仿真與驗證工具
“虛擬工藝”軟件可由標準工藝流程文件和掩膜版圖文件，模擬出所要加工的MEMS器件的真實三維結構，具有良好的通用性和精度。下圖為自主開發的“虛擬工藝”軟件生成的微夾鉗三維結構。 “虛擬運行”軟件對器件的運動情況進行仿真，并與最初設計方案比較來指導和修正實際加工。下圖顯示了微夾鉗的虛擬運行結果，圖中的器件顏色表示了器件運動時的劇烈程度，紅色表示變形最劇烈的部分，淡藍色表示變形較小的部分。
南開大學
2021-04-14
安徽大學在氮化鎵功率器件研究領域取得新進展
本工作中，基于安徽大學微納加工平臺以及香港科技大學納米系統實驗制造中心聯合制造出了兩款氮化鎵功率器件，分別實現了電壓驅動/電流驅動的柵極結構，為后續的驅動設計和研發提供了器件技術支持；工作中也同時提出了兩種結構在高溫下的穩定性模型，為進一步提升氮化鎵器件的性能以及可靠性打下了基礎。
安徽大學
2022-06-13
基于IP庫的通用MEMS器件可視化仿真與驗證工具
項目的背景及目的 迄今為止，集成電路的模擬、仿真直至評測已有了非常完善的工具軟件；并已成為設計過程的重要組成部分；對設計的成功、可靠、高效都已起到決定性作用。而對MEMS而言，還相差甚遠，這和MEMS發展的成熟程度有著直接關系。當然，這并不意味著MEMS不需要這樣的工具和系統。相反，由于MEMS的功能多樣、加工復雜、分析困難、設計周期長、成本高等。特別需要一個能包括運動仿真、評測在內的設計工具和系統。這是當前推動MEMS發展的當務之急。
南開大學
2021-04-14