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Geometric phase-encoded stimuli-responsive cholesteric liquid crystals for visualizing real-time remote monitoring:humidity sensing as a proof of concept

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Light(Science & Applications) 2024年第2期13卷 283-293页

作者： Shi-Long Li Zhao-Yi Chen Peng Chen Wei hu Chaohong huang Sen-Sen Li xuejia hu Yan-Qing Lu Lu-Jian Chen Department of Electronic Engineering School of Electronic Science and EngineeringXiamen University361005 XiamenChina College of Engineering and Applied Sciences Nanjing University210093 NanjingChina Fujian Key Laboratory of Ultrafast Laser Technology and Applications Xiamen University361005 XiamenChina

Liquid crystals are a vital component of modern photonics,and recent studies have demonstrated the exceptional sensing properties of stimuli-responsive cholesteric liquid ***,existing cholesteric liquid crystal-based sensors often rely on the naked eye perceptibility of structural color or the measurement of wavelength changes by spectrometric tools,which limits their practical ***,developing a platform that produces recognizable sensing signals is *** this study,we present a visual sensing platform based on geometric phase encoding of stimuli-responsive cholesteric liquid crystal polymers that generates real-time visual patterns,rather than frequency *** demonstrate this platform’s effectiveness,we used a humidity-responsive cholesteric liquid crystal polymer film encoded with a q-plate pattern,which revealed that humidity causes a shape change in the vortex beam reflected from the encoded cholesteric liquid crystal ***,we developed a prototype platform towards remote humidity monitoring benefiting from the high directionality and long-range transmission properties of laser beams carrying orbital angular *** approach provides a novel sensing platform for cholesteric liquid crystals-based sensors that offers promising practical *** ability to generate recognizable sensing signals through visual patterns offers a new level of practicality in the sensing field with stimuli-responsive cholesteric liquid *** platform might have significant implications for a broad readership and will be of interest to researchers working in the field of photonics and sensing technology.

关键词： humidity visual liquid

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Optofluidics:the interaction between light and flowing liquids in integrated devices

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Opto-Electronic Advances 2019年第11期2卷 1-10页

作者： Jiaomeng Zhu Xiaoqiang Zhu Yunfeng Zuo xuejia hu Yang Shi Li Liang Yi Yang Key Laboratory of Artificial Micro/Nano Structure of Ministry of Education School of Physics and TechnologyWuhan UniversityWuhan 430072China Shenzhen Research Institute Wuhan UniversityShenzhen 518000China

Optofluidics is a rising technology that combines microfluidics and *** goal is to manipulate light and flowing liquids on the micro/nanoscale and exploiting their interaction in optofluidic *** fluid flow in the on-chip devices is reconfigurable,non-uniform and usually transports substances being analyzed,offering a new idea in the accurate manipulation of lights and biochemical *** this paper,we summarized the light modulation in heterogeneous media by unique fluid dynamic properties such as molecular diffusion,heat conduction,centrifugation effect,light-matter interaction and *** understanding the novel phenomena due to the interaction of light and flowing liquids,quantities of tunable and reconfigurable optofluidic devices such as waveguides,lenses,and lasers are *** novel applications bring us firm conviction that optofluidics would provide better solutions to high-efficient and high-quality lab-on-chip systems in terms of biochemical analysis and environment monitoring.

关键词： optofluidics optical devices microfluidic chip

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海洋源降血压肽研究进展

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中国食品学报 2022年第8期22卷 353-363页

作者：胡学佳戴致远张晓頔叶剑浙江工商大学海洋食品研究院杭州310035

高血压作为世界性健康问题,影响着全球各行各业的人们。食源性降血压肽以有效且无毒副作用的优点成为近年的研究热点。海洋物种约占全球生物多样性总量的一半,其中含有的蛋白是制备降血压肽的重要原料。本文综述血管紧张素转化酶抑制肽... 详细信息

