基于电化学的可穿戴汗液传感器的研究进展

摘要：汗液包含着丰富的生理相关信息,通过对这些信息的分析检测或可达到对人体健康实时监测的目的。基于电化学的柔性可穿戴汗液传感器具有设备简单、小型化、便于集成、灵敏度高、响应快、多通道检测等优点,近年来得到了快速发展。便携式的可穿戴汗液传感器可广泛应用于生理信息采集、运动监测、疾病预防等生物医学领域,具有广阔的市场应用前景。基于可穿戴电化学汗液传感器的工作原理,本文主要从制备技术、电极材料和集液装置三个方面评述了最近的研究工作和进展,并对可穿戴式汗液传感器在个性化医疗保健发展中的机遇和挑战进行了展望。

光电 2025年03月11日 1 点赞 0 评论 45 浏览

煤基富氧多孔炭纳米片的制备及其超级电容器性能

摘要：多孔炭电极的表面改性与优化是实现超级电容器优异性能的关键。本文以煤化学工业的固体副产物为碳源，利用二维层状双氢氧化物（MgAl-LDH）的刚性约束作用耦合KOH 活化工艺成功制备了二维富氧多孔炭纳米材料（OPCN）。系统研究了炭化温度对OPCN 样品微观结构和表面特性的影响，通过SEM、TEM、氮气吸脱附测试以及元素分析等表征手段对炭材料的结构/组成和表面特性进行分析表明，经700 °C 炭化获得的炭材料样品（OPCN-700）具有较高的氧质量分数（24.4%）和大的比表面积（2 388 m2 g−1），并表现出良好的润湿性。同时，OPCN-700 样品丰富的微孔和二维纳米片结构为电解质离子提供了有效的储存和传输途径。作为超级电容器的电极材料，在电流密度为0.5 A g−1 时，其比电容高达382 F g−1，并呈现出优异的倍率性能和循环稳定性。该技术策略为富氧原子掺杂二维多孔炭材料的可控制备与水系储能器件的设计构建提供了新思路。

光电 2025年01月10日 1 点赞 0 评论 140 浏览

磁性硅酸盐纳米材料在光催化降解有机污染物中的研究进展

摘要：光催化是去除水中难降解有机污染物的有效措施，因其高效的矿化能力而显示出巨大的潜力。然而，大多数光催化剂的实际应用受到其粉末形态的制约，使大规模应用成为一个难题。近年来，磁性硅酸盐复合材料在材料科学中由于其稳定和可回收的特性获得了越来越多的关注。本综述回顾了磁性硅酸盐复合材料作为光催化剂的研究现状，探讨了合成、修饰及其降解机制方面的最新进展。最后，对磁性硅酸盐复合材料的研究结果和未来的挑战进行了展望。

光电 2025年05月29日 1 点赞 0 评论 27 浏览

具有超低工作电压的银纳米线阻变器件研究

摘要：具有高密度和自适应特性的随机银纳米线网络能够模拟神经元的复杂网络拓扑，在信息存储、选择器和神经形态计算领域中应用广泛。文章采用旋涂工艺在图像化电极衬底上制备了银纳米线器件，研究了不同银纳米线浓度和直径对其电学性能的影响，并最终实现了具有超低工作电压（0.01 V）的神经形态器件。实验结果表明，采用直径为30 nm 的银纳米线和浓度为5 wt% 的复合溶液所制备的随机网络能够实现可控的大开关比阻变行为。进一步，将该大开关比阻变行为作为器件的初始化过程，实现了银纳米线阻变器件在外加超低脉冲电压刺激作用下的可控突触可塑性行为。最后，通过对单个纳米结点中银纳米细丝的形成与断裂过程进行研究，进一步提出随机银纳米线网络在不同电刺激条件下的工作机理。本工作为新型神经形态器件中随机网络的物理实现和应用提供了新思路。

光电 2024年09月20日 1 点赞 0 评论 98 浏览

智慧动物与电子科技交互：现状与展望

摘要：人类与动物的交互合作自古以来就有着悠久的历史，伴随着智能芯片、可穿戴设备和机器算法的快速发展，智慧动物与电子科技的交互成为了现实。如今，人类可以借助电子系统与动物进行沟通、感知和控制。这类电子设备的目标在于实现以动物为中心的工作模式，从而提升人类对动物的理解，最终促进动物智能和创造力的发展。本文将中型、大型动物作为研究对象，以发展其能力增强为目标，提出了“智慧动物增强系统”的构想。该构想用以描述这类装置的特性，并对现有的动物与计算机接口解决方案进行了全面综述。总的来说，智慧动物增强系统主要分为植入式和非植入式两类，均由接口平台、感知与解读、控制与指示三部分构成，并通过不同层次的增强系统和架构模式，从而实现人与动物的智慧交互。尽管已有的智慧动物增强系统仍然缺乏完整独立的交互系统架构，但在未来的发展中，智慧动物增强系统具备良好的前景和发展空间，不仅可以用于替代尖端设备和运输设备，还有望通过智慧共联实现跨物种的信息交互。同时，智慧动物增强系统可以促进人与动物的双向交互，对动物伦理和生态保护的发展也将产生重要的推动作用。更为重要的是，基于动物主体的交互模型开发能够为设计人机交互系统提供可借鉴的研究经验，从而有助于更高效地推进人机结合宏伟目标的早日实现。

