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眾所周知，鹽放入水中會發(fā)生溶解，溶解的離子與水分子結(jié)合在一起形成的團簇稱為水合離子或離子水合物。水合離子的微觀結(jié)構(gòu)和動力學(xué)一直是學(xué)術(shù)界爭論的焦點。早在19世紀末，人們就意識到離子水合作用的存在并開始了系統(tǒng)的研究，最早的實驗研究可以追溯到1900年德國著名物理化學(xué)家Walther Nernst的遷移實驗（Transference experiments）。雖然經(jīng)過了一百多年的努力，離子的水合殼層數(shù)、各個水合層中水分子的數(shù)目和構(gòu)型、水合離子對水氫鍵結(jié)構(gòu)的影響、決定水合離子輸運性質(zhì)的微觀因素等諸多問題，至今仍沒有定論。究其原因，關(guān)鍵在于缺乏原子尺度的實驗表征手段，以及精準可靠的計算模擬方法。傳統(tǒng)的譜學(xué)和衍射技術(shù)空間分辨能力較差，只能得到平均效應(yīng)，無法探測局域環(huán)境的影響，實驗數(shù)據(jù)的解釋異常困難，甚至得出完全矛盾的結(jié)論，因此受到很大的限制。另一方面，由于水分子具有全量子化效應(yīng)，且水分子與離子相互作用也非常微弱，這對理論計算也是巨大的挑戰(zhàn)。圖2 鈉離子水合物的原子級分辨成像。從左至右，依次為五種離子水合物的原子結(jié)構(gòu)圖、掃描隧道顯微鏡圖、原子力顯微鏡圖和原子力成像模擬圖。圖像尺寸：1.5 nm ×1.5 nm。 為了突破實驗上的瓶頸，研究人員基于掃描隧道顯微鏡發(fā)展了一套獨特的離子操控技術(shù)，在氯化鈉表面上可控的制備出了單個水合鈉離子，水分子的數(shù)目精確可調(diào)，為高分辨成像創(chuàng)造了條件。在此基礎(chǔ)上，他們利用之前發(fā)展起來的非侵擾式原子力顯微鏡成像技術(shù)，依靠及其微弱的高階靜電力，克服了針尖對弱鍵合水合離子的擾動并首次實現(xiàn)了原子級分辨表征，精確確定了其微觀吸附構(gòu)型（圖2）。這也是水合離子的概念提出一百多年來，首次在實驗中直接“看到”水合離子的原子級圖像。 進一步，研究人員利用帶電的針尖作為電極，控制單個水合離子在氯化鈉表面上的定向輸運，發(fā)現(xiàn)了一種有趣的幻數(shù)效應(yīng)：包含有特定數(shù)目水分子的鈉離子水合物具有異常高的擴散能力，遷移率比其他水合物要高1-2個量級，甚至遠高于體相離子的遷移率（圖3）。結(jié)合第一性原理計算和經(jīng)典分子動力學(xué)模擬，他們發(fā)現(xiàn)這種幻數(shù)效應(yīng)來源于離子水合物與表面晶格的對稱性匹配程度，而且可以在很大一個溫度范圍內(nèi)存在（包括室溫）。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)這種幻數(shù)效應(yīng)具有一定的普適性，適用于相當一部分鹽離子體系。圖3 鈉離子水合物在NaCl表面輸運的幻數(shù)效應(yīng)。a，效果圖：包含3個水分子的水合物具有異常強的擴散能力。 b，分子動力學(xué)模擬得到的不同離子水合物在225K-300K下1ns時間內(nèi)擴散的均方位移。 水溶液中的離子輸運研究長期以來都是基于連續(xù)介質(zhì)模型，而忽略了離子與水相互作用以及離子水合物和界面相互作用的微觀細節(jié)。該工作首次建立了離子水合物的微觀結(jié)構(gòu)和輸運性質(zhì)之間的直接關(guān)聯(lián)，刷新了人們對于受限體系中離子輸運的傳統(tǒng)認識。該項研究的結(jié)果表明，可以通過改變表面晶格的對稱性和周期性來控制受限環(huán)境或納米流體中離子的輸運，從而達到選擇性增強或減弱某種離子輸運能力的目的，這對很多相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域都具有重要的潛在意義，比如：離子電池、防腐蝕、電化學(xué)反應(yīng)、海水淡化、生物離子通道等等。此外，該工作發(fā)展的實驗技術(shù)也首次將水合相互作用的研究精度推向了原子層次，未來有望應(yīng)用到更多更廣泛的水合物體系，開辟全新的研究領(lǐng)域。 該工作得到了Nature三個不同領(lǐng)域?qū)徃迦说囊恢潞迷u和欣賞（Overall, I enjoyed reading this manuscript），認為該工作“會馬上引起理論和應(yīng)用表面科學(xué)領(lǐng)域的廣泛興趣”（The results presented in this manuscript are of immediate interest to the communities dealing with theoretical and applied surface science），“為在納米尺度控制表面上的水合離子輸運提供了新的途徑并可以拓展到其他水合體系”（This result may open a venue for controlling diffusion transport on nano-engineered crystal surfaces and it may be also extended to other hydration systems）。

