定向输运论文-皮浩弘,张秀芹,王锐,吴晶

定向输运论文-皮浩弘,张秀芹,王锐,吴晶

导读:本文包含了定向输运论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:静电纺丝,微,纳米纤维,液体定向输运,特殊浸润性

定向输运论文文献综述

皮浩弘,张秀芹,王锐,吴晶[1](2019)在《液体定向输运电纺纤维材料的研究及进展》一文中研究指出静电纺丝法是一种高效、便捷制备微/纳米纤维的方法。制备过程中,通过调控微/纳米纤维化学组成及微观结构,能够实现纤维表面及纤维膜厚度方向浸润性差异或梯度的构筑,进而利用浸润性差异或梯度驱动液体的定向输运。综述了近年来电纺纤维及纤维膜材料在液体定向输运中的研究成果及液体定向输运机理,并对液体单向输运微/纳米纤维材料未来的应用及发展进行了展望。(本文来源于《功能材料》期刊2019年02期)

倪飞翔,王会琦,吕王勇,林丽烽,余磊[2](2018)在《随机中心耦合布朗马达的定向输运与随机共振》一文中研究指出在一些物理和生物环境中,耦合布朗粒子因受介质的温度、浓度等的影响而与周围粒子作用,产生不同程度的粘附和脱落过程,其中便伴随着关联结构的随机解耦合和再耦合行为.本文基于Langevin方程引入了一种新的具有中心随机耦合结构的布朗马达模型来刻画系统输运过程中环境粒子与中心粒子间以一定概率发生局部弹性耦合作用,并形成关联粒子数的随机涨落.仿真结果表明,耦合系统的结构参数、势场对称性及噪声强度等对粒子输运行为均产生显着影响,并且可以观察到系统协作、随机共振和广义随机共振等现象.(本文来源于《四川大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

李璞君[3](2018)在《特殊浸润性表面对液滴定向输运的影响》一文中研究指出液滴的定向输运是固体表面特殊浸润性的重要应用之一。实现液滴快速、可逆、可重复的定向输运在局部化学反应、生物化学分离、临床诊断、喷墨打印等领域具有很大的应用前景。然而,现有主流的输运手段存在输运效率低,设备复杂,不可逆以及容易造成液滴损失等缺点,并不能满足实际应用的需求。基于以上问题,本课题首先通过仿真和实验探究固体表面形貌对液滴浸润性的影响。分别建立具有柱状微结构、片状微结构以及“树状”微纳结构的表面仿真模型,并在实验中采用不同的方法在不同的铝合金基底上分别制备了类似的表面结构。发现液滴在叁相接触线越不连续的表面上铺展程度越低,即表面的疏水性越好。且“树状”微纳结构的表面易在微槽内留存空气,对液滴的粘附力降低。通过对比接触角,滚动角,表面的平整度以及制备的难易程度,最终选择在铝合金基底上制备“树状”微纳结构作为本课题制备超疏水表面的主要方法。本课题还通过仿真对超疏水轨道与超亲水轨道避免液滴偏离轨道的机理进行了研究。超疏水轨道依靠垂直壁为液滴提供重力势垒来避免液滴偏离轨道。在超疏水轨道的宽度大小合适的情况下,轨道越深,液滴越难偏离轨道。而超亲水轨道避免液滴偏离的机理有所不同。超亲水表面首先要在液滴接触轨道时吸附少量的液体,通过液体与液滴之间的范德华力的作用避免液滴偏离轨道。范德华力的大小与超亲水轨道的横截面积有关,随着超亲水轨道的横截面积增大,液滴所受到范德华力增大,液滴越不容易偏离轨道。但是如果轨道横截面积过大,液滴将完全浸入轨道,无法进行输运。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

