检索结果-内蒙古大学图书馆

中国生物医学工程学报 2025年第1期44卷 89-100页

作者：曹昌铭李震田艳红安荣任天令哈尔滨工业大学医学与健康学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001 清华大学集成电路学院北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084

细胞外囊泡(EVs)是细胞向外部环境释放的膜结构颗粒,广泛存在于血液、尿液和唾液等体液中,包含蛋白质及核酸等多种生物分子,可作为多种疾病的生物标记物,其提取与分析对疾病的快速诊断与治疗至关重要。传统的EVs分选技术,如差速超速离心... 详细信息

细胞外囊泡(EVs)是细胞向外部环境释放的膜结构颗粒,广泛存在于血液、尿液和唾液等体液中,包含蛋白质及核酸等多种生物分子,可作为多种疾病的生物标记物,其提取与分析对疾病的快速诊断与治疗至关重要。传统的EVs分选技术,如差速超速离心,存在样本需求量大且仪器设备昂贵等局限,而微流控分选技术因其微型化、高回收率和集成化等优势,更适合于医疗机构的实际应用。文中将微流控分选方法分类为无标记被动分选、无标记主动分选、固定基底免疫亲和分选以及游离微珠免疫亲和分选,并综述了各类方法在EVs分离领域的研究进展,概括和比较了各类方法在纯度、回收率、通量以及芯片制备难度等方面的差异和特点,展望了EVs微流控分选技术的发展方向,包括改善分选指标、降低分选成本和减小分离截止尺寸等改进目标。在无标记分选中,声泳具有纯度高、通量高以及可分选纳米EVs的优势,且能单片集成EVs浓度的声学传感模块,更具发展前景;而免疫亲和分选,因使用游离微珠技术,凭借其捕获效率高且芯片可复用的优势,更适用于连续和批量化的分选应用。

关键词：细胞外囊泡微流控分选技术无标记分选免疫亲和分选分离

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激光诱导聚酰亚胺碳化的分子动力学模拟

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上海航天(中英文) 2025年第1期42卷 56-67页

作者：王联甫丁烨刘豪胡成宇杨丽诗顾海涛杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学苏州研究院江苏苏州215104 哈尔滨工业大学重庆研究院重庆401120 上海空间电源研究所上海200245

激光诱导石墨烯由于其制备便捷,物理化学特性可调节,兼容性强等特点,已被广泛应用于微电子、储能器件和柔性可穿戴设备等领域,获取高质量的激光诱导石墨烯是进一步推广其应用的重要前提。本文重点关注激光诱导石墨烯碳化过程,基于Reax F... 详细信息

激光诱导石墨烯由于其制备便捷,物理化学特性可调节,兼容性强等特点,已被广泛应用于微电子、储能器件和柔性可穿戴设备等领域,获取高质量的激光诱导石墨烯是进一步推广其应用的重要前提。本文重点关注激光诱导石墨烯碳化过程,基于Reax FF反应力场搭建分子动力学模型,通过调整聚酰亚胺热解的控制参数对碳化过程进行了分析,结合分子构型演变和结晶特性分析研究了石墨烯簇的生长机制。仿真结果表明:提高反应温度或延长反应时间有助于增加产物中六元环的数量。基于仿真结论,应用较高的激光功率,降低扫描速度,制备LIG超级电容器,获得了良好的倍率性能(500 m V·s^(-1)扫描速率下保持初始容量的70%)和较低的等效串联电阻(52Ω)。

关键词：激光诱导石墨烯(LIG) 分子动力学反应力场聚酰亚胺(PI) 超级电容器

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高精度MEMS硅陀螺仪接口ASIC设计

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遥测遥控 2025年第03期 42-50页

作者：张欢陈伟平张文博王一行付强尹亮哈尔滨工业大学MEMS中心微系统与微结构教育部重点实验室(哈尔滨工业大学)

为满足惯性导航、自动驾驶等领域的应用需求，实现微电子机械系统（MEMS）硅陀螺仪向高精度、数字化和微小型化的方向发展，本文基于0.35μm BCD工艺（双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺），采用单芯片集成方式... 详细信息