機體內(nèi)無機元素的代謝紊亂是糖尿病發(fā)病原因之一，因為胰島素抵抗而形成大量的Ⅱ型糖尿病。研究證明，鉻和釩元素可以提高靶組織對胰島素的敏感性因此補鉻補釩是提高胰島素利用率，降低胰島素抵抗的有效途徑之一，同時可以緩解由于胰島素抵抗而引起的眾多糖尿病并發(fā)癥。以酵母菌為載體提供的有機鉻和有機釩，有利于人和動物體的吸收利用，減少應(yīng)激性，而且在加工和儲存中更為穩(wěn)定。因此是安全高效的鉻釩元素補充形式。本項目提供鉻釩酵母的生產(chǎn)和鉻釩酵母相關(guān)食品飲料的制造技術(shù)。

研發(fā)階段/n該發(fā)明提供一種安全、簡便的帶開關(guān)的經(jīng)皮元件，選用醫(yī)用液體硅橡膠壓鑄成形，并以HA粒子摻雜復(fù)合進行增強。可得到生物相容性和 力學(xué)性能良好的經(jīng)皮元件。它包括經(jīng)皮元件本體(1)，乳膠氣囊(2)，單向充氣閥(3)、排氣閥(4)，安全帽(5)，乳膠氣囊安置在經(jīng)皮元件本體內(nèi)腔，經(jīng)皮元件本體上端中部有I、II、III三孔，I、II孔同乳膠氣囊相連，I孔內(nèi)設(shè)單向充氣閥(3)，II孔內(nèi)設(shè)排氣閥(4)，III孔為導(dǎo)管或?qū)Ь€通道，安全帽(5)與III孔相配，經(jīng)皮元件本體用聚甲基乙烯基硅氧烷、含氫硅油、羥基磷灰

大部分鐵基超導(dǎo)的母體在有限溫度會有“向列”相變，在此溫度之下晶格的四重旋轉(zhuǎn)對稱性會自發(fā)破缺，而在此相變溫度下略低或相同的溫度會發(fā)生條紋反鐵磁相變。所以通常認為這些鐵基材料中的向列相是由反鐵磁關(guān)聯(lián)驅(qū)動。但是FeSe體材料的行為與典型的鐵基超導(dǎo)材料非常不同。FeSe在90K溫度有向列相變，但直到可以測量的最低溫度都沒有磁性長程序。最近的核磁共振研究在向列相變溫度附近也沒有看到低能自旋漲落的增強。基于這些結(jié)果，一些人推測FeSe中的向列相和磁性無關(guān)而可能是由軌道序驅(qū)動。通過理論論證和數(shù)值計算提出正方晶格上自旋為1的阻挫自旋模型可以有一種“向列量子順磁相”。這個相自發(fā)地破缺晶格的四重旋轉(zhuǎn)對稱性，但是有自旋能隙，所以沒有接近零能的自旋漲落。王垡及合作者指出這種物相可以解釋FeSe體材料的不尋常物性，并且預(yù)言FeSe會在條紋反鐵磁序和交錯反鐵磁序的兩種波矢都具有有限能量的低能自旋漲落。

道岔作為鐵路線的咽喉，是線路最薄弱的環(huán)節(jié)，也是事故的多發(fā)點。當前，許多科研機構(gòu)都在研究道岔的實時監(jiān)測裝置，但仍未能有效解決監(jiān)測裝置安裝及工作時的故障因素零引入的可靠監(jiān)測問題。而且隨著我國鐵路不斷高速發(fā)展，列車運行速度不斷提高，鐵路道岔越發(fā)成為行車安全的關(guān)鍵，目前各種信息設(shè)備中的微機監(jiān)測系統(tǒng)中均空缺轉(zhuǎn)轍機缺口的自動在線監(jiān)測功能。如能研制出一套有效的監(jiān)測設(shè)備，無論是社會效益還是市場價值都是非常明顯的。 針對這種現(xiàn)狀，我們將采用一種全新的處理方法： 1）從理論建模入手，具體分析各種道岔及轉(zhuǎn)轍機的工作特性，建立一套完善道岔及轉(zhuǎn)轍機的現(xiàn)場運用技術(shù)安全標準，建立道岔及轉(zhuǎn)轍機的“正常故障”的理論模型。 2）運用一種全新的表示桿缺口監(jiān)測方法——數(shù)字圖測量法，這種非接觸式測量的方法可有效地解決安裝及工作的不安全因素的引入問題，而且測量精度高，技術(shù)指標穩(wěn)定，不會因環(huán)境溫度、濕度或其它因素的變化而影響測量的精度，具有傳統(tǒng)電子或機械直測式方法所不能比擬的優(yōu)勢。 3）采用多傳感數(shù)據(jù)融合技術(shù)，解決道岔密貼程度的實時分析、轉(zhuǎn)轍機鎖閉及解鎖力的分析、轉(zhuǎn)轍機工作噪聲的分析、轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部濕度的監(jiān)測等問題，為實時分析預(yù)測轉(zhuǎn)轍機故障提供可靠的理論數(shù)據(jù)，可按第一步建立的“正常-故障”理論模型自動做出判斷，有效解決道岔設(shè)備的檢修更換頭號難題。 4）利用成熟的現(xiàn)場工業(yè)總線技術(shù)，用一對普通信號電纜可實現(xiàn)全站道岔狀態(tài)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。 5）應(yīng)用工業(yè)DSP處理技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)高度集成，解決成本及安裝體積問題。 6）按站段模式組建道岔狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，融入電務(wù)微機監(jiān)測系統(tǒng)，為降你電務(wù)設(shè)備故障提供有效的自動化手段。