栾康[4](2018)在《鹅毛纤维双重夹角驱动定向液体输运机制及结构仿生设计研究》一文中研究指出液体的定向输运广泛存在于自然界中,其在油水分离、药物输送、雾水收集以及微流控芯片等领域有广泛的应用。人们发现“梯度”在定向输运过程中发挥着极其重要的作用,发展了基于热梯度、光梯度、化学梯度和结构梯度的策略驱动液体定向的输运,并在诸多领域中实现了应用。但基于热梯度、光梯度的定向输运过程需要外部能量输入,基于化学梯度的定向输运过程在时效性存在一定问题,而结构驱动则主要依靠其固有的结构不对称性实现液体的定向输运,一方面不需要外部能量输入,同时可以长时间保持定向输运能力,是一种优越的无动力定向输运策略。现有的结构梯度设计灵感主要来自于仙人掌锥形针刺结构和蜘蛛丝周期性纺锤结构模型。然而在仙人掌锥形针刺结构中,随着锥体延长,拉普拉斯压差将会由于液体难以包裹直径逐渐增大的锥体而丧失,定向输运便难以为继。在蜘蛛丝结构中,液滴无法跨越纺锤结构自身进行输运,难以实现长距离的定向输运。克服锥形针刺结构模型和周期性纺锤结构模型在输运距离上的不足,构建基于新结构模型驱动的定向液体输运体系,实现长距离无动力结构驱动液体定向输运,是发展结构梯度驱动液体定向输运策略的关键。羽毛纤维中存在着明显的不对称性,将这种不对称性结构引入液体定向输运体系,有望成为一种新型的液体定向输运驱动结构。基于上述思路,本文仔细表征了鹅毛纤维等10余种羽毛纤维的结构特征,发现了鹅毛纤维的双重夹角结构,以及由此结构驱动的液体定向输运现象。研究了双重夹角结构在定向输运过程中的作用机制,阐明鹅毛纤维结构的各向异性导致的周期性毛细力是定向输运的根本原因。继而通过机械挤压方法和3D打印技术实现了羽毛双重夹角结构的仿生构建,并对其定向输运行为进行了研究,揭示了结构重合度对定向输运过程的控制作用。该结构的发现将对发展基于新型结构特征实现液体定向输运提供新的研究思路和技术手段,对于促进无动力液体定向输运的研究和应用起到积极作用。本文的主要工作包括以下两个部分:1.鹅毛纤维结构驱动的定向液体输运研究以开封本地的家禽白鹅毛纤维作为实验材料,受多种液体的定向输运现象启发,仔细表征鹅毛纤维的结构,发现了鹅毛纤维上各向异性的双重夹角结构;对定向输运现象进行原位观测,发现了液体的“毛细接力”行为,构建了液体在该结构上定向输运模型,提出了双重夹角协同产生的“毛细接力”实现液体定向输运的概念,并通过计算模拟进行了验证。通过两次复形的方法得到了具有鹅毛纤维结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,成功的实现液体的定向输运。2.基于双重夹角“毛细接力”式定向输运液体的仿生设计在第二章提出“毛细接力”实现液体定向输运概念的基础上,在第叁章中设计了连续叁棱锥“槽道”结构,利用“槽道”内部夹角之间的毛细力完成液体的定向输运。使用机械挤压的方法,在聚乙烯(PE)表面构筑该“槽道”结构且成功的实现液体的定向输运。虽然表现出良好的定向输运效果,但是此种方法制备的样品较为粗糙,而且难以对结构参数进行有效调控和量化研究。为了更精确的控制其结构特征,使用3D打印技术制备定向输运结构,并调控了“槽道”的结构参数重合度λ,考察λ对定向输运过程的影响。结果表明:对于某一确定液体,重合度λ越小液体越容易在该结构上实现定向输运,当λ增加至一定程度后定向输运能力消失。(本文来源于《河南大学》期刊2018-06-01)