为满足惯性导航、自动驾驶等领域的应用需求，实现微电子机械系统（MEMS）硅陀螺仪向高精度、数字化和微小型化的方向发展，本文基于0.35μm BCD工艺（双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺），采用单芯片集成方式，设计并实现了一款具有数字化输出的MEMS硅陀螺仪接口电路。采用基于噪声自激的闭环驱动方案，使陀螺仪在驱动方向上实现简谐振动。检测电路使用低噪声电容-电压（C/V）转换电路，将检测模态位移信号转换为电压信号。信号处理通过开关相敏解调技术进行精确解调，并结合低通滤波处理，有效抑制系统噪声，从而获得低噪声的模拟角速度输出信号。为了实现硅陀螺角速度的数字化输出，设计了集成的四阶全前馈Sigma-Delta（ΣΔ）模数转换器（ADC），将模拟角速度信号转换为数字信号。芯片测试结果表明：ΣΔ调制器的动态范围达到110 dB，低频噪底约为-120 dB。陀螺整机的量程为±200（°）/s，标度因数为21 310 LSB/(（°）/s)（最低有效位每度每秒），非线性误差为178×10-6，零偏不稳定性为0.259（°）/h，角度随机游走为0.028 7（°）/√h（度每平方根小时）。该芯片面积为4.3 mm×4.3 mm。通过采用单片集成的接口ASIC（专用集成电路）替代传统的PCB（印制电路板）板级系统，显著提高了系统集成度，成功满足了MEMS硅陀螺微小型化的需求，推动了其在高精度数字化应用中的发展。

关键词： MEMS 硅陀螺仪接口ASIC ΣΔADC 数字输出

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激光诱导微纳连接技术研究进展

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机械工程学报 2022年第2期58卷 88-99页

作者：王联甫丁烨王根旺管延超王扬杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

随着航空、电子以及能源技术的发展,以低维度纳米材料为功能单元的复杂电子设备和系统趋向于柔性化和微型化,这一过程依赖于纳米材料间的高质量连接。微纳材料自身的尺寸及结构限制使得传统的热退火、机压成型、化学处理和电子束辐照等... 详细信息

随着航空、电子以及能源技术的发展,以低维度纳米材料为功能单元的复杂电子设备和系统趋向于柔性化和微型化,这一过程依赖于纳米材料间的高质量连接。微纳材料自身的尺寸及结构限制使得传统的热退火、机压成型、化学处理和电子束辐照等方法难以在构筑有效连接的同时避免非连接区域的损伤,而激光加工则由于其聚焦光斑尺寸小,单色性好和便于精确控制能量输入等优势得到广泛关注。为阐明激光在微纳连接领域的实际应用意义和潜在应用前景,首先分析超快激光和常规激光在微纳连接形成过程中与材料的瞬态作用机制,在此基础上详细综述了零维纳米颗粒、一维纳米线、二维纳米薄膜以及混合维度材料的激光连接策略,同时介绍了纳米材料连接后获得的网状结构在透明电极中的应用。最后,针对当前激光微纳连接技术存在的不足进行分析,并对今后的发展进行了展望。

关键词：激光微纳连接纳米颗粒纳米线纳米薄膜透明电极

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Sn的分析型键级势

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物理学报 2013年第12期62卷 479-486页

作者：安荣刘威王春青田艳红哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

基于类似于Tersoff-Brenner模型的键级势架构,从Sn的5种几何构型的基本物性第一性原理计算结果和实验结果出发,通过Levenberg-Marquardt方法建立了Sn的分析型键级势.利用得到的相互作用势和分子动力学方法,计算了Sn的β相和体心四方晶... 详细信息

基于类似于Tersoff-Brenner模型的键级势架构,从Sn的5种几何构型的基本物性第一性原理计算结果和实验结果出发,通过Levenberg-Marquardt方法建立了Sn的分析型键级势.利用得到的相互作用势和分子动力学方法,计算了Sn的β相和体心四方晶体相的晶体结构、结合能、键距、键能以及体变模量,并进而计算了Sn的α和β相的自由能、内能和熵随温度的变化.结果表明,β相和体心四方晶体相的基本物性以及αβ相变温度计算结果与实验值符合良好,建立的分析型键级势可用于Sn基钎料合金性质的大尺度分子动力学模拟.

