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Highly Selective Biomimetic Flexible Tactile Sensor for Neuroprosthetics

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Research 2020年第1期2020卷 1648-1658页

作者： Yue Li zhiguang cao Tie Li Fuqin Sun Yuanyuan Bai Qifeng Lu Shuqi Wang Xianqing Yang Manzhao Hao Ning Lan Ting Zhang i-Lab Key Laboratory of Multifunctional Nanomaterials and Smart SystemsSuzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics(SINANO)Chinese Academy of Sciences(CAS)398 Ruoshui RoadSuzhou 215123China School of Nano-Tech and Nano-Bionics University of Science and Technology of China96 Jinzhai RoadHefeiAnhui 230026China Laboratory of Neurorehabilitation Engineering School of Biomedical Engineering and Institute of Medical RoboticsShanghai Jiao Tong University1954 Huashan RoadShanghai 20030China Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology Chinese Academy of SciencesShanghai 200031China

Biomimetic flexible tactile sensors endow prosthetics with the ability to manipulate objects,similar to human hands.However,it is still a great challenge to selectively respond to static and sliding friction forces,which is crucial tactile information relevant to the perception of weight and slippage during grasps.Here,inspired by the structure of fingerprints and the selective response of Ruffini endings to friction forces,we developed a biomimetic flexible capacitive sensor to selectively detect static and sliding friction forces.The sensor is designed as a novel plane-parallel capacitor,in which silver nanowire-3D polydimethylsiloxane(PDMS)electrodes are placed in a spiral configuration and set perpendicular to the substrate.Silver nanowires are uniformly distributed on the surfaces of 3D polydimethylsiloxane microcolumns,and silicon rubber(Ecoflex^(■))acts as the dielectric material.The capacitance of the sensor remains nearly constant under different applied normal forces but increases with the static friction force and decreases when sliding occurs.Furthermore,aiming at the slippage perception of neuroprosthetics,a custom-designed signal encoding circuit was designed to transform the capacitance signal into a bionic pulsed signal modulated by the applied sliding friction force.Test results demonstrate the great potential of the novel biomimetic flexible sensors with directional and dynamic sensitivity of haptic force for smart neuroprosthetics.

关键词： friction capacitance Highly

丝素/纳晶纤维素载银抗菌复合材料的制备及性能

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化工新型材料 2024年第5期52卷 241-244页

作者：曹胜群张一夏栗志广周嫦娥李蓉江南大学生态纺织教育部重点实验室无锡214122 江苏大学能源研究院镇江212013

丝素蛋白(SF)具有优良的生物相容性、生物可降解性,在生物医学领域有着广泛的应用。纳晶纤维素(NCC)来源于纤维素,具有高强度、大比表面积的优良性能,应用在复合材料、生物医药等多个领域。以SF为基材,NCC作增强剂,纳米Ag作抗菌剂,制备... 详细信息

丝素蛋白(SF)具有优良的生物相容性、生物可降解性,在生物医学领域有着广泛的应用。纳晶纤维素(NCC)来源于纤维素,具有高强度、大比表面积的优良性能,应用在复合材料、生物医药等多个领域。以SF为基材,NCC作增强剂,纳米Ag作抗菌剂,制备了一种具有抗菌性能和一定机械强度的SF/NCC载Ag共混膜。对所制备膜的形貌、结构、力学性能、抗菌性能等进行表征与分析。结果表明,SF/NCC载Ag纳米纤维膜具良好的机械强度和一定的抗菌性能,在医疗和包装材料等方面具有潜在的应用价值。

关键词：丝素纳晶纤维素纳米银抗菌

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优化夹钳油漆件过程防护促降本方案研究

智能城市应用 2024年第1期7卷 125-128页

作者：曹益民黄志光潘勤涛常州中车铁马科技实业有限公司江苏常州212300

整个项目涉及工序多,覆盖面广,项目组均通过不懈地努力,不断打破常规,解决难题,再到落实标准的作业要求、规范等一系列措施,通过“五个阶段”循序提升,为油漆件从零件配送到成品发货,一路保驾护航,最终彻底“消灭”现有的补漆工序,实现... 详细信息

整个项目涉及工序多,覆盖面广,项目组均通过不懈地努力,不断打破常规,解决难题,再到落实标准的作业要求、规范等一系列措施,通过“五个阶段”循序提升,为油漆件从零件配送到成品发货,一路保驾护航,最终彻底“消灭”现有的补漆工序,实现全年近十万余元的降本。而这也不仅仅是一次降本工作,更是产品外观质量的大幅提升,从产品本质赢得客户的认可,意义显著。