范黎明[5](2017)在《过阻尼反馈耦合棘轮的定向输运与效率研究》一文中研究指出近年来,生物体内分子马达的定向输运研究引起了学者们的广泛关注。分子马达是一种酶蛋白大分子。它们在生物体内分布广泛且种类繁多,能够输运生物体内各类细胞器及其他物质等。在实际的定向输运过程中,分子马达能够直接将化学能转化为机械能,且能量转化效率远超目前的人造马达,所以对分子马达的定向输运及效率进行研究十分必要。由于分子马达的尺度非常小,通常为纳米量级,所以其具有明显的布朗运动特性。此外,分子马达在催化水解发生随机涨落的同时,也发生着一系列持续且具有周期性的化学反应,导致马达本身会出现一系列构象的变化,这些构象的变化又导致了马达头部与轨道作用发生变化,使马达在无归的自由扩散中产生宏观的定向运动。当分子马达沿轨道定向运动的过程时,不同的位置处马达与轨道间的作用不同,说明此时作用力的大小与马达头部的位置有关。根据生物体内的作用机制,本文讨论了布朗棘轮定向输运时的反馈控制形式,采用了闭环控制机制,此控制策略的优点是取决于系统的状态或信息。本论文讨论了反馈耦合布朗棘轮中粒子受到方波力及简谐力时,其质心的平均速度、能量转换效率等问题。研究发现,在耦合粒子受到方波力时,随着外力振幅的增加,质心平均速度能够出现峰值。然而随着外力周期的增加,不同势不对称度下耦合粒子质心的平均速度出现准周期变化。此外,随着外力振幅的增加,反馈棘轮的能量转化效率能够达到最大。研究还发现,当耦合粒子受到简谐力时,随着外力频率的变化,耦合粒子的平均速度能够出现一个峰值。随着外力频率的增加,耦合粒子的平均速度及能量转化效率也能达到最大。同时,随着相位的增加,耦合粒子的平均速度及能量转化效率出现周期性变化,且在每个变化周期中均存在一个优化的相位使耦合粒子的定向输运达到最大。本论文所得结论在实验上还可为纳米量级分子马达的定向输运及其动力系统能量转化效率的提高起到理论指导的作用。(本文来源于《沈阳师范大学》期刊2017-03-07)

谢天婷,邓科,罗懋康[6](2016)在《二维非对称周期时移波状通道中的粒子定向输运问题》一文中研究指出目前关于通道中粒子的输运问题大部分是在静态边界的情形下研究的,但时变通道中的粒子输运问题的研究显然具有重要价值和意义.为此,本文讨论了二维非对称周期时移波状通道中的粒子定向输运问题,详细分析了该模型的输运机理,利用数值仿真讨论了输运速度与通道参数和噪声强度的关系研究发现,通道沿延伸方向的非对称周期时移会使粒子位置分布在通道横截方向上表现出非对称性,粒子总体在通道延伸方向会表现出定向输运流.定向流平均速度与通道对称参数成正比例关系,随通道宽度的增加而递减,随通道空间频率及时间频率变化均会出现广义共振现象;随着噪声强度的增加,定向流速度会先增大后减小,即适当的噪声可以增强系统的输运行为.(本文来源于《物理学报》期刊2016年15期)