关键词：原子间相互作用势 Sn 分子动力学第一性原理

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2003~2022年中国东北对流层大气甲烷浓度时空分布与地质排放影响研究

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气候与环境研究 2025年第1期30卷 77-93页

作者：徐智超陈匀杉单炜邓超刘湛军计静湖南城市学院国家级土木工程实验教学示范中心湖南益阳413002 东北林业大学教育部东北多年冻土区地质环境系统野外科学观测研究站哈尔滨150040 湖南城市学院湖南省城市地下基础设施结构安全与防灾工程研究中心湖南益阳413002 湖南城市学院湖南城市学院注浆工程技术研究中心湖南益阳413002 湖南城市学院湖南省数字化城乡空间规划关键技术重点实验室湖南益阳413002 湖南城市学院材料与化学工程学院湖南益阳413002 东北石油大学黑龙江省高校防灾减灾工程与防护工程重点实验室黑龙江大庆163318 哈尔滨工业大学教育部结构灾变与控制重点实验室哈尔滨150040

中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本... 详细信息

中国东北存在中国最大的高纬度多年冻土分布带,随着全球气候变暖的加剧,多年冻土内储存的碳将逐渐解冻并以甲烷气体的形式释放,进而提高近地面对流层甲烷浓度,然而目前针对此区域近地面对流层甲烷浓度变化规律及排放源研究尚不清晰。本文利用Aqua卫星搭载的AIRS(Atmospheric InfraredSounder)遥感资料对中国东北及全国区域2003~2022年对流层整体甲烷浓度时空分布情况及变化趋势进行分析,并结合国家气象及现场监测数据,研究了中国东北多年冻土区地表甲烷排放源及排放机理。结果表明:中国东北地区多年冻土带在四季中均具有较高的甲烷排放能力,甲烷浓度呈显著的双峰季节变化特征,第一个峰值出现在夏季(6~8月),最大值出现在8月,第二个峰值出现在冬季(12~2月),最大值出现在12月;中国东北地区对流层甲烷浓度平均增长率最大值出现在春季(平均值为6.05 ppb/a,1 ppb=10-9),这是因为多年冻土退化后冻结层下封存的古老碳逐渐暴露并以甲烷的形式释放;除产甲烷菌作用,储存在多年冻土冻结层的地质甲烷(亚稳态甲烷水合物,稳态甲烷水合物及地下深处或煤层产生的产热甲烷)也逐渐被释放。最后,结合现场监测结果给出了多年冻土区地质甲烷热—气—固耦合作用模型,为中国东北多年冻土区碳循环研究提供数据和技术支持。

关键词：中国东北及全国区域多年冻土甲烷浓度时空分布地质释放源

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飞秒激光直写制备LIG/RuO_(2)复合电极

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中国激光 2022年第16期49卷 146-154页

作者：王联甫管延超丁烨李靖怡杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

基于聚酰亚胺(polyimide,PI)膜的激光诱导石墨烯(laser-induced graphene,LIG)电极因其制备简单、可扩展性强等优势而逐渐得到了广泛的关注,但较低的能量密度限制了它的进一步应用。为了提升LIG电极的电化学性能,首先研究了激光功率和... 详细信息

基于聚酰亚胺(polyimide,PI)膜的激光诱导石墨烯(laser-induced graphene,LIG)电极因其制备简单、可扩展性强等优势而逐渐得到了广泛的关注,但较低的能量密度限制了它的进一步应用。为了提升LIG电极的电化学性能,首先研究了激光功率和扫描速度对PI膜碳化效果的影响。在此基础上,在PI膜表面喷涂RuCl_(3)晶体,通过飞秒激光直写技术制备指间距为20μm的LIG/RuO_(2)复合电极,组装了超级电容器,并对电极微纳结构以及元素成分进行了表征分析。在10 mV/s的电压扫描速率下,LIG/RuO_(2)超级电容器的面积容量为4.9 mF/cm^(2),是LIG超级电容器的4.85倍,同时具有良好的能量密度(在0.1 mA/cm^(2)的电流密度下为0.173μW·h/cm^(2))。研究结果表明,飞秒激光直写技术可以实现LIG/RuO_(2)复合电极的灵活和可扩展制备,在微电子器件以及可穿戴电子设备领域有广阔的应用前景。

