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Bioinspired micro/nanostructured surfaces prepared by femtosecond laser direct writing for multi-functional applications

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International Journal of Extreme Manufacturing 2020年第3期2卷 42-62页

作者： Yiyuan Zhang Yunlong Jiao chuanzong li Chao Chen Jiawen li Yanlei Hu Dong Wu Jiaru Chu Key Laboratory of Precision Scientific Instrumentation of Anhui Higher Education Institutes CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of MaterialsDepartment of Precision Machinery and Precision InstrumentationUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026People's Republic of China Institute of Tribology Hefei University of TechnologyHefei 230009People's Republic of China School of Instrument Science and Opto-Eelectronics Engineering Hefei University of TechnologyHefei 230009People's Republic of China

manufacturing of biomimetic micro/nanostructures due to its specific advantages including high precision,simplicity,and compatibility for diverse materials in comparison with other methods(*** etching,sol-gel process,chemical vapor deposition,template method,and self-assembly).These biomimetic micro/nanostructured surfaces are of significant interest for academic and industrial research due to their wide range of potential applications,including self-cleaning surfaces,oil-water separation,and fog *** review presents the inherent relationship between natural organisms,fabrication methods,micro/nanostructures and their potential ***,we throw a list of current fabrication strategies so as to highlight the advantages of FLDW in manufacturing bioinspired microstructured ***,we summarize a variety of typical bioinspired designs(*** leaf,pitcher plant,rice leaf,butterfly wings,etc)for diverse multifunctional micro/nanostructures through extreme femtosecond laser processing *** on the principle of interfacial chemistry and geometrical optics,we discuss the potential applications of these functional micro/nanostructures and assess the underlying challenges and opportunities in the extreme fabrication of bioinspired micro/nanostructures by *** review concludes with a follow up and an outlook of femtosecond laser processing in biomimetic domains.

关键词： femtosecond laser direct writing multiscale micro/nanostructures extreme fabrication bioinspired applications

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新高考改革对大学生专业兴趣的影响研究

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中国考试 2024年第1期 62-71,93页

作者：李传宗北京师范大学北京100875

专业兴趣是衡量本科人才培养质量的关键指标。基于第3批高考改革省份高校3万余份学生调查数据,考察高考改革能否有效促进学生的专业兴趣及其作用机制。研究发现,新高考生源大学生专业兴趣显著高于传统高考生源大学生,专业匹配度在其中... 详细信息

专业兴趣是衡量本科人才培养质量的关键指标。基于第3批高考改革省份高校3万余份学生调查数据,考察高考改革能否有效促进学生的专业兴趣及其作用机制。研究发现,新高考生源大学生专业兴趣显著高于传统高考生源大学生,专业匹配度在其中发挥关键的中介作用,新高考生源大学生的专业兴趣在专业类别、家庭背景和学校背景等方面存在群体差异。可通过完善生涯教育体系、改善教育资源配置等措施巩固改革成果,进一步提升学生的专业兴趣。

关键词：新高考高考改革专业兴趣专业匹配生源质量高考评估

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科教融合培养拔尖创新人才的政策变迁与实践探索

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中国高教研究 2024年第1期 33-40页

作者：钟秉林李传宗北京师范大学教育学部北京100875

科教融合是现代大学尤其是研究型大学的办学理念。从理念嬗变来看,其出发点和落脚点始终是人才培养,但也会带来高等教育组织变革与创新。新中国成立以来,我国科教融合理念演变经历了萌芽期、探索期、发展期和创新期四个阶段。从当前我... 详细信息

科教融合是现代大学尤其是研究型大学的办学理念。从理念嬗变来看,其出发点和落脚点始终是人才培养,但也会带来高等教育组织变革与创新。新中国成立以来,我国科教融合理念演变经历了萌芽期、探索期、发展期和创新期四个阶段。从当前我国拔尖创新人才培养实践来看,为实现优质科教资源整合,高校围绕发挥科研专家、组织创新和科研平台资源集聚优势,形成了大师领衔、书院制培养和科研平台依托三种科教融合育人模式。拔尖创新人才是最重要的人才资源,是科技创新的主力军,发挥科研育人优势是拔尖创新人才培养的必由之路。但提高科教融合育人成效还需在培养理念、培养方案、培养过程、培养制度等方面持续改进,全面提升拔尖创新人才自主培养能力。

关键词：拔尖创新人才科教融合培养模式

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家庭文化资本对学生新高考选科的影响机制研究

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中国考试 2024年第6期 100-110页

作者：陈枫李传宗北京师范大学北京100875

新一轮高考综合改革实施科目选考制,在扩大学生选择范围的同时也使得选科结果的影响因素备受关注。作为家庭背景的重要指标之一,家庭文化资本不仅会直接影响学生的高考选科结果,而且会通过影响学生的选科动机间接影响选科决定。通过对... 详细信息