高血压作为世界性健康问题,影响着全球各行各业的人们。食源性降血压肽以有效且无毒副作用的优点成为近年的研究热点。海洋物种约占全球生物多样性总量的一半,其中含有的蛋白是制备降血压肽的重要原料。本文综述血管紧张素转化酶抑制肽的降血压机理、构效关系,降血压肽来源及制备方法,总结生产中存在的问题及发展趋势,旨在为今后海洋源降血压肽的开发利用提供理论依据。

关键词：海洋源血管紧张素转换酶降血压肽研究进展

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Helmholtz方程基于变限积分法的数值求解

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工程数学学报 2023年第5期40卷 822-832页

作者：王雅楠王桂霞胡学佳内蒙古师范大学数学科学学院呼和浩特010022 内蒙古自治区应用数学中心呼和浩特010022

Helmholtz方程是一类描述电磁波的椭圆型偏微分方程,在力学、声学和电磁学等领域应用广泛。为了消除因高波数引起的污染效应,数值求解Helmholtz方程的传统方法是对网格进行加密,网格加密不仅增加了时间复杂度,且离散后的矩阵通常是病态... 详细信息

Helmholtz方程是一类描述电磁波的椭圆型偏微分方程,在力学、声学和电磁学等领域应用广泛。为了消除因高波数引起的污染效应,数值求解Helmholtz方程的传统方法是对网格进行加密,网格加密不仅增加了时间复杂度,且离散后的矩阵通常是病态的。因此,寻求对任意波数都有效的方法是必要的。在有限体积法的基础上,引入变限因子,将微分方程完全转换成积分方程,利用一元三点和二元九点Lagrange插值公式,构造含三对角矩阵的离散格式,分别对一维和二维Helmholtz方程进行变限积分法的数值求解。该方法适用于任意波数,求解过程物理意义明确,数值格式简单。对于一维Helmholtz方程研究了变限因子对误差的影响,利用Taylor展式及Lagrange插值余项公式进行误差估计,证明离散格式的截断误差达到二阶。数值实例表明该离散格式的变限因子和步长相等时,误差阶较低。对二维Helmholtz方程,探究不同波数对数值解的影响,证明离散格式的截断误差达到三阶。数值实例表明,对于不同的波数,数值格式都有较好的精度,高波数没有引起污染效应。

关键词： Helmholtz方程变限积分法 Lagrange插值误差估计变限因子

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红娘鱼降血压肽的酶解制备工艺优化及酶解产物的抗氧化活性研究

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核农学报 2022年第7期36卷 1391-1401页

作者：胡学佳戴志远张晓頔董烨金仁耀浙江工商大学海洋食品研究院浙江杭州310012

为有效利用红娘鱼制备降血压肽,以红娘鱼鱼糜为原料提取蛋白,并对其进行酶解制备降血压肽。以血管紧张素转换酶ACE抑制率和水解度为指标,通过响应面分析法对酶解红娘鱼鱼糜蛋白制备降血压肽的工艺条件进行优化,并对最优条件下制备的酶... 详细信息

为有效利用红娘鱼制备降血压肽,以红娘鱼鱼糜为原料提取蛋白,并对其进行酶解制备降血压肽。以血管紧张素转换酶ACE抑制率和水解度为指标,通过响应面分析法对酶解红娘鱼鱼糜蛋白制备降血压肽的工艺条件进行优化,并对最优条件下制备的酶解产物进行分子量和抗氧化活性测定。结果表明,碱性蛋白酶是制备降血压肽的最适蛋白酶,响应面法优化制备降血压肽的最佳酶解条件为pH值9、酶与底物的比值(酶底比)1.4%、温度54℃、时间2 h,此条件下酶解制得的降血压多肽ACE抑制率理论值为88%,实际值为89.3%;经高效液相色谱(HPLC)分析可得酶解产物相对分子量<2 000 Da。通过测定酶解产物样品的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率、羟自由基(·OH)清除率及还原力判定其体外抗氧化活性,结果表明酶解产物具有较强抗氧化活性。本研究结果为红娘鱼的高值化利用提供了数据支持和理论基础。