关键词：激光制造飞秒激光直写激光诱导石墨烯 RuO_(2) 超级电容器

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采用热压-喷涂法制备PMMA超疏表面涂层

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第12期48卷 1071-1076页

作者：张海峰张瑞敏刘晓为梁迎春张晓舒朱敏瑜哈尔滨工业大学MEMS中心哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

以纳米SiO2和PMMA为原料,提出了一种以不锈钢丝网为热压模板结合喷涂法制备PMMA超疏表面的新方法.研究了热压压力和喷涂SiO2纳米粒子浓度对表面浸润性的影响.结果表明,SiO2纳米粒子能够明显改善PMMA表面的浸润性.在热压压力为0.5MPa、... 详细信息

以纳米SiO2和PMMA为原料,提出了一种以不锈钢丝网为热压模板结合喷涂法制备PMMA超疏表面的新方法.研究了热压压力和喷涂SiO2纳米粒子浓度对表面浸润性的影响.结果表明,SiO2纳米粒子能够明显改善PMMA表面的浸润性.在热压压力为0.5MPa、疏水性SiO2纳米粒子质量分数为4%时,可获得最佳的超疏水涂层,涂层的接触角为164°±0.8°,滚动角小于2°.通过扫描电镜（SEM）观察了涂层表面的微观结构,发现超疏水性涂层具备规则的微纳二元结构.该表面在p H值为114的范围内都具有很好的超疏性能;同时,制备的超疏水涂层在空气中放置10个月以上,其表面接触角仍大于150°.

关键词：超疏表面热压涂层 SiO2纳米粒子接触角

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MEMS微型燃料电池

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化学进展 2009年第9期21卷 1980-1986页

作者：刘晓为张博张宇峰张鹏哈尔滨工业大学MEMS中心哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

随着微能源技术的迅速发展和市场需求的不断增大,基于微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)技术的微型燃料电池由于其巨大应用前景逐渐得到社会的关注。本文详细介绍了国外微型燃料电池的应用概况,简要论述了将MEMS技术应... 详细信息

随着微能源技术的迅速发展和市场需求的不断增大,基于微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)技术的微型燃料电池由于其巨大应用前景逐渐得到社会的关注。本文详细介绍了国外微型燃料电池的应用概况,简要论述了将MEMS技术应用于微型燃料电池制作的可行性以及MEMS微型燃料电池的类型特点,并结合关键组件极板和膜电极,系统地总结了近几年来MEMS微型燃料电池的研究进展和成果,最后分析了目前存在的问题和发展趋势以及我国大力发展MEMS微型燃料电池的迫切需求。

关键词：微能源微机电系统微型燃料电池极板膜电极

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自支撑Ti/Al纳米多层膜激光诱发自蔓延行为

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金属学报 2014年第8期50卷 937-943页

作者：安荣田艳红孔令超王春青常帅哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

通过磁控溅射法并借助有机高分子牺牲层，制备了具有不同调制结构的自支撑Ti／Al（调制比为1）纳米多层膜．采用脉冲激光诱发了纳米多层膜的自蔓延反应，确定了临界诱发能量密度．利用高速摄影法表征了自蔓延速度，采用SEM和TEM观察了... 详细信息

通过磁控溅射法并借助有机高分子牺牲层，制备了具有不同调制结构的自支撑Ti／Al（调制比为1）纳米多层膜．采用脉冲激光诱发了纳米多层膜的自蔓延反应，确定了临界诱发能量密度．利用高速摄影法表征了自蔓延速度，采用SEM和TEM观察了纳米多层膜结构，利用差热分析仪和XRD分析了反应过程及产物．结果表明，纳米多层膜激光诱发临界能量密度（6～17J／cm2）高于烧蚀临界能量密度．调制周期或周期数较小的纳米多层膜激光诱发所需的能量密度较小且自蔓延速度较高．但当调制周期接近或小于层间原子互溶区厚度时，临界能量密度和自蔓延速度的变化则有相反趋势．对于一定厚度的纳米多层膜，具有大调制周期和小周期数的调制结构对应的放热量大．随激光脉冲持续时间的延长，Ti／ml纳米多层膜的激光临界诱发能量密度呈现递减趋势，但最终趋于稳定．激光诱发Ti／Al纳米多层膜自蔓延反应生成单一的TiAl金属间化合物．

关键词：纳米多层膜自支撑自蔓延调制结构脉冲激光

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