已有樣品/n該發(fā)明公開了一種人體可直接觸摸的低溫等離子體的產(chǎn)生方法，應(yīng)用一種低溫等離子體產(chǎn)生裝置產(chǎn)生人體可直接觸摸的低溫等離子體，其中，該低溫等離子體產(chǎn)生裝置包括高壓直流電源(1)、電阻(2)、電容(3)和高壓電極(4)，高壓電極(4)通過串聯(lián)電阻(2)與高壓直流電源(1)相連，并通過并聯(lián)電容(3)接地。產(chǎn)生的人體可直接觸摸的低溫等離子體的長度、粗細和溫度可通過調(diào)節(jié)電阻(2)的阻值、電容(3)的電容值和/或高壓直流電

物體中的熱輸運過程是由組成粒子單元的微觀碰撞來實現(xiàn)的，凝聚態(tài)物理習(xí)慣用聲子的散射來表征這一過程。通常，固體中的熱傳導(dǎo)既有橫波又有縱波聲子的參與，而液體中由于缺乏切向作用力因此其熱輸運僅由軸向的縱波聲子來實現(xiàn)。因此，通常情況下，固體的導(dǎo)熱效果比液體強。本研究成果報道了在具有奇特夾層結(jié)構(gòu)的AgCrSe2晶體中其熱傳導(dǎo)具有液體的特性，因而具有極低的熱導(dǎo)率。AgCrSe2是Ag原子層和CrSe6八面體層沿著c方向堆垛成的六角晶系結(jié)構(gòu)，其中，Ag離子有兩種占位。在低溫下，Ag離子完全占據(jù)I位，隨著溫度增加，部分Ag離子具有足夠的能量從而擴散至II位，從而在約450度完成有序-無序相變，即：在這個溫度點后，Ag離子分別有50%幾率占據(jù)I位和II位，晶體結(jié)構(gòu)亦從R3m變?yōu)镽 m。運用變溫中子/X射線衍射測出的聲子譜表明，正是由于CrSe6八面體層間的Ag離子發(fā)生的有序-無序相變，AgCrSe2晶體中的橫波聲學(xué)支（TA）被完全抑制，而縱波聲學(xué)支（LA）聲子亦被強烈散射，此即：主導(dǎo)熱輸運的聲學(xué)支具有強烈的液體特征。同時，密度泛函微擾理論（Density functional-perturbation theory）的計算亦表明，反映Ag離子振動的橫波聲學(xué)支（TA）和Ag離子有序-無序占位引起的固有擾動具有競爭關(guān)系，隨著溫度升高，TA支逐漸減幅，直至完成相變后被完全抑制。 本項研究還揭示了這一奇特的橫波聲學(xué)支被抑制的現(xiàn)象（固體的類液態(tài)熱輸運）也普遍存在于一系列具有類似層狀結(jié)構(gòu)的化合物之中，即：在van der Waals間隙中存在重元素插層晶體結(jié)構(gòu)的化合物。這將極有可能重塑人們對物質(zhì)中熱輸運的基本認知，并將對熱電材料電聲輸運性能的提升提供良好的思路和契機。

項目研究目的和意義聲學(xué)“麥克風(fēng)陣列”又稱 “聲陣列”、“聲學(xué)相機”、“聲像儀”，是通過將多個麥克風(fēng)按一定的方式排布成陣列結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)對聲音的三維定位和聲場成像。本項目革命性地將核心元件從傳統(tǒng)的標量麥克風(fēng)（無指向性）升級到矢量麥克風(fēng)（有指向性），研制新一代的“矢量麥克風(fēng)陣列”或稱“矢量聲學(xué)相機”，賦予聲學(xué)探測更高的檢測自由度、靈敏度和更小的尺寸，實現(xiàn)高精度