关键词：红娘鱼酶解物降血压肽响应面分析法抗氧化活性

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不同蛋白酶对红娘鱼蛋白水解物的结构特性和生物活性的影响

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中国食品学报 2023年第10期23卷 81-89页

作者：胡学佳戴志远金仁耀张晓頔董烨浙江工商大学海洋食品研究院杭州310035

以红娘鱼为原料,对木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶、碱性蛋白酶和风味蛋白酶水解产物的结构特性、抗氧化及ACE抑制活性进行比较。采用高效液相色谱、紫外光谱、内源荧光光谱和傅里叶变换红外光谱测定红娘鱼蛋白在不同蛋白酶作用下... 详细信息

以红娘鱼为原料,对木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶、碱性蛋白酶和风味蛋白酶水解产物的结构特性、抗氧化及ACE抑制活性进行比较。采用高效液相色谱、紫外光谱、内源荧光光谱和傅里叶变换红外光谱测定红娘鱼蛋白在不同蛋白酶作用下的结构变化。通过测定水解产物ACE抑制率和抗氧化活性表征酶解产物的生物活性。与其它蛋白酶相比,碱性蛋白酶水解产物的低分子质量(<1000 u)占比和疏水氨基酸含量最高,分别为88.2%和200.5 mg/g,在结构表征中,碱性蛋白酶水解产物的β-转角和无规则卷曲也均高于其它蛋白酶,分别为69.68%和23%。同时碱性蛋白酶水解产物的抗氧化活性(·OH清除能力、DPPH自由基清除率和Fe2+螯合活性)和ACE抑制活性也是最高的,IC50值分别为1.88,1.92,1.76,0.77 mg/mL。结论:碱性蛋白酶是制备红娘鱼生物活性肽的最优蛋白酶。本研究为红娘鱼的多元化开发利用提供了理论支持。

关键词：蛋白酶红娘鱼结构特性抗氧化活性 ACE抑制活性

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鳙鱼皮水解物美拉德反应产物抗氧化活性研究

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核农学报 2022年第11期36卷 2199-2209页

作者：董烨张益奇张晓頔胡学佳戴志远浙江工商大学海洋食品研究院浙江杭州310035 浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室浙江杭州310035 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心辽宁大连116000

为进一步利用鱼类加工副产物,采用微波技术预处理鳙鱼皮,碱性蛋白酶酶解制备鳙鱼皮水解物(FSH),将其与葡萄糖、木糖和核糖进行美拉德反应,评价美拉德反应产物的抗氧化活性和挥发性风味物质。结果表明,美拉德反应显著提高了鳙鱼皮水解物... 详细信息

为进一步利用鱼类加工副产物,采用微波技术预处理鳙鱼皮,碱性蛋白酶酶解制备鳙鱼皮水解物(FSH),将其与葡萄糖、木糖和核糖进行美拉德反应,评价美拉德反应产物的抗氧化活性和挥发性风味物质。结果表明,美拉德反应显著提高了鳙鱼皮水解物的抗氧化活性,核糖美拉德反应产物的抗氧化活性最高,在135℃、35 min条件下,核糖美拉德反应产物的总氧化活性为2156μmol·L^(-1)FeSO_(4),DPPH自由基清除能力达到96.53%,超氧阴离子自由基清除能力达到88.08%。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)分析美拉德反应产物的挥发性风味物质发现,呈肉香味的吡嗪、呋喃类杂环化合物相对含量增加,从而改善了鳙鱼皮水解物的风味。本研究结果为制备食品天然抗氧化剂提供了理论依据,为鱼类加工副产物高值化开发与利用提供了参考。

关键词：美拉德反应抗氧化挥发性成分

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泥石流次声特征分析及流量智能反演方法

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自然灾害学报 2024年第2期33卷 54-64页

作者：胡耕源刘敦龙桑学佳张少杰陈乔成都信息工程大学软件工程学院四川成都610225 四川省信息化应用支撑软件工程技术研究中心四川成都636499 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610044 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400722

