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Tribological and mechanical behaviours of resin-based friction materials based on microcrack filling

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Biosurface and Biotribology 2023年第1期9卷 1-8页

作者： Lekai Li Guixiong Gao Jin tong Jian Zhuang Wei Song yunhai Ma Guoqin Liu Feipeng Cao Shengwang Yuan Qifeng Zhang Key Laboratory of Bionic Engineering(Ministry of Education) College of Biological and Agricultural EngineeringJilin UniversityChangchunChina

To enhance the friction performance of resin-based friction materials,five types of specimens with different polymer ether ketone(PEEK)contents were fabricated and their physiomechanical behaviours were tested and,their tribological properties were investigated using a JF150F-II constant-speed *** was found that the addition of PEEK had a positive influence on the properties of the friction materials,and sample FM-3(the shorthand of‘Friction Materials-3’,containing 2 wt%PEEK)exhibited improved friction performance with a fade ratio and recovery ratio of 8.6%and 101.1%*** all samples,FM-4(the shorthand of‘Friction Materials-4’,con-taining 3 wt%PEEK)had the lowest specific wear rate with a value of 0.622×10^(−7)cm^(3)(N⋅m)^(−1)at 350℃.The PEEK can fill the microcracks in the composite at a high tem-perature and can also cover the hard abrasive particles to prevent them from directly damaging the *** findings from this study afford a foundation for studies to further improve the properties of resin-based friction materials.

关键词： fade ratios friction materials PEEK recovery ratios specific wear rate

Preparation and flexural properties of biomimetic laminated boards made from starch and maize stalk fiber

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2009年第2期2卷 24-31页

作者： Zhang Fu Wu Na tong Jin Zhou Jiang Yang Xin Ma yunhai Chen Donghui Sun Jiyu College of Vehicle and Motive Power Engineering Henan University of Science and TechnologyLuoyang 471003China Department of Automotive Engineering Shandong Jiaotong UniversityJinan 250023China Key Laboratory of Terrain-Machine Bionics Engineering(Ministry of Education China)and College of Biological and Agricultural EngineeringJilin University at Nanling CampusChangchun 130025China College of Mechanical and Electrical Engineering Hebei Agricultural UniversityBaoding 071001China

In this study,maize stalk tegument separated from the maize pith was crushed to obtain the *** cross-linking maize starch adhesives considering four main factors(water content,gelatinization temperature,NaOH as gelatinization agent and Na2B4O7·10H2O as cross-linking agent)with three levels were prepared based on an orthogonal test scheme L9(34)in order to increase the water-resisting property and the bonding strength of the common maize starch *** bonding properties of maize starch adhesives were characterized using shearing strength under compression *** models of fiber reinforced composites were established according to the microstructure analysis of the four species of insects’elytra including Protaetia orentalis,Copris ochus Motschulsky,Anoplophora chinensis and Cytister bengalensis Aube,which will provide the biomimetic models for the biomimetic laminated *** maize stalk fiber biomimetic laminated boards were prepared based on the structural models of the elytra *** flexural strength and flexural elastic modulus of the biomimetic boards were *** results showed that the flexural strengths of the single layer jute fiber,-reinforced maize stalk fiber boards and the dual layer jute fiber reinforced maize stalk fiber boards are higher than those of the common maize stalk fiber boards and the other three groups of jute fiber hybrid reinforced stalk fiber boards because of the biomimetic laminated design.

关键词： maize stalk biomimetic elytra starch laminated board flexural property

Fast and direct identification of SARS-CoV-2 variants via 2D InSe field-effect transistors

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InfoMat 2023年第2期5卷 120-130页

作者： Duo Xu Junji Li yunhai Xiong Han Li Jialin Yang Wenqiang Liu Lianfu Jiang Kairui Qu tong Zhao Xinyu Shi Shengli Zhang Dan Shan Xiang Chen Haibo Zeng MIIT Key Laboratory of Display Materials and Devices School of Materials Science and EngineeringNanjing University of Science and TechnologyNanjingPeople's Republic of China School of Environmental and Biological Engineering Nanjing University of Science and TechnologyNanjingPeople's Republic of China