关键词：标准规范五个阶段

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光热电站主机直接空冷系统优化探讨

电力勘测设计 2024年第4期 48-52,90页

作者：高志广王进军曹淇雁川中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710075

光热发电是一种比较有发展前景的可再生能源发电形式,具有良好的储能和调峰能力。受制于水资源条件,目前我国光热电站的主机冷却系统多采用直接空冷系统。直接空冷系统配置对机组经济性和盈利能力均会产生较大影响。在总结和分析光热电... 详细信息

光热发电是一种比较有发展前景的可再生能源发电形式,具有良好的储能和调峰能力。受制于水资源条件,目前我国光热电站的主机冷却系统多采用直接空冷系统。直接空冷系统配置对机组经济性和盈利能力均会产生较大影响。在总结和分析光热电站投资构成及运行特点的前提下,依托某案例工程进行直接空冷系统优化计算和分析。对光热电站直接空冷系统气象数据选取与处理、以及电价敏感性分析进行初步探讨。由于上网电价及成本电价普遍较高,与常规火电厂直接空冷系统相比较,光热电站直接空冷系统配置倾向于初始温差(ITD)值较低、风速较小、空冷凝汽器面积较大的方案。

关键词：光热电站直接空冷系统敏感性分析

Stretchable,self-healing,transient macromolecular elastomeric gel for wearable electronics

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Microsystems & Nanoengineering 2019年第1期5卷 583-592页

作者： Mingming Hao Lianhui Li Shuqi Wang Fuqin Sun Yuanyuan Bai zhiguang cao Chunyan Qu Ting Zhang i-Lab Key Laboratory of multifunctional nanomaterials and smart systemsSuzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionicsChinese Academy of Sciences215123 SuzhouChina Nano Science and Technology Institute University of Science and Technology of China96 Jinzhai Road230026 HefeiAnhuiChina

Flexible and stretchable electronics are emerging in mainstream technologies and represent promising directions for future lifestyles.Multifunctional stretchable materials with a self-healing ability to resist mechanical damage are highly desirable but remain challenging to create.Here,we report a stretchable macromolecular elastomeric gel with the unique abilities of not only self-healing but also transient properties at room temperature.By inserting small molecule glycerol into hydroxyethylcellulose(HEC),forming a glycerol/hydroxyethylcellulose(GHEC)macromolecular elastomeric gel,dynamic hydrogen bonds occur between the HEC chain and the guest small glycerol molecules,which endows the GHEC with an excellent stretchability(304%)and a self-healing ability under ambient conditions.Additionally,the GHEC elastomeric gel is completely water-soluble,and its degradation rate can be tuned by adjusting the HEC molecular weight and the ratio of the HEC to glycerol.We demonstrate several flexible and stretchable electronics devices,such as self-healing conductors,transient transistors,and electronic skins for robots based on the GHEC elastomeric gel to illustrate its multiple functions.

关键词： healing transient wear

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水下管汇入水冲击数值模拟研究

石油工程建设 2024年第1期50卷 21-24页

作者：曹先凡王姝媛王琮张爱霞姚志广中国石油集团海洋工程有限公司天津300451 中国石油天然气集团海洋工程重点实验室天津300451 中国石油天然气销售公司北京100007

基于ABAQUS软件,采用耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)对水下管汇入水工况中框架响应进行数值模拟。根据管汇框架入水受力特点,选取其局部结构(工字梁)建立入水数值模型,其中工字梁采用壳单元模拟,海水区域采用欧拉网格离散,为模拟管汇质量... 详细信息

基于ABAQUS软件,采用耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)对水下管汇入水工况中框架响应进行数值模拟。根据管汇框架入水受力特点,选取其局部结构(工字梁)建立入水数值模型,其中工字梁采用壳单元模拟,海水区域采用欧拉网格离散,为模拟管汇质量的影响,采用等效密度方式修正工字梁质量。模拟了工字梁入水过程,计算了关键部位速度和应力时间历程,给出了不同时间点的应力场,讨论了初始速度对最大Mises应力的影响,为管汇框架入水强度分析奠定了基础。

关键词：管汇框架数值模拟耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL) Mises应力 ABAQUS软件

后外侧入路髋关节翻修术中发现聚乙烯内衬磨损断裂1例并文献复习

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现代医药卫生 2024年第1期40卷 68-72,76页

