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第十一届全国摩擦学大会

作者：陈福森王玉娟陈云飞东南大学机械工程学院东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室

采用分子动力学方法模拟Si探针在单层悬浮石墨烯基底上的AFM摩擦实验,得到不同尺寸探针平均摩擦力与正压力的关系。模拟结果表明在重载状态下探针尺寸越大摩擦力反而越小。由于石墨烯层数越少,其抗弯刚度越低,越容易产生变形。,在重载... 详细信息

采用分子动力学方法模拟Si探针在单层悬浮石墨烯基底上的AFM摩擦实验,得到不同尺寸探针平均摩擦力与正压力的关系。模拟结果表明在重载状态下探针尺寸越大摩擦力反而越小。由于石墨烯层数越少,其抗弯刚度越低,越容易产生变形。,在重载状态下单层悬浮石墨烯变形最为严重,石墨烯的凸体变形移动所需的粘弹性犁沟力成为摩擦力的主要部分。多层悬浮石墨烯的模拟结果表明,石墨烯的层数是影响石墨烯摩擦特性的重要因素。模拟证明了相关实验的结果,石墨烯层数越少摩擦力越大,这是由于在相同载荷下单层石墨烯比多层石墨烯具有更大的变形量。表明基底的变形对摩擦特性影响巨大。

关键词：悬浮石墨烯分子动力学纳米摩擦

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基于分子动力学悬浮石墨烯摩擦特性的研究

基于分子动力学悬浮石墨烯摩擦特性的研究

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第十一届摩擦学大会

作者：陈福森王玉娟陈云飞东南大学机械工程学院南京 210096 东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京 210096

关键词：悬浮石墨烯摩擦特性分子动力学数值模拟

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血管支架耦合系统血流动力学数值模拟与实验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第6期42卷 1089-1093页

作者：顾兴中程洁李俐军倪中华东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 东南大学苏州研究院苏州215123

针对预防血管支架植入后再狭窄的需求,分别用数值模拟和实验测试的方法研究了血管支架耦合系统的血流动力学因素.采用有限体积法的基于算子分裂的压力隐式算法进行了脉动流状态下的壁面剪应力分析,结果表明:壁面剪应力的最小值总是出现... 详细信息

针对预防血管支架植入后再狭窄的需求,分别用数值模拟和实验测试的方法研究了血管支架耦合系统的血流动力学因素.采用有限体积法的基于算子分裂的压力隐式算法进行了脉动流状态下的壁面剪应力分析,结果表明:壁面剪应力的最小值总是出现在支架杆临近区域;任意时刻,壁面某个点的壁面剪应力与入口速度、入口加速度正相关,壁面剪应力值低于0.5 Pa区域面积与入口速度负相关;在一个心动周期的部分时刻,支架段内出现低于0.5 Pa的壁面剪应力,因此该区域为内膜增生易发区;支架杆壁厚与低壁面剪应力区域面积正相关;支架杆宽度与壁面剪应力基本无关.采用电化学方法定量测试了在模拟血管内植入支架前与植入支架后的壁面剪应力平均值.结果表明:实验数据与数值分析结果具有较好的一致性,所提出的实验方法是对血流动力学模拟方法的合理补充和有效验证.

关键词：血管支架再狭窄血流动力学壁面剪应力

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基于原子力显微镜的纳米尺度摩擦力的速度依赖关系

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第2期42卷 286-289页

作者：张艳卜浩王玉娟陈云飞东南大学机械工程学院南京210096 江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京210096

以硅为探针、带有自然氧化物的硅(100)晶面为基底样品,利用原子力显微镜研究了探针扫描速度对于单个微凸体系统中摩擦力的影响.首先,利用热噪声标定法测量出硅悬臂梁的法向弹簧常数和法向灵敏度;然后,利用改进的楔形校准法,通过扫描三... 详细信息

以硅为探针、带有自然氧化物的硅(100)晶面为基底样品,利用原子力显微镜研究了探针扫描速度对于单个微凸体系统中摩擦力的影响.首先,利用热噪声标定法测量出硅悬臂梁的法向弹簧常数和法向灵敏度;然后,利用改进的楔形校准法,通过扫描三角光栅得出侧向灵敏度;最后,测量出扫描区域为15μm×15μm、正压力为-5～10 nN、扫描速度为2.5～1 000μm/s下的摩擦力.实验结果表明,不同速度下摩擦力随正压力的增加呈近似线性增加,服从经典库仑定律.当扫描速度小于40μm/s时,速度增加所导致的摩擦力的增加不明显;当扫描速度大于40μm/s时,速度增加则引起摩擦力急剧增加.该结果与热激发的Tomlinson模型的计算结果吻合.

