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荷下的力学行为却鲜有研究和报道,很多基础性关键科学问题亟待解答.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室微纳尺度材料研究中心在金属力学行为方面进行了长期的探索.在11月20日《美国国家科学院院刊》上在线发表的一篇研究论文中,该中心单智伟教授和他的合作者发表了他们最新的研究成果.他们借助自己设计的透射电镜定量原位纳米力学测试装置,选取铝基非晶试样为研究对象,在弹性极限内对非晶态金属进行了固定应变的循环加载.一定的循环周次后,非晶材料中出现微裂纹并最终在裂尖区域形成若干微小晶粒.令人意外的是,这些微小晶粒的一部分会随着加载的进行而演化成为一个大晶粒,而这个大晶粒会阻止微裂纹的生长,从而有效地增加材料的抗损伤能力.
在块体金属玻璃中,由于剪切变形区(STZ)在空间和时间上形成相互关联效应,所以塑性变形通常集中在局部的剪切带中发生.但是该文的分子动力学模拟结果表明,在循环载荷作用下,作为承载金属玻璃塑性变形基本单元的STZ在应力作用下,不仅发生剪切变形,同时STZ的组成原子之间也存在一些相对扩散.单次加载时,由于剪切带快速扩展,扩散效应通常不明显,但是,在循环载荷作用下,STZ中的原子扩散将拥有充足的时间,逐步累积并最终使得部分原子形成长程有序的排列方式即发生晶化.这些发现对于非晶态金属本征的疲劳和断裂行为的研究具有重要的意义,为非晶态金属在微/纳电子机械系统(M/NEMS)中的应用和结构性能优化奠定了实验和理论基础.
本篇论文地址 http://www.sxsky.net/xie/070636822.html
该研究得到了国家杰出青年科学基金(项目资助号:50925104),创新研究群体基金(项目资助号:51321003)和其他国家科技计划的资助.
4.北大教授AnnalsofMathematics发表代数几何研究成果
来源:北京大学发布时间:2016-12-09
近日,北京国际数学研究中心许晨阳教授与人合作的两篇论文被世界顶级数学期刊AnnalsofMathematics接受.
回到北大工作后,许晨阳在代数几何的不同方向都取得了突破性进展.其首个研究成果是解决了田刚关于K-稳定性两个定义的等价性猜想.K-稳定性的概念是田刚在1996年引进的,用来刻画Fano流形上Kahler-Einstein度量的存在性.2002年,Donaldson用代数方法给出K-稳定性的另一个定义.许晨阳与李驰合作,通过系统引入极小模型纲领为工具,完全解决了田刚的猜想,实际上他们的结果更强,发现一类奇点(称为klt奇点)在Kahler-Einstein度量的研究中的重要性.更有意义的是,他们的结果揭示了数学两个不同领域之间的深刻联系,并在利用纯代数几何的方法构造Fano簇的模空间这个理论方向取得了一大进步.
许晨阳的另一工作是有关第一陈类为负的代数流形构成的模空间的紧化研究,这种紧化由Kollar,Shephard-Barron,Alexeev等数学家提出,在高维领域被称为KSBA紧化理论.建立模空间的第一步是要证明其有界性.在KSBA理论中,这个有界性被划归为关于一般对数典范偶的所有可能的体积的下降链稳定性.经过几年的反复思考,许晨阳与Hacon,McKernan合作,在他们早先关于自同构群有界性的工作基础之上完全解决了这个猜想,建立了关于一般对数典范偶有解的一般理论.从这个理论出发,他们还解决了一系列经典问题,包括着名的关于对数典范阀值的Shokurov的ACC猜想和Kollar的聚点猜想,Batyrev关于Fano簇的有界性猜想等.
许晨阳有关这两部分工作的文章最近被世界数学界顶级期刊AnnalsofMathematics接受.加上2016年被接受的有关自同构群有界性的文章(与Hacon,McKernan合作),他已有3篇文章被AnnalsofMathematics接受,在国内尚属首位.
许晨阳在全职回国工作以来,在北京国际数学研究中心积极开设前沿课程,指导学生,组织会议和讨论班,为北大乃至我国代数几何学科的发展做了大量工作.由于他非常突出的学术成就以及对中国数学发展的贡献,他获得了2016年度求是基金会杰出青年科学家奖,以及第十三届中国青年科技奖.