作者：曹逊夏天卫孙家豪刘金柱张志广李志鹏张富城沈计荣南京中医药大学附属医院江苏南京210029 常州市中医院骨伤科江苏常州213000

南京中医药大学附属医院收治1例右侧全髋关节置换术(THA)后疼痛患者,入院后经综合诊断予行后外侧入路髋关节翻修术。术前采用AIHIP系统进行术前设计,术中发现聚乙烯内衬磨损、断裂,但其髋臼臼杯骨长入良好,异常牢固,于是采取打磨臼杯内... 详细信息

南京中医药大学附属医院收治1例右侧全髋关节置换术(THA)后疼痛患者,入院后经综合诊断予行后外侧入路髋关节翻修术。术前采用AIHIP系统进行术前设计,术中发现聚乙烯内衬磨损、断裂,但其髋臼臼杯骨长入良好,异常牢固,于是采取打磨臼杯内面,植入聚乙烯内衬,用骨水泥固定的方法进行翻修,而没有将股骨头、内衬和髋臼侧假体全部更换。手术顺利,术后患者恢复良好,治愈出院。常规聚乙烯材料内衬损耗约为20年,该患者术后8年将内衬磨穿、断裂,且未造成假体进一步松动,较为特殊。该研究就其断裂原因和治疗翻修方法展开讨论,交流手术、治疗方法及注意事项,并回顾相关文献。

关键词：髋关节翻修术 AIHIP系统后外侧入路聚乙烯内衬案例报道

山东烤烟感官质量与化学成分关系及质量预测模型建立

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中国农学通报 2024年第1期40卷 128-134页

作者：周显升李晓阳刘志广周小雨邱承宇庄志麟曹建敏山东中烟工业有限责任公司济南250013 青岛大学山东青岛266071 中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081

为明确山东烤烟化学成分与感官质量之间的关系,探明影响山东烟叶质量提升的关键化学成分指标,对山东省6个地区代表性烟叶样品开展感官质量评价和常规成分、有机酸、生物碱、单双糖、多酚等5类23种化学指标测定,结合简单相关、方差分析... 详细信息

为明确山东烤烟化学成分与感官质量之间的关系,探明影响山东烟叶质量提升的关键化学成分指标,对山东省6个地区代表性烟叶样品开展感官质量评价和常规成分、有机酸、生物碱、单双糖、多酚等5类23种化学指标测定,结合简单相关、方差分析、主成分分析和回归分析等统计方法进行数据分析。筛选出总糖、氯、绿原酸、降烟碱、柠檬酸/烟碱、油酸6个影响山东烟叶品质的关键化学指标,基于6个指标构建山东烟叶感官质量预测模型,验证样本预测值与真实值绝对差值0.43~3.88分,相对误差-5.66%~6.32%,平均误差3.18%。基于关键化学成分构建的感官质量预测模型可为山东烟叶质量的客观评价提供一定的技术支撑。

关键词：山东烤烟多元统计分析质量评价化学成分预测模型

Preparation and Properties of Eco-Friendly Aerated Concrete Utilizing High-Volume Fly Ash with MgO and cao Activators

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Journal of Renewable Materials 2022年第12期10卷 3335-3350页

作者： Xiaoling Qu Xingshuo Yang Siqi li Changan Tian Zaibo Li zhiguang Zhao School of Chemistry and Civil Engineering Shaoguan University Shaoguan512005China

The associated MgO in limestone is believed to affect the volume stability of cementitious materials at room tem-perature,which limits the utilization of low grade limestone.In this study,MgO was used as an alkali activator instead of partial cao to prepare the aerated concrete under hydrother mal conditions.The expansion process was studied to evaluate the influence of the raw materials on the gas forming stability of the slurry.The pore structure(porosity,pore size and its distribution)was analyzed by the image method.The physic mechanical properties(density,strength,thermal properties)of concrete with the addition of MgO were comprehensively investigated.Besides,the mineral compositions and morphology of the hydration products were analyzed to demonstrate the infuence mechanism of MgO on the mechanical properties.Experimental results show that the final expansion rate of the slurry decreases with MgO content.A reasonable MgO content,ie,MgO/(MgO+cao)<20%,con-tributes to improve the compressive strength,attributing to an increased reaction rate to C-S-H gel and tobermor-ite.The addition of MgO causes the thermal conductivity and specific heat to increase.The pore structure is mainly related to the amount of air entraining agent.This study has a significance for the further utilization of magnesium-rich carbonates in the autoclaved building products.

关键词： Fly ash aerated concrete,strength thermal properties pore structure