关键词：原子力显微镜摩擦力扫描速度非线性

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基于Si3N4薄膜的纳米孔制备及λ-DNA分子检测(英文)

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传感技术学报 2012年第7期25卷 876-879页

作者：马建刘磊倪中华东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京210096

随着纳米加工技术的快速发展,纳米孔传感器越来越多的运用于生物大分子检测。本文利用聚焦离子束微纳加工技术在100 nm厚的氮化硅薄膜上制备出50 nm～60 nm孔径的纳米孔,将带有纳米孔的硅基片密封在两个有机玻璃液池内,在液池两侧加入... 详细信息

随着纳米加工技术的快速发展,纳米孔传感器越来越多的运用于生物大分子检测。本文利用聚焦离子束微纳加工技术在100 nm厚的氮化硅薄膜上制备出50 nm～60 nm孔径的纳米孔,将带有纳米孔的硅基片密封在两个有机玻璃液池内,在液池两侧加入氯化钾溶液,同时施加一定的偏置电压,利用膜片钳放大器可以实时监测离子穿越纳米孔所产生的离子电流,当在液池的一侧加入λ-DNA后,在电场力的作用下,λ-DNA分子穿越纳米孔由于物理站位作用从而引起离子电流的下降。

关键词：纳米孔聚焦离子束氮化硅薄膜过孔 λ-DNA

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金属/非金属间界面热导的飞秒激光瞬态热反射法测量

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中国科学：技术科学 2012年第5期42卷 597-602页

作者：张春伟毕可东王建立倪中华陈云飞东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

搭建了飞秒激光泵浦-探测瞬态热反射测量系统,利用该系统测量Al/SiO2,Al/Si,Au/SiO2,Au/Si四种样品的界面热导.测量结果表明,对于同一种金属薄膜,基底热导率越低,金属与基底间的界面热导越小.通过引入DMM模型中的声子透过率,初步解释了... 详细信息

搭建了飞秒激光泵浦-探测瞬态热反射测量系统,利用该系统测量Al/SiO2,Al/Si,Au/SiO2,Au/Si四种样品的界面热导.测量结果表明,对于同一种金属薄膜,基底热导率越低,金属与基底间的界面热导越小.通过引入DMM模型中的声子透过率,初步解释了实验结果.

关键词：飞秒激光瞬态热反射法界面热导热学模型声子透过率

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制备血管支架表面涂层超声波喷涂工艺研究

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中国科学：技术科学 2012年第2期42卷 160-173页

作者：易红黄杰顾兴中倪中华江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京210096 东南大学机械工程学院南京210096

本文从理论推导、流体力学仿真、喷雾粒径检测分析以及支架喷涂试验四个方面研究超声波喷涂技术并成功应用于血管支架喷涂工艺的优化.首先基于超声波雾化物理模型推导建立超声雾化粒径方程,其次利用计算流体动力学模拟超声雾化微观过程... 详细信息

本文从理论推导、流体力学仿真、喷雾粒径检测分析以及支架喷涂试验四个方面研究超声波喷涂技术并成功应用于血管支架喷涂工艺的优化.首先基于超声波雾化物理模型推导建立超声雾化粒径方程,其次利用计算流体动力学模拟超声雾化微观过程,定义超声雾化过程的三种雾化模式:亚雾化模式、理想雾化模式以及射流雾化模式,并建立了超声雾化临界振幅方程以及理想雾化模式下的雾化体积和功率方程.然后设计超声喷雾粒径检测实验,研究功率、气体压力、表面张力等工艺参数对雾化粒径的影响,结果表明超声波喷雾运动过程中少量粒子碰撞合并,但喷雾质量总体稳定,粒径尺寸在10m左右.在粒径尺寸分布方面,利用Rosin-Rammler分布拟合超声喷雾粒径均匀度指数在7.11～11.48之间,相比传统喷雾技术雾化均匀性、可控性大大提高.最后,在上述研究基础上制定血管支架超声喷涂工艺参数并进行了优化,消除了常见的血管支架涂层表面各种缺陷,为制备性能优良的血管支架表面涂层提供了理论和技术支撑.