5.哈工程学子研制仿生水母机器人
来源:科技日报发布时间:2016-12-09
透明塑料外衣,可视内部结构,像水母触手一样的尾部推进器,这个长相特别的机器人名叫"仿生水母式水下机器人",在日前结束的黑龙江省第二届"知识产权杯"高校发明创新竞赛中斩获一等奖.该机器人采用仿生技术,外观仿生水母,减小了对海洋生物的惊扰,可完成对鱼群的近距离监控,以及对复杂或敏感水域的监控.
目前,不少水下无人机器人存在一些短板,如续航能力弱,对能源的需求较高,无法实现对固定区域的长时间定点布控,依靠螺旋桨推进的机器人噪声较大,易惊扰鱼群暴露目标,隐蔽性较差等,由哈尔滨工程大学船舶工程学院3名大三学生根据仿生学研制出的仿生水母式机器人有效弥补了上述缺点.
该机器人由三个舱段组成,首部的压载水舱用于控制机器人的浮态.中部的摄像头是机器人的重要部件,它就是机器人在水下的眼睛.后部的动力推进系统内安装有控制器,舵机,蓄电池和大扭矩低转速电机.控制器是"水母"的大脑,全部系统都由控制器控制.蓄电池为全套系统提供电力,电机通过传动装置连接"水母"的四只"触角"为机器人提供动力.
6.上海理工研制出高性能PM2.5净化器
来源:科技日报发布时间:2016-12-11
这些日子,国内城市雾霾频现,威胁着百姓的身体健康.上海理工大学环境与建筑学院陈剑波教授科研团队,经过多年潜心研究,自主研发出一款高性能的空气净化器,能够有效去除0.3微米以下微粒.
根据上海市环境保护产品质量监督检验总站检测,此款新型净化器对PM2.5去除率超过99%,甲醛的净化效率达到96%,经瑞士公证行SGS检测,对总挥发性有机化合物净化效率达到96.5%.
陈剑波说,与传统空气吸附剂(活性炭等)最大的不同,该款净化器研发的空气净化媒介不仅能够物理吸附,还能不断地将污染物分子进行催化氧化分解,瓦解污染物分子结构.也就是说既能"吃掉"污染物,还能将其"消化"掉.
该净化器设置了三重净化屏障来保障人体吸入清新的空气.第一重屏障是APG初效尘粒过滤器,可以有效去除PM10的颗粒物,如花粉,尘埃等.第二重屏障是APG高效尘粒过滤器,可以有效去除PM2.5以下的颗粒物,如细菌,过敏粉尘,烟尘等悬浮的微粒污染物.第三重屏障是特殊的改性气相吸附媒体,通过改性吸附剂与催化氧化剂按一定比例配置的混合物吸收,氧化,分解气态污染物,可有效去除如甲醛,苯,二氧化硫等有害气态污染物.
研发人员还对吸附剂原料进行有效创新,将基架活性炭的原料从人工煤炭转变为了自然碳,将氧化铝系列的吸附成分变为了树脂类,这样能清除掉污染物,而且净化器里面的净化媒介用一年才需更换,可大大节省支出.而在空气流动上也研制确定了最佳的颗粒污染和气态污染物过滤流速,气相媒体净化接触时间,能够达到高效净化的效果.
7.复旦成功研制可拉伸线状电容器
来源:中国科学报发布时间:2016-12-12
近日,复旦大学高分子科学系和先进材料实验室彭慧胜教授团队通过设计一种新的旋转平移制备法,首次成功制备出可拉伸的线状超级电容器,从而有效结合了高分子材料的弹性及碳纳米管的优异电学和机械性能,解决了可穿戴智能设备中的技术难题.相关研究成果日前在线发表于《应用化学》.
彭慧胜设计了一种旋转平移法,可有效结合高分子的弹性及碳纳米管的优异电学和机械性能,首次成功制备出可拉伸的线状超级电容器.这种电容器可弯曲,折叠和拉伸,且在拉伸75%的情况下仍能100%保持电容器的各项性能.
这种线状电容器可进一步编织成各种形状的织物,并可集成于各种微型电子器件上,从而满足未来对于微型能源的需求.
8.华中科技大学发明智能捞油机
来源:科学网发布时间:2016-12-16
12月13日,记者从华中科技大学获悉:该校机械学院,数字制造装备与技术国家重点实验室陈学东教授研究团队和苏州大一装备科技有限公司将信息技术与采油工艺结合,经过八年
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