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Designing artificial ion channels with strict K+/Na+ selectivity toward next-generation electric-eel-mimetic ionic power generation

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National Science Review 2023年第12期10卷 193-202页

作者： Jipeng Li linhan du Xian Kong Jianzhong Wu Diannan Lu Lei Jiang Wei Guo State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea School of Materials Science and Engineering Hainan University Department of Chemical Engineering Tsinghua University South China Advanced Institute for Soft Matter Science and Technology Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional and Intelligent Hybrid Materials and Devices School of Emergent Soft MatterSouth China University of Technology Department of Chemical and Environmental Engineering University of California Research Institute for Frontier Science Beihang University Center for Quantum Physics and Intelligent Sciences Department of Physics Capital Normal University

A biological potassium channel is> 1000 times more permeable to K+than to Na+and exhibits a giant permeation rate of ～108ions/*** is a great challenge to construct artificial potassium channels with such high sele ctivity and ion conduction ***,we unveil a long-overlo oked structural feature that underpins the ultra-high K+/Na+*** carrying out massive molecular dynamics simulation for ion transport through carbonyl-oxygen-modified bi-layer graphene nanopores,we find that the twisted carbonyl rings enable strict potassium selectivity with a dynamic K+/Na+selectivity ratio of 1295 and a K+conduction rate of 3.5 × 107ions/s,approaching those of the biological ***,atomic trajectories of K+permeation events suggest a dual-ion transport mode,*** like-charged potassium ions are successively captured by the nanopores in the graphene bi-layer and are interconnected by sharing one or two interlayer water *** dual-ion behavior allows rapid release of the exiting potassium ion via a soft knock-on mechanism,which has previously been found only in biological ion *** a proof-of-concept utilization of this discovery,we propose a novel way for ionic power generation by mixing KCl and NaCl solutions through the bi-layer graphene nanopores,termed potassium-permselectivity enabled osmotic power generation(PoPee-OP G).Theoretically,the biomimetic device achieves a very high power density of> 1000 W/m2with graphene sheets of <1% *** study provides a blueprint for artificial potassium channels and thus paves the way toward next-generation electric-eel-mimetic ionic power generation.

关键词： artificial ion channel bi-layer graphene dehydrated ion transport bio-inspired materials energy conversion

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试论网络店铺转让的理论基础与规则构建

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柳州职业技术学院学报 2022年第6期22卷 35-40页

作者：林经霖杜琳晗广西大学法学院南宁530007

传统民法对于网络虚拟财产的调整存在制度供给失灵的问题,导致法院对网店转让纠纷存在裁判分歧。网店转让在性质上归属于营业转让的范畴,并可以法国法中营业转让为制度范本构建具体转让规则:在允许网店自由交易的基础上,构建所有权移转... 详细信息

传统民法对于网络虚拟财产的调整存在制度供给失灵的问题,导致法院对网店转让纠纷存在裁判分歧。网店转让在性质上归属于营业转让的范畴,并可以法国法中营业转让为制度范本构建具体转让规则:在允许网店自由交易的基础上,构建所有权移转规则及交付标准;明确出让人负有瑕疵担保义务与竞业禁止义务;网店的债务承担应坚持“债务排除”原则,未来债务则可由受让人承担;确立网店的法定续租权;对网络交易平台设置相应的协助与监管义务。

关键词：网络店铺营业转让电子营业资产租赁权

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气候变化背景下江西省林火空间预测

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生态学报 2020年第2期40卷 667-677页

作者：顾先丽吴志伟张宇婧闫赛佳付婧婧杜林翰江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022 江西师范大学地理与环境学院南昌330022

林火是森林生态系统中重要的干扰因子之一,深刻地影响森林景观结构和功能。在全球气候化背景下,揭示气候变化对林火空间分布格局的影响,可为林火管理和防火资源分配提供科学指导。因此,基于江西省2001—2015年MODIS火影像数据(MCD14ML)... 详细信息

林火是森林生态系统中重要的干扰因子之一,深刻地影响森林景观结构和功能。在全球气候化背景下,揭示气候变化对林火空间分布格局的影响,可为林火管理和防火资源分配提供科学指导。因此,基于江西省2001—2015年MODIS火影像数据(MCD14ML)和年均气温、年均降水量、植被、地形、人口密度、距道路距离、距居民点距离7个因子数据,利用增强回归树模型:(1)分析林火发生影响因子的相对重要性及其边际效应;(2)将GFDL-CM3和GISS-E2-R气候变化模式中的年均气温和年均降水量作为未来的气象数据,在3个温室气体排放量情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下,对2050年(2041—2060的平均值)和2070年(2061—2080的平均值)江西省林火分布进行预测,生成林火发生概率图。并采用受试者工作特征(ROC曲线)和混淆矩阵评估模型预测的精度。研究结果表明:(1)年均气温和海拔与江西省林火发生的相关性较强,年均降水量、居民点距离、人口密度、道路距离与林火发生的相关性较弱,但是与林火发生密切相关的如降水、风速等也应重点关注;(2)训练数据(70%)和验证数据(30%)的AUC值(ROC曲线下面积值)均为0.736,混淆矩阵对火点预测的正确率为67.8%,表明模型能够较好地预测研究区林火的发生;(3)在RCP8.5排放情景中林火发生的增幅最明显,其增幅较大的区域由赣南向赣北移动;(4)未来2050年和2070年林火发生与当前气候(2001—2015年)下相比,赣州市、鹰潭市的增幅较为明显,其他区域不明显。江西省各林业管理部门要加强林火高发区及潜在发生区的森林监测和管理,加大防火宣传力度,提升民众的森林防火意识。