次声技术已被广泛应用于泥石流监测预警中,泥石流次声的某些特征可从一定程度上反映泥石流的流量。泥石流流量是评估泥石流规模的重要参数,准确预测泥石流流量对泥石流监测预警具有重要意义。围绕影响泥石流次声特性的关键物理参量,通... 详细信息

次声技术已被广泛应用于泥石流监测预警中,泥石流次声的某些特征可从一定程度上反映泥石流的流量。泥石流流量是评估泥石流规模的重要参数,准确预测泥石流流量对泥石流监测预警具有重要意义。围绕影响泥石流次声特性的关键物理参量,通过定量化配比水槽实验模拟泥石流产生次声的物理过程,采集次声信号并测算流量。通过分析泥石流流量与次声之间的关联,揭示泥石流流量对次声特性的影响规律。经特征提取和特征选择提炼出可表征泥石流流量的次声特征因子并构建特征向量集。通过对比分析k近邻算法(k-nearest neighbor,KNN)、神经网络、随机森林和梯度提升决策树(gradient boosting decision tree,GBDT)算法在流量预测方面的表现性能,构建了具有较高预测准确率的泥石流流量智能反演模型。通过该智能反演模型可实现泥石流流量的有效预测,从而为泥石流次声监测提供更丰富的报警信息。

关键词：泥石流次声特征分析流量智能反演

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变系数对流扩散方程的变限积分法

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内蒙古农业大学学报：自然科学版 2022年第4期43卷 108-113页

作者：胡学佳玉林王桂霞王雅楠内蒙古师范大学数学科学学院呼和浩特010022 内蒙古师范大学应用数学中心呼和浩特010022 内蒙古师范大学国际设计艺术学院呼和浩特010022

本文提出了求解一维非稳态变系数对流扩散方程的变限积分法,结合二元六点Lagrange插值,构造了混合精度的隐式离散格式,利用Fourier分析证明了该方法的无条件稳定性。数值算例展示了该方法求解变系数对流扩散方程的有效性。

关键词：对流扩散变系数变限积分法 Lagrange插值

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梅山地区文化遗产分布时空特征及其与自然环境的关系

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经济地理 2024年第3期44卷 218-228页

作者：黄雪嘉沈守云胡希军廖秋林童谣曹宇弛孙欣芃中南林业科技大学风景园林学院湖南长沙410004 湖南城市学院美术与设计学院湖南益阳413000 湖南省自然保护地风景资源大数据工程技术研究中心湖南长沙410004

梅山地区文化遗产景观资源丰富、特色鲜明,其时空分布特征在一定程度上映射了湘中地区人类聚居空间的演变规律,对文化遗产的整体性保护、系统化管理、因地制宜的改造具有重要意义。文章以梅山地区文物保护单位、农业文化遗产、传统村落... 详细信息

梅山地区文化遗产景观资源丰富、特色鲜明,其时空分布特征在一定程度上映射了湘中地区人类聚居空间的演变规律,对文化遗产的整体性保护、系统化管理、因地制宜的改造具有重要意义。文章以梅山地区文物保护单位、农业文化遗产、传统村落和古道为研究对象,运用ArcGIS空间分析法分析不同时期文化遗产的空间分布特征,探讨其与自然环境的关系,并运用随机森林模型分析各自然因素对文化遗产分布的重要性。结果表明:(1)秦汉至隋唐时期文化遗产总体呈随机分布,其他历史时期呈集聚分布;(2)各时期文化遗产分布格局明显不同,高密度分布区随时间推移由资水中下游向中上游迁移;(3)文化遗产分布重心呈现整体向西南偏移的趋势,聚集程度表现为由集聚到分散交替演变的过程;(4)受自然环境影响,梅山地区文化遗产主要分布在海拔500 m以下的平原或丘陵、坡度2°~15°的缓斜坡和斜坡、距地质灾害点1 km外的区域,各坡向分布较为均匀,距河流1 km范围内及红壤地区分布最多。(5)河流为影响该地区文化遗产分布的最重要因素,其次为地质灾害和地形因素,土壤因素的重要性最低。

关键词：文化遗产文物保护单位传统村落随机森林自然环境河流梅山地区

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