吴昕妍[7](2016)在《定向凝固Cu掺杂Bi_2Te_3合金组织与电热输运性能》一文中研究指出热电材料是一种可以实现电能与热能之间相互直接转化的功能材料,对新能源探索和环境保护等多个研究领域具有要意义。Bi_2Te_3体系是目前备受关注的室温域热电材料,在热电发电和热电制冷方面的应用前景十分广阔。为了进一步提高该体系材料的热电性能从而实现替代传统发电和制冷器件,近年来各种优化方法的相关报道层出不穷,其中,掺杂和纳米化作为优化热电性能的有效途径被广泛研究。实际上,Bi_2Te_3体系材料的热电传输性能受制备过程中晶体组织、结构、成分、掺杂等多种因素的影响,明确以上因素对热电传输性能的作用机理及其变化规律,对提高Bi_2Te_3体系材料的热电性能至关重要。为此,本论文选择传统的定向凝固方法,使Bi_2Te_3基合金材料经Cu元素掺杂以及固态相变后析出纳米结构相的同时按其最优性能方向定向生长,为高性能热电材料的研发开拓思路并提供理论依据。本论文选取CuxBi_2Te_3+x/2和CuxBi_2Te_3两种掺杂方式对Bi_2Te_3基进行不同Cu含量掺杂下基体微观组织演变和对热电学性能影响规律的探索研究,结果发现,随着Cu含量的增加,Cu开始时固溶在Bi_2Te_3基体中,后逐渐在基体中原位析出第二相组织,经实验确定所析出的第二相为Cu2Te。随着Cu含量的继续增加,会在基体的晶界处形成小部分Cu2Te与Bi_2Te_3复合共晶组织。对Bi-Te-Cu合金进行5μm/s抽拉速度下的定向凝固实验,得到的定向凝固合金组织内部成分分布均匀一致,基体中所固溶Cu的含量有所增加,同时经定向凝固后的基体晶体具有沿(015),(1010)和(110)晶面择优取向生长特性,均与Bi_2Te_3基体晶体中的最优性能方向保持一致。通过对室温下经定向凝固后的Bi-Te-Cu合金进行热电传输系数测试,随着Cu含量的增加,合金电导率先降低后升高,与Seebeck变化呈现相反变化趋势,其中CuxBi_2Te_3系列合金中x=0.10合金Seebeck系数绝对值高于其他成分,并且由于热导率较低,最终在496K时热电优值达到最高值0.69,高于块体Bi_2Te_3未掺杂合金材料区熔试样热电优值约2倍,相比于同种掺杂方式下通过粉末冶金结合熔融旋甩所获得的同系列合金的最高热电优值还要高出37.7%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

陈冰[8](2016)在《受限空间中水的定向输运与甲烷水合物性质研究》一文中研究指出近年来,芯片实验室技术(lab-on-a-chip),即能够对流体进行空间及时间上的精确操控和处理的微流控(microfluidic)技术,逐渐发展起来,由于它有巨大的应用潜力,得到了人们广泛的关注。在纳米技术高速发展的今天,器件集成度越来越高,但要实现在纳米尺度下对流体进行可控地驱动仍然十分困难。实现在纳米孔道中的流体输运是设计并应用纳米流体器件或纳米能量转换器等纳米器件的关键一步。随着实验技术的不断提高,人们已经可以对碳纳米管的直径大小在纳米尺度上进行控制,还能把碳纳米管制成规则的膜。由于碳纳米管的中空结构,尺寸可控,及优良的物理化学性质,它常被用作微流通道,被誉为研究物质受限在纳米空间中的行为的最好的“微型实验室”。不同领域的研究者们提出各种各样的纳米泵的新奇设想。在本文中,我们根据棘轮理论设计了一个基于碳纳米管的纳米水泵模型,并利用在碳纳米管壁偏离中点的位置施加一个周期性的机械振动来驱动纳米管中的水。我们用分子动力学模拟重点研究了在纳米管壁不同位置的机械振动对水泵中的定向流的影响,在受限分子水平上进一步研究了水分子以及定向流量的一些性质。另一方面,能源问题一直困扰着人类,传统的石化能源越用越少,可燃冰作为一种清洁新能源逐渐进入人们的视野。虽然可燃冰的概念提出很早,但对可燃冰的模拟研究是近十年兴起的,主要研究其成核过程。如果将可燃冰置于纳米空间中,并加上电场,它们会有怎么样不同的成核过程?这是我们论文后半部分讨论的内容。本文的全部内容如下:第一章 主要介绍了研究背景、模拟内容与模拟方法,包括关于纳米技术、纳米水泵和可燃冰的知识背景与一系列最前沿的研究现状。第二章 简略的介绍了分子动力学的基本概念,这其中包括本文主要采用的GROMACS软件的介绍,及分子动力学的发展简史、基本原理、运动方程的求解、势函数和力场、系综、周期性边界条件、分子动力学模拟流程及优劣势等。第叁章 运用分子动力学方法,在GROMACS软件下,根据棘轮理论设计了一个基于碳纳米管的纳米水泵,通过在碳纳米管壁上施加机械振动来驱动纳米管中的水,重点研究了在纳米管壁不同位置的机械振动对水泵中的定向流的影响。第四章 建立一系列带不同电荷量的碳纳米平板,在240K温度下模拟甲烷水合物结冰,并研究其中甲烷分子与水分子的动力学性质,为可燃冰的研究与勘探提供理论支持。第五章 总结与展望,指出不足与改进之处。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2016-03-18)