As the COVID-19 pandemic evolves and new variants emerge,the development of more efficient identification approaches of variants is urgent to prevent continuous outbreaks of ***-effect transistors(FETs)with two-dimensional(2D)materials are viable platforms for the detection of virus nucleic acids(NAs)but cannot yet provide accurate information on NA ***,2D Indium selenide(InSe)FETs were used to identify SARSCoV-2 *** device's mobility and stability were ensured by atomic layer deposition(ALD)of Al_(2)O_(3).The resulting FETs exhibited sub-fM detection limits ranging from 10^(–14)M to 10^(–8)*** recognition of single-nucleotide variations was achieved within 15 min to enable the fast and direct identification of two core mutations(L452R,R203M)in Delta genomes(p<0.01).Such capability originated from the trap states in oxidized InSe(InSe_(1-x)O_(x))after ALD,resulting in traps-involved carrier transport responsive to the negative charges of *** sum,the proposed approach might highly provide epidemiological information for timely surveillance of the COVID pandemic.

关键词： 2D InSe field-effect transistors SARS-CoV-2 single-nucleotide variations trap states

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广州管圆线虫感染大鼠脑组织转录组分析

中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2024年第2期42卷 217-224,233页

作者：程东慧蒋天哥景一丹杨丽敏郭云海方圆李中秋张仪中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心) 传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室国家卫生健康委员会寄生虫病原与媒介生物学重点实验室世界卫生组织热带病合作中心科技部国家级热带病国际研究中心上海200025 上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院上海200025

目的了解广州管圆线虫感染后大鼠脑组织转录组的表达水平。方法将32只SD大鼠随机分为对照组(12只)和感染组(20只),感染组每只大鼠经灌胃感染40条广州管圆线虫Ⅲ期幼虫,对照组灌胃等体积生理盐水。感染后1、7、14、21 d,对照组、感染组... 详细信息

目的了解广州管圆线虫感染后大鼠脑组织转录组的表达水平。方法将32只SD大鼠随机分为对照组(12只)和感染组(20只),感染组每只大鼠经灌胃感染40条广州管圆线虫Ⅲ期幼虫,对照组灌胃等体积生理盐水。感染后1、7、14、21 d,对照组、感染组分别随机解剖3、5只,取脑组织制备石蜡切片,苏木精-伊红(HE)染色后观察脑组织病理变化。TRIzol法提取感染后14 d大鼠脑组织RNA,逆转录为cDNA后测序。选取差异表达mRNA进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)代谢通路分析,采用STRING数据库预测差异表达mRNA靶蛋白之间的蛋白质互作(PPI)关系。利用生物信息学方法构建差异表达基因的竞争性内源性RNA(ceRNA)调控网络。采用qPCR验证表达差异的lncRNA。结果HE染色结果显示,感染广州管圆线虫后14 d,感染组大鼠脑组织出现病理变化,脑海马区神经元胞浆固缩;感染后21 d,脑膜处可见寄生虫样组织。RNA测序结果显示,感染广州管圆线虫后14 d,大鼠脑组织中差异表达mRNA的数量为955个(890个上调、65个下调);差异表达lncRNA的数量为193个(122个上调、71个下调)。GO富集分析结果显示,差异表达mRNA主要富集在炎症反应、免疫应答等生物过程,细胞成分主要为质膜外侧的胞外空间、细胞表面等,分子功能主要为趋化因子活性、趋化因子受体结合等;KEGG代谢通路分析结果显示,差异表达mRNA主要参与细胞因子-细胞因子受体相互作用、趋化因子等信号通路。PPI分析结果显示,差异表达基因主要的靶点为趋化因子配体11、RT1-Da、丝氨酸家族E成员1等,均与免疫应答相关。ceRNA结果显示,显著富集的miRNA如mir-466b-3p、mir-1956、mir-207和mir-328a-5p等与免疫应答、细胞凋亡、血管生成等过程有关。qPCR结果显示,感染广州管圆线虫后,感染组大鼠H19的相对转录水平逐渐升高,在感染后21 d达到峰值,为15.074±3.366,高于对照组的1.000±0.113(t=13.190,P<0.05);RT1-CE6、LOC100910973和lncR-ncf1的相对转录水平在感染后14 d达到峰值,分别为9.702±1.408、6.683±1.299和7.733±0.717,均高于对照组的1.003±0.039、1.001±0.156和0.999±0.076(t=20.760、13.830、28.810,均P<0.01);AABR07030796.1的相对转录水平在感染后14 d开始上升,至感染后21 d达到峰值,分别为4.485±0.236和5.068±1.608,均高于对照组的1.000±0.159和1.001±0.256(t=7.049、8.229,均P<0.01)。感染广州管圆线虫后14 d,大鼠脑组织中H19、RT1-CE6、LOC100910973、lncR-ncf1和AABR07030796.1的qPCR结果和RNA测序结果均显示上调,表达趋势一致。结论广州管圆线虫感染后大鼠脑组织转录组中获得955个差异表达mRNA和193个差异表达lncRNA,主要富集在炎症反应、免疫应答等生物过程。