新一轮高考综合改革实施科目选考制,在扩大学生选择范围的同时也使得选科结果的影响因素备受关注。作为家庭背景的重要指标之一,家庭文化资本不仅会直接影响学生的高考选科结果,而且会通过影响学生的选科动机间接影响选科决定。通过对第三批改革省市高中学生问卷调查结果的分析发现,高家庭文化资本的学生在高考选科过程中表现出更强的收集信息、主动选择和长远规划的意识,因此能够更准确地把握政策导向、更看重外部选科动机、更容易养成复制成功经验的路径依赖。然而,家庭文化资本在促使学生积极追求学业成功的同时,也削弱了他们的内在动机,在一定程度上限制了学生的个性发展和未来学业表现。学校和教师等应针对不同家庭背景的学生群体进行指导,帮助他们克服结构性资源劣势或行为模式限制,充分挖掘和利用身边的各类教育资源,使高考选科在更加科学公平的环境中开展。

关键词：家庭文化资本新高考选科制选科动机

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稻壳制备哑铃状碳化硅晶须仿生模型

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化工新型材料 2014年第5期42卷 150-152,155页

作者：谢定方杭志喜李传宗安徽工程大学生物与化学工程学院芜湖241000

将稻壳蒸煮后碳化为碳和二氧化硅,采用简单碳热还原法制备了仿动物骨骼的哑铃状碳化硅晶须(SiCw)仿生模型。通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段分析样品的组成、形貌。结果表明:最佳合成条件为:以3%Fe粉+2%NaF为催化剂,ωt(SiO2)=58.... 详细信息

将稻壳蒸煮后碳化为碳和二氧化硅,采用简单碳热还原法制备了仿动物骨骼的哑铃状碳化硅晶须(SiCw)仿生模型。通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段分析样品的组成、形貌。结果表明:最佳合成条件为:以3%Fe粉+2%NaF为催化剂,ωt(SiO2)=58.5%,先升温到1600℃成核,再降温到1500℃恒温时间3h。产物经XRD分析为较纯的β-SiCw,SEM观察表明,哑铃状SiCw的得率达90%以上。

关键词：碳热还原法碳化硅晶须仿生模型

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生物质制备无定形SiO_2及其表面改性

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化工新型材料 2014年第7期42卷 80-82,86页

作者：李传宗杭志喜谢定方安徽工程大学生物与化学工程学院芜湖241000

将稻壳灰与碳酸钠溶液反应,采用沉淀法制备SiO2,滤饼用聚乙二醇6000(PEG6000)进行表面改性。结果表明:在反应温度100℃、料液比为15g:300mL、碳酸钠浓度18wt.%、反应时间3.5h时SiO2的产率达95.2%,XRD表征为高度无定形结构。滤饼在100mL... 详细信息

将稻壳灰与碳酸钠溶液反应,采用沉淀法制备SiO2,滤饼用聚乙二醇6000(PEG6000)进行表面改性。结果表明:在反应温度100℃、料液比为15g:300mL、碳酸钠浓度18wt.%、反应时间3.5h时SiO2的产率达95.2%,XRD表征为高度无定形结构。滤饼在100mL水中分散,当改性温度80℃、改性时间1.5h、PEG6000的相对添加量为15%时,改性后的SiO2的DBP吸着率达2.78mL/g,相对于未改性的DBP吸着率2.08mL/g增加0.7mL/g,FT-IR谱图表明,采用PEG6000改性后的SiO2表面得到明显改善。

关键词：稻壳灰 SiO2 聚乙二醇6000 表面改性

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胡塞尔现象学对中国教育研究的影响

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煤炭高等教育 2023年第1期41卷 9-18页

作者：李传宗北京师范大学教育学部高等教育研究院北京海淀区100089

胡塞尔现象学自20世纪50年代末传入我国内地学术界后,在我国人文社科包括教育研究领域产生了广泛而深远的影响。从时序上来说,我国的胡塞尔现象学研究大致可以划分为初步介绍阶段(1985—1999年)、广泛讨论阶段(2000—2006年)和深入探讨... 详细信息

胡塞尔现象学自20世纪50年代末传入我国内地学术界后,在我国人文社科包括教育研究领域产生了广泛而深远的影响。从时序上来说,我国的胡塞尔现象学研究大致可以划分为初步介绍阶段(1985—1999年)、广泛讨论阶段(2000—2006年)和深入探讨阶段(2007—2021年)。从具体的理论内容来说,胡塞尔现象学的“生活世界”、“主体间性”和“现象学方法”等对中国教育研究的影响很大。作为哲学的现象学对教育研究的影响,是指胡塞尔现象学的概念或范畴在教育研究领域的推广和现象学作为本体论哲学对教育理论构建的影响;作为方法的现象学既影响了我国教育研究者的研究立场和研究取向,也影响着教育实践者开展基于现象学反思的行动研究;现象学促进了我国教育学科的多样化和科学化发展。