李英琪,王奉超,吴恒安[9](2015)在《曲率比对液滴在锥形基底上定向输运与停滞的影响》一文中研究指出采用分子动力学的方法,则发现液滴与基底的曲率半径比,对液滴输运有着重要的影响.在不同的液滴-基底曲率比处释放液滴,当该比值超过临界值之后,驱动力将不足以驱使液滴定向运动.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

王丽雅,王奉超,吴恒安[10](2015)在《周期性开合壁面上液滴定向输运机制的研究》一文中研究指出采用分子动力学模拟,对周期性开合不平行壁面上液滴的定向输运进行了研究.通过模拟发现,液滴的前进主要是由于在每个完整的张开闭合过程中,液滴都会有一个向着尖端的净位移.净位移的累积促成了液滴的定向运动.通过引入锯齿壁面,疏水壁面上液滴的输运效率得到了大幅度的提升.其发生机制可以用锯齿壁面的类棘轮效应来解释.在壁面的闭合过程中,锯齿阻碍了液滴后退(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

定向输运论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在一些物理和生物环境中,耦合布朗粒子因受介质的温度、浓度等的影响而与周围粒子作用,产生不同程度的粘附和脱落过程,其中便伴随着关联结构的随机解耦合和再耦合行为.本文基于Langevin方程引入了一种新的具有中心随机耦合结构的布朗马达模型来刻画系统输运过程中环境粒子与中心粒子间以一定概率发生局部弹性耦合作用,并形成关联粒子数的随机涨落.仿真结果表明,耦合系统的结构参数、势场对称性及噪声强度等对粒子输运行为均产生显着影响,并且可以观察到系统协作、随机共振和广义随机共振等现象.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

定向输运论文参考文献

[1].皮浩弘,张秀芹,王锐,吴晶.液体定向输运电纺纤维材料的研究及进展[J].功能材料.2019

[2].倪飞翔,王会琦,吕王勇,林丽烽,余磊.随机中心耦合布朗马达的定向输运与随机共振[J].四川大学学报(自然科学版).2018

[3].李璞君.特殊浸润性表面对液滴定向输运的影响[D].哈尔滨工业大学.2018

[4].栾康.鹅毛纤维双重夹角驱动定向液体输运机制及结构仿生设计研究[D].河南大学.2018

[5].范黎明.过阻尼反馈耦合棘轮的定向输运与效率研究[D].沈阳师范大学.2017

[6].谢天婷,邓科,罗懋康.二维非对称周期时移波状通道中的粒子定向输运问题[J].物理学报.2016

[7].吴昕妍.定向凝固Cu掺杂Bi_2Te_3合金组织与电热输运性能[D].哈尔滨工业大学.2016

[8].陈冰.受限空间中水的定向输运与甲烷水合物性质研究[D].浙江师范大学.2016

[9].李英琪,王奉超,吴恒安.曲率比对液滴在锥形基底上定向输运与停滞的影响[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[10].王丽雅,王奉超,吴恒安.周期性开合壁面上液滴定向输运机制的研究[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

标签:;  ;  ;  ;  ;  

定向输运论文-皮浩弘,张秀芹,王锐,吴晶
下载Doc文档

猜你喜欢