关键词：广州管圆线虫长链非编码RNA 转录组学竞争性内源RNA

基于ANSYS的竹象虫头管仿生模型抗扭转分析

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农业工程学报 2016年第12期32卷 11-16页

作者：许顺佟金马云海李默吉林大学生物与农业工程学院/吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130025

多层复合管在工程领域中应用广泛,但对其抗扭性质研究却较匮乏。为揭示竹象虫头管的抗扭转机理,该文利用电子扫描显微镜、X射线能谱仪和纳米压痕测试仪对竹象虫头管的内部结构、组成成分和纳米力学特性进行了分析。结果得出,竹象虫头管... 详细信息

多层复合管在工程领域中应用广泛,但对其抗扭性质研究却较匮乏。为揭示竹象虫头管的抗扭转机理,该文利用电子扫描显微镜、X射线能谱仪和纳米压痕测试仪对竹象虫头管的内部结构、组成成分和纳米力学特性进行了分析。结果得出,竹象虫头管是由组织形貌、成分、力学性质各异的多种结构组成的多层中空复合管,其中外层主要为致密的几丁质,内层根据组织形貌又可分为轴向层和周向层,轴向层由片状脂类或糖类聚合物排列而成,周向层主要由纤维-蛋白基质排列而成,加强筋径向分布在管壁中,贯通多个轴向和周向层。其中,周向层的弹性模量、硬度和刚度最大。在头管结构研究的基础上,建立了仿生管模型,并采用ANSYS有限元软件对仿生管模型进行扭转分析,揭示了竹象虫头管多层排列的合理性。同时优化结果表明,提高内层材料的弹性模量,可以增加多层复合管的抗扭能力。该研究可为多层复合管抗扭转能力的增强设计提供参考。

关键词：仿生有限元法模型多层复合管竹象虫扭矩

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仿生减阻深松铲设计与试验

农业机械学报 2014年第4期45卷 141-145页

作者：张金波佟金马云海吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130025 佳木斯大学机械工程学院佳木斯154007

将小家鼠爪趾高效的土壤挖掘性能应用于深松铲减阻结构设计中,设计了铲柄破土刃口为指数函数曲线型减阻深松铲。为了对比耕作阻力,应用仿生减阻深松铲与传统深松铲进行了田间深松耕作试验。结果表明,耕深和前进速度对耕作阻力均有显著影... 详细信息

将小家鼠爪趾高效的土壤挖掘性能应用于深松铲减阻结构设计中,设计了铲柄破土刃口为指数函数曲线型减阻深松铲。为了对比耕作阻力,应用仿生减阻深松铲与传统深松铲进行了田间深松耕作试验。结果表明,耕深和前进速度对耕作阻力均有显著影响,且耕作阻力随着耕深和前进速度的增大而增大。在相同试验条件下,仿生减阻深松铲与传统深松铲相比,耕作阻力降低8.5%-39.5%,减阻效果明显。

关键词：深松铲结构设计指数曲线减阻耕作阻力

四种昆虫鞘翅断面的超微观结构及仿生模型(英文)

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农业工程学报 2011年第6期27卷 105-109页

作者：张伏高吭佟金周江马云海河南科技大学车辆与动力工程学院洛阳471003 吉林大学生物与农业工程学院长春130025

研究动物鞘翅的内部结构,为复合材料的结构设计提供设计依据,以东方白点花金龟(Protaetia orentalis)、臭蜣螂(Coprisochus)、星天牛(Anoplophora chinensis)和黄缘真龙虱(Cytister bengalensis)为研究对象,利用扫描电子显微镜对鞘翅断... 详细信息