关键词：林火气候变化相对重要性增强回归树模型空间预测

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气候、植被和地形对大兴安岭林火烈度空间格局的影响

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生态学报 2020年第5期40卷 1672-1682页

作者：付婧婧吴志伟闫赛佳张宇婧顾先丽杜林翰江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022 江西师范大学地理与环境学院南昌330022 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

在北方森林中火干扰是森林景观变化的主导因素。林火烈度作为衡量林火动态的重要指标,较为直观地反映了火干扰对森林生态系统的破坏程度,其空间格局深刻地影响着森林景观中的多种生态过程(如树种组成、种子扩散以及植被的恢复)。解释林... 详细信息

在北方森林中火干扰是森林景观变化的主导因素。林火烈度作为衡量林火动态的重要指标,较为直观地反映了火干扰对森林生态系统的破坏程度,其空间格局深刻地影响着森林景观中的多种生态过程(如树种组成、种子扩散以及植被的恢复)。解释林火烈度空间格局有助于揭示林火干扰后森林景观格局的形成机制,对预测未来林火烈度空间格局以及制定科学合理林火管理策略均有重要意义。基于LandsatTM/ETM遥感影像,将2000-2016年大兴安岭呼中林区的36场火的林火烈度划分为未过火、轻度、中度、重度4个等级。采用FRAGSTAT景观格局分析软件从类型水平上计算了斑块所占景观面积比、面积加权平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数、面积加权边缘面积比、斑块密度5个景观指数,以对林火烈度空间格局进行了定量化描述。并且采用随机森林模型,分析了气候、地形、植被对林火烈度空间格局的影响及其边际效应。通过研究得出以下结果:(1)相对于未过火、轻度、以及中度火烧斑块,重度火烧斑块的面积更大、形状更简单;(2)海拔对重度火烧斑块的空间格局起着至关重要的作用,其次是坡向、坡度、植被覆盖度、相对湿度、温度等;(3)随着海拔的升高,面积加权平均斑块面积和面积加权平均斑块分维数的边际效应曲线呈上升趋势,而面积加权边缘面积比和斑块密度呈下降趋势;除了面积加权平均斑块面积外,都受到火前植被覆盖度的影响,且植被覆盖度为0.2-0.3范围内,重度火烧斑块在景观中所占比例最大。总的来看,2000-2016年大兴安岭呼中森林景观中重度火烧斑块与未过火、轻度以及中度火烧斑块存在显著差异性。相对于气候,地形和植被对于塑造重度火烧斑块空间格局具有重要作用。因此,应针对重度火烧区域进行可燃物处理,从景观层面上合理配置森林斑块,从而降低高烈度森林大火发生的风险。

关键词：林火烈度空间格局景观指数随机森林模型

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中国南部生态区森林损失与火灾的时空关联特征

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西南林业大学学报（自然科学） 2022年第3期42卷 138-147页

作者：杜林翰吴志伟巫清芸郭灵灵东晓珺林世滔江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室江西南昌330022 江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022 江西环境工程职业学院林业学院江西赣州341000

以中国南部生态大区为研究区域,在多个空间尺度上探究森林火灾和森林损失的时空分布格局,并揭示森林损失与火烧的时空关联性特征及尺度效应。结果表明:2003—2015年,中国南部生态大区共损失森林资源69314.8 km^(2),年均损失5331.9 km^(2... 详细信息

以中国南部生态大区为研究区域,在多个空间尺度上探究森林火灾和森林损失的时空分布格局,并揭示森林损失与火烧的时空关联性特征及尺度效应。结果表明:2003—2015年,中国南部生态大区共损失森林资源69314.8 km^(2),年均损失5331.9 km^(2)的森林。森林火烧面积为8104.9 km^(2),年均森林火烧面积为623.5 km^(2)。4个生态地区森林损失面积和火烧面积均存在较大差异性。4个生态地区森林资源损失均呈现增加趋势。除川渝生态地区外,长江中下游、云贵高原和华南生态地区森林火烧面积呈减少趋势。在空间上,只有1.9%的区域森林损失和火烧面积呈显著正相关,说明中国南部生态大区森林损失与火烧有一定的关联,但关联性不强。在不同的植被类型和地貌条件下,森林损失和火烧面积的关联性存在显著差异性。

关键词：尺度效应相关性 MODIS 空间格局多重比较

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Images at 20 cm and the Spectrum Index of NGC 2997

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Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics 2005年第1期5卷 49-56页

作者： HuiMen Jin-linhan NationalAstronomicalObservatories ChineseAcademyofSciencesBeijing100012

We present total intensity maps of the galaxy NGC 2997 at frequencies 1435.1MHz (λ21cm) and 1652.4MHz (λ18cm) observed with the Very Large Array (VLA). The high spatial resolution allows us to distinguish two dominant arms. Using multi-frequency data, we separate the thermal and non-thermal contributions to the radio emission. The thermal emission is about 35% of the total emission at λ3 cm. We use it to estimate a space-averaged thermal electron density, (ne) - 0.049 cm-3. The spectral index map shows that the optical arms and the central part of the galaxy have flatter spectra. We also determine the flux densities of 22 radio sources in the field-of-view of 25'.