光电 2025年03月17日 1 点赞 0 评论 68 浏览

LED散热片合金材料的研究进展

摘要：综述了影响LED散热片合金材料散热性的主要因素，以及稀土元素改善合金散热性的作用和散热片挤压工艺中应注意的问题，并展望了轻质合金散热片的研究方向。

光电 2024年01月08日 1 点赞 0 评论 79 浏览

基于纳米铜烧结互连键合技术的研究进展

摘要：第三代半导体与功率器件的快速发展对封装互连技术提出了新的需求，纳米铜、银烧结互连技术因其优异的导电、导热、高温服役特性，成为近年来第三代半导体封装进一步突破的关键技术。其中，纳米铜相较于纳米银烧结具有明显的成本优势和更优异的抗电迁移性能，然而小尺寸铜纳米颗粒的制备、收集与抗氧化性都难以保证，影响了其低温烧结性能与存储、使用的可靠性。该文回顾了近年来面向第三代半导体与功率器件封装的纳米铜烧结技术的最新研究成果，分析了尺度效应、铜氧化物对烧结温度及扩散的影响，总结了键合表面纳米化修饰、铜纳米焊料的制备与烧结键合、铜纳米焊料氧化物自还原等多项技术的优势与特点，展望了烧结铜技术进一步面向产业化应用的研究方向。

光电 2025年01月13日 1 点赞 0 评论 121 浏览

光电催化与人工光合作用还原CO2研究进展

摘要：随着工业化的不断发展，化石燃料的过度使用产生的CO2导致了温室效应等问题，已经引起国际社会的高度关注，并制定了一系列应对措施。因此，对大气中CO2的还原回收技术研发具有迫切性和重要意义。光电催化是目前可用于还原CO2的具有良好应用前景的技术之一，为了对该技术进行更深入的研究，推动其实际应用，本文首先阐述了光催化、电催化、光电催化还原CO2的基本原理和优缺点，并举例介绍了各类催化剂还原CO2的效率。由于光催化是光合作用中的重要步骤之一，接着重点分析了光合作用在还原CO2研究现状和前景，提出人工光合作用还原CO2可行性与潜力。本文旨在为人工光合作用还原CO2提供新思路和参考，为减少大气中CO2的积累和应对当前的环境挑战提供新的见解和视角。

光电 2025年05月30日 1 点赞 0 评论 32 浏览

高压共轨柴油机国产芯片控制系统研究

摘要:针对现有高压共轨柴油机电控单元高度依赖进口芯片、自主不足的问题,提出了基于全国产芯片的高压共轨柴油机电控单元方案。所设计的国产控制单元选用兆易创新的GD32F450芯片为控制核心,承担发动机数据采样、处理、存储与控制任务。首先,采用Boost升压电路提供喷油器峰值电流,利用分立器件设计双边驱动与电流反馈电路,在不依赖进口专用芯片的条件下,对喷油器驱动电流进行闭环控制;然后,基于FreeRTOS操作系统,开发高压共轨柴油机底层驱动软件,实现对不同任务调度周期的精准控制;最后,对所设计的电控单元进行了实验验证。结果表明,所设计的国产高压共轨柴油机电控单元功能齐全、工作稳定,双边驱动电路典型峰值电流为22A,维持电流为10A,最小喷射间隔时间为200μs,多次喷射性能与Bosch系统相当。发动机不同转速条件下任务调度周期精准、实时性好,研究证实了高压共轨柴油机电控单元全国产化方案的可行性,对推动发动机电控技术自主可控提供了有益参考。

光电 2024年09月25日 1 点赞 0 评论 88 浏览

碳点的性质及其在生物传感器领域的应用

摘要：碳点(carbon dots, CDs)作为一种具有优良生物相容性、低毒性和表面功能可调的新型碳基纳米材料, 在生物传感领域具有极大的应用潜力。本文对碳点的生物效应、发光性质及其发光机理进行了简述,并根据传感机制的不同, 将CDs在生物传感领域的应用分为荧光(fluorescence, FL)传感器、电致发光(electrochemiluminescence,ECL)传感器以及化学发光(chemiluminescence, CL)传感器三类进行综述。最后分析了CDs目前在生物传感器领域应用中存在的问题, 并对其发展进行了展望。

光电 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 86 浏览