关键词：血管支架超声波雾化喷涂工艺粒子尺寸表面涂层

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惯性效应在微流控芯片中的应用

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化学进展 2011年第9期23卷 1945-1958页

作者：项楠朱晓璐倪中华东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

作为一种操控粒子或流体的新技术,基于流体惯性的操控技术已被应用于微流控芯片中粒子的输运、分选、聚焦及试样的混合和反应等操作,而在微尺度惯性效应基础上的惯性微流控芯片由于具有高通量、无需外场介入、低成本、易集成及微型化等... 详细信息

作为一种操控粒子或流体的新技术,基于流体惯性的操控技术已被应用于微流控芯片中粒子的输运、分选、聚焦及试样的混合和反应等操作,而在微尺度惯性效应基础上的惯性微流控芯片由于具有高通量、无需外场介入、低成本、易集成及微型化等众多优点,可用于解决医疗诊断、生化分析、合成化学及环境监测等领域的检测分析和微量操控问题,因此对该技术的机理及应用研究已成为目前微流控技术领域一个重要的研究热点。本文在介绍惯性微流控芯片机理及其研究进展的同时,从惯性聚焦、惯性分选及基于Dean流的微混合器和微流控光学器件等几个方面对惯性微流控芯片的最新应用研究进行了较为详细的介绍和分析比较。在此基础上,分析了惯性微流控芯片的局限和未来需要解决的问题。

关键词：惯性微流控芯片惯性效应聚焦分选混合微流控光学

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原子核磁共振显微检测芯片的磁路设计

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第3期41卷 533-537页

作者：陆荣生吴卫平倪中华东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

基于磁路设计理论首先设计了一种适用于原子核磁共振显微检测芯片的永磁磁路;然后根据磁路磁通折射定理和基尔霍夫第一定律对设计的磁路模型进行理论分析,提出了单一匀场环磁路性能优化方法;最后利用有限元方法分别计算了优化前的磁路... 详细信息

基于磁路设计理论首先设计了一种适用于原子核磁共振显微检测芯片的永磁磁路;然后根据磁路磁通折射定理和基尔霍夫第一定律对设计的磁路模型进行理论分析,提出了单一匀场环磁路性能优化方法;最后利用有限元方法分别计算了优化前的磁路、单一匀场环优化后磁路和传统的双匀场环优化后磁路.计算结果表明:相比优化前和采用传统的双匀场环优化后的磁路,采用单一"匀场环"优化后的磁路其性能最优,工作区域内磁场强度和均匀度都得到了极大的提高,磁场强度达到0.703 544 T,工作区域内磁场均匀度为14×10-6.因此所设计的磁路能够较好地满足原子核磁共振显微检测芯片的需求.

关键词：核磁共振芯片单一匀场环永磁体折射定理基尔霍夫定律

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食管支架径向支撑性能

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第5期41卷 987-991页

作者：王果倪中华倪晓宇龙志红顾兴中东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189 苏州市微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室苏州215123 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对目前编织型食道支架支撑性研究存在的问题,完成了支架几何模型及有限元模型的创建、材料模型的选取以及边界条件的设置,提出了基于有限元分析的食管支架径向支撑力计算方法,并对不同头数、不同丝径、不同导程支架的径向支撑力进行分... 详细信息

针对目前编织型食道支架支撑性研究存在的问题,完成了支架几何模型及有限元模型的创建、材料模型的选取以及边界条件的设置,提出了基于有限元分析的食管支架径向支撑力计算方法,并对不同头数、不同丝径、不同导程支架的径向支撑力进行分析.分析结果显示:头数越多,径向支撑力越大;丝径越大,径向支撑力越大;导程越大,径向支撑力越小.支撑力体外测试结果与有限元分析结果一致,证明数值模拟方法是合理有效的.最后,得出了优良支撑性能支架的参数选择范围:头数为22或24,丝径0.18～0.22 mm,导程60～70 mm.数值模拟方法与实验相结合能为食管支架的临床选择提供重要的参考价值.

关键词：食管支架径向支撑力有限元编织型

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