研究动物鞘翅的内部结构,为复合材料的结构设计提供设计依据,以东方白点花金龟(Protaetia orentalis)、臭蜣螂(Coprisochus)、星天牛(Anoplophora chinensis)和黄缘真龙虱(Cytister bengalensis)为研究对象,利用扫描电子显微镜对鞘翅断面进行了分析,并结合四种昆虫的生活环境,对观察到的鞘翅材料结构进行了分析和总结;针对鞘翅材料的结构特点,概括和总结了纤维模型和层状复合材料模型。研究结果表明:四种昆虫的鞘翅均由层状复合材料组成,在鞘翅内部发现的纤维(束)的形态略有区别。在花金龟鞘翅的纤维(束)形态有T型结构、正交叠层结构和分叉纤维结构;臭蜣螂鞘翅的纤维(束)形态有网状结构、块状凸起结构和刺状纤维结构;星天牛鞘翅的纤维(束)形态有空腔结构、螺旋结构、孔洞结构和刺状结构;龙虱鞘翅的纤维(束)形态有空腔和孔洞结构。这些天然生物纤维结构形式为轻质仿生复合材料的结构设计提供了可供学习和效仿的生物模型;基于四种昆虫鞘翅的内部结构分析,总结了常用的几种纤维模型,即分叉纤维模型和螺旋纤维模型,并对两种模型进行了模型示意,几种结构模型为复合材料特别是层状复合材料和纤维增强复合材料的仿生结构设计提供了依据。

关键词：昆虫鞘翅仿生扫描电镜纤维增强复合材料

Kevlar浆粕和冰晶石及硫酸钡在摩擦材料中的作用

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农业机械学报 2006年第4期37卷 142-144,148页

作者：杨亚洲蒋蔓马云海佟金吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室吉林大学化学学院

分析了Kevlar浆粕、冰晶石及沉淀硫酸钡对制动摩擦材料摩擦磨损性能、洛氏硬度及冲击强度的影响。结果表明:填加Kevlar浆粕、冰晶石及硫酸钡能不同程度地提高并稳定摩擦因数、降低比磨损速率,其中Kevlar浆粕和冰晶石的混杂效应最为明显... 详细信息

分析了Kevlar浆粕、冰晶石及沉淀硫酸钡对制动摩擦材料摩擦磨损性能、洛氏硬度及冲击强度的影响。结果表明:填加Kevlar浆粕、冰晶石及硫酸钡能不同程度地提高并稳定摩擦因数、降低比磨损速率,其中Kevlar浆粕和冰晶石的混杂效应最为明显;增大硫酸钡含量则能较好地控制摩擦因数随温度的波动;摩擦材料的洛氏硬度值有所降低,而冲击强度则不同程度地提高。利用扫描电镜对摩擦材料磨损表面进行了观察和磨损机理分析。

关键词：制动摩擦材料 Kevlar浆粕冰晶石沉淀硫酸钡摩擦磨损力学性能

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提高热塑性淀粉材料耐水性的研究进展

材料导报 2009年第1期23卷 106-109页

作者：周江马云海佟金吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室长春130022 吉林大学生物与农业工程学院长春130022

在扼要介绍热塑性淀粉材料的基础上,总结和归纳了近年来国内外以提高热塑性淀粉材料的耐水性能和降低其对环境湿度敏感性为目的的研究工作。与可生物降解高分子共混、交联处理和表面改性是目前采用的主要方法。评述了这些方法各自的特... 详细信息

在扼要介绍热塑性淀粉材料的基础上,总结和归纳了近年来国内外以提高热塑性淀粉材料的耐水性能和降低其对环境湿度敏感性为目的的研究工作。与可生物降解高分子共混、交联处理和表面改性是目前采用的主要方法。评述了这些方法各自的特点和不足,并指出今后的研究工作应以开发廉价、高效、环保并易于工业化实施的改性方法为主要方向。

关键词：热塑性淀粉(TPS) 共混交联表面改性