关键词： galaxies: individual (NGC 2997) - galaxies: ISM - galaxies: spiral - radio continuum: galaxies

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Response surface methodology-based hybrid robust design optimization for complex product under mixed uncertainties

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2019年第2期30卷 308-318页

作者： WAN Liangqi CHEN Hongzhuan OUYANG linhan College of Economics and Management Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Minimizing the impact of the mixed uncertainties(i.e.,the aleatory uncertainty and the epistemic uncertainty) for a complex product of compliant mechanism(CPCM) quality improvement signifies a fascinating research topic to enhance the ***, most of the existing works in the CPCM robust design optimization neglect the mixed uncertainties, which might result in an unstable design or even an infeasible design. To solve this issue, a response surface methodology-based hybrid robust design optimization(RSM-based HRDO) approach is proposed to improve the robustness of the quality characteristic for the CPCM via considering the mixed uncertainties in the robust design optimization. A bridge-type amplification mechanism is used to manifest the effectiveness of the proposed approach. The comparison results prove that the proposed approach can not only keep its superiority in the robustness, but also provide a robust scheme for optimizing the design parameters.

关键词： response surface methodology (RSM) hybrid robust design optimization (HRDO) uncertainty complex product of compliant mechanism (CPCM)

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Design and applications of lattice plasmon resonances

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Nano Research 2018年第9期11卷 4423-4440页

作者： Bharath Bangalore Rajeeva linhan Lin Yuebing Zheng Materials Science and Engineering Program Department of Mechanical Engineering The University of Texas at Austin Austin Texas78712 USA

With their unique optical properties associated with the excitation of surface plasmons, metal nanoparticles （NPs） have been used in optical sensors and devices. The organization of these NPs into arrays can induce coupling effects to engineer new optical responses. In particular, lattice plasmon resonances （LPRs）, which arise from coherent interactions and coupling among NPs in periodic arrays, have shown great promise for realizing narrow linewidths, angle-dependent dispersions, and high wavelength tunability of optical spectra. By engineering the materials, shapes, sizes, and spatial arrangements of NPs within arrays, one can tune the LPR-based spectral responses and electromagnetic field distributions to deliver a multitude of improvements, including a high figure-of-merit, superior light-matter interaction, and multiband operation. In this review, we discuss recent progress in designing and applying new metal nanostructures for LPR-based applications. We conclude this review with our perspective on the future opportunities and challenges of LPR-based devices.

关键词： plasmonics,lattice plasmon resonance,nanoparticle array coupling,sensors

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Gelation of a Reversible Markov Process of Polymerization

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Acta Mathematicae Applicatae Sinica 2003年第1期19卷 87-96页

作者： DongHan Yian-linhan DepartmentofMathematics ShanghaiJiaoTongUniversityShanghai200030China DepartmentofStatistics XinjiangFinanceUniversityUrumqi830000China

Abstract In this paper a reversible Markov process as a chemical polymers reaction of two types of monomers is defined. By analyzing the partition functions of the process we obtain three different distributions of the average molecular weight, depending on the value of strength of the fragmentation reaction, and prove that a gelation of the process will occur in the thermodynamic limit.

关键词： Keywords Polymer reversible Markov process gelation average molecular weight

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Tunable single emitter-cavity coupling strength through waveguide-assisted energy quantum transfer

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Light(Science & Applications) 2024年第9期13卷 1779-1788页

作者： Yuan Liu Hongwei Zhou linhan Lin Hong-Bo Sun Department of Precision Instrument State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and InstrumentsTsinghua UniversityBeijing 100084China State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics College of Electronic Science and EngineeringJilin UniversityChangchun 130012China

The emitter-cavity strong coupling manifests crucial significance for exploiting quantum technology,especially in the scale of individual ***,due to the small light-matter interaction cross-section,the single emitter-cavity strong coupling has been limited by its harsh requirement on the quality factor of the cavity and the local density of optical ***,we present a strategy termed waveguide-assisted energy quantum transfer(WEQT)to improve the single emitter-cavity coupling strength by extending the interaction *** ancillary emitters are optically linked by a waveguide,providing an indirect coupling channel to transfer the energy quantum between target emitter and *** enhancement factor of coupling strength eg=g>10 can be easily achieved,which dramatically release the rigorous design of *** an extension of concept,we further show that the ancillae can be used as controlling bits for a photon gate,opening up new degrees of freedom in quantum manipulation.

关键词： quantum coupling transfer

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