关键词：胡塞尔现象学生活世界主体间性

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纳秒激光制备仿生超亲水不对称双轨表面及其液滴/气泡操控应用

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中国激光 2023年第20期50卷 187-193页

作者：顾剑锋方金鹏李传宗王悦顾志祥肖轶南通科技职业学院机电与交通工程学院江苏南通226000 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009 阜阳师范大学计算机与信息工程学院安徽阜阳236037 南通职业大学机械工程学院江苏南通226000

受仙人掌锥形刺和长嘴鸟喙单向运输液滴现象的启发,利用纳秒激光烧蚀技术,在钛片表面上制备了一种简便有效的液滴和水下气泡操控平台——超亲水不对称双轨(SHADR)。利用静态各向异性结构产生的拉普拉斯压力梯度,SHADR不仅可以实现液滴... 详细信息

受仙人掌锥形刺和长嘴鸟喙单向运输液滴现象的启发,利用纳秒激光烧蚀技术,在钛片表面上制备了一种简便有效的液滴和水下气泡操控平台——超亲水不对称双轨(SHADR)。利用静态各向异性结构产生的拉普拉斯压力梯度,SHADR不仅可以实现液滴的自发单向运输,还可以实现水下气泡的单向运输。定量研究了单轨道宽度、分支角等结构参数对液滴和水下气泡运输性能的影响,并对简化的力学模型进行了分析。这种功能表面不仅操作简便,而且适用性广,可以应用于微流体和界面科学等领域。

关键词：激光技术纳秒激光微纳加工不对称结构液滴/气泡操控单向运输

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飞秒激光制备仿生疏水微柱阵列应用于液滴操控

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科学通报 2022年第17期67卷 1958-1965页

作者：吴思竹李大宇黄玖辉项乐卢嘉伟王悦李建权李传宗合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009 合肥工业大学智能互联系统安徽省实验室合肥230009 合肥工业大学测量理论与精密仪器安徽省重点实验室合肥230009

仿生功能表面的制备是目前研究的热点,尤其是仿生疏水表面的制备.常用的制备方法包括等离子刻蚀、光刻等,制备过程较为复杂.本文基于飞秒激光微纳加工和模板转印技术,提出了一种制备疏水微柱阵列的简单策略,系统地研究了结构参数、表面... 详细信息

仿生功能表面的制备是目前研究的热点,尤其是仿生疏水表面的制备.常用的制备方法包括等离子刻蚀、光刻等,制备过程较为复杂.本文基于飞秒激光微纳加工和模板转印技术,提出了一种制备疏水微柱阵列的简单策略,系统地研究了结构参数、表面化学修饰和润湿性之间的关系.研究发现,直径、间距和高度等结构参数对微柱阵列表面的润湿性影响较大.当微柱间距由400μm增加到600μm时,液滴滑动角从31°增加至76°.当微柱直径从100μm增加到300μm时,液滴滑动角也会相应地从40°增加到80°.微柱阵列的表面黏附性随着结构参数(直径、间距、高度)的改变而发生变化.基于这种特性,我们设计了一种具有不同间距的微柱阵列,用来实现液滴滑动行为的控制,同时还可以实现液滴微反应等应用.这种制备方式不仅操作简便,而且适用性广,在微流体芯片、生物医学和化学微反应等领域具有潜在的应用价值.

关键词：飞秒激光微纳加工微柱阵列液滴操控微反应

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飞秒激光制备特殊浸润性功能表面研究进展(特邀)

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光子学报 2021年第6期50卷 15-37页

作者：吴思竹吕晓东李传宗张晨初李建权肖轶吴东合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009 合肥工业大学智能互联系统安徽省实验室合肥230009 合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 合肥工业大学工业与装备技术研究院合肥230009 南通职业大学机械工程学院南通226000 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系合肥230027

具有特殊浸润性的功能表面在生产生活中发挥着重要作用。同时,飞秒激光加工以其独特的优势,成为制备特殊浸润性功能表面的重要方式。本文通过自然界中生物表面微结构与实际应用的联系,讨论了飞秒激光制备多种微结构的方法,从"双面神"表... 详细信息

具有特殊浸润性的功能表面在生产生活中发挥着重要作用。同时,飞秒激光加工以其独特的优势,成为制备特殊浸润性功能表面的重要方式。本文通过自然界中生物表面微结构与实际应用的联系,讨论了飞秒激光制备多种微结构的方法,从"双面神"表面、智能响应超疏表面以及润滑表面等三个方面对基于飞秒激光制备特殊浸润性功能表面进行了总结。对飞秒激光在特殊浸润性功能表面制备的研究成果进行总结归纳,为未来飞秒激光在浸润性表面的研究、应用和发展提供参考。

关键词：飞秒激光润湿性微纳结构超疏表面润滑表面

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