超高靈敏度光致形變微梁- - 納米膜氣敏傳感器的研究

在當(dāng)今國際社會多極分化日趨嚴(yán)重的背景下，反恐安防成為國防安全和社會安定的重中之重，受到各國的強烈關(guān)注。本項目研究一種快速檢測極低濃度的生化戰(zhàn)劑和有毒有害物質(zhì)等本課題研究一種快速檢測極低濃度的生化戰(zhàn)劑和有毒有害物質(zhì)等的新技術(shù)，即利用光致形變的微梁與納米分子篩敏感膜有機結(jié)合、和壓電檢測的新型化學(xué)氣敏傳感器，其靈敏度有望達到ppt級。本項目創(chuàng)新地采用了含有壓電材料的光致形變微梁的新結(jié)構(gòu)，并提出了將微梁與 2100433B

當(dāng)一側(cè)覆蓋有金屬和修飾物的微懸臂梁（以下簡稱微梁）與被測物特異性作用時，由于兩側(cè)的應(yīng)力不同，微梁產(chǎn)生變形，通過測量變形的程度可識別或定量測定被測物質(zhì)。本申請將電分析化學(xué)的方法和技術(shù)與微懸臂梁傳感器技術(shù)相結(jié)合，研究微梁電極上施加不同電信號的分析方法；在微梁電極上實現(xiàn)微梁變形信號與電化學(xué)反應(yīng)信號同步獲取以研究電化學(xué)反應(yīng)機理；研究外部交流信號激發(fā)微梁共振的分析方法；研究當(dāng)電極與微梁近距離靠近時，電極反應(yīng)對微梁測定的控制與影響以及用微梁表征電極表面的電化學(xué)反應(yīng)。目的是研究出高靈敏度、高選擇性的無標(biāo)記免疫分析、酶催化反應(yīng)以及其它類型的新型電化學(xué)微梁傳感器。 2100433B

橋梁風(fēng)致振動的經(jīng)典理論體系是在40年代－70年代發(fā)展起來的。主要適用于懸索橋結(jié)構(gòu)。80年代以來作了一些改進，使之基本適用于斜拉橋的抗風(fēng)研究。但是經(jīng)典抗風(fēng)理論已越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展，并且也出現(xiàn)了一些新的抗風(fēng)課題。因此，有必要開展能適用于現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動與控制的現(xiàn)代理論體系研究?，F(xiàn)代理論的核心是要擺脫只計主梁氣動力作用等經(jīng)典理論基本假定的限制，研究其它重要構(gòu)件的氣動力荷載的特性、表達方式與測定方法，進而建立計及全部主要構(gòu)件（梁、索、塔）氣動力荷載的改進的橋梁顫振與抖振理論?，F(xiàn)代理論研究也包括紊流效應(yīng)以及現(xiàn)代控制理論的深入研究。如同經(jīng)典抗風(fēng)理論促進了輕柔大跨懸索橋的發(fā)展一樣，現(xiàn)代抗風(fēng)理論將會對超大跨度橋梁以及復(fù)合材料輕型橋梁的發(fā)展起到巨大促進作用。

由于白光發(fā)光二極管（LED）節(jié)能環(huán)保，市場應(yīng)用前景巨大，發(fā)明人在短期內(nèi)獲得了2014年諾貝爾物理學(xué)獎。不過由于仍有大約70%的電功率轉(zhuǎn)化為熱量，熱可靠性依然是LED挑戰(zhàn)性問題之一。現(xiàn)有LED熱管理研究大多關(guān)注的是芯片產(chǎn)熱和系統(tǒng)級散熱，忽視了熒光粉光致發(fā)光過程中的二次產(chǎn)熱以及針對熒光粉的封裝內(nèi)熱管理。申請人近期的研究表明：二次產(chǎn)熱將會導(dǎo)致最高溫度從芯片轉(zhuǎn)移到熒光粉層，從而導(dǎo)致LED失效。目前對這一現(xiàn)象缺乏有效計算和分析手段，實驗又無法準(zhǔn)確測量?；谶@一想法，本項目期望通過宏觀和微觀研究手段，搭建微觀電子非輻射躍遷能量損失與宏觀光致發(fā)熱之間的橋梁，建立熒光粉光熱耦合模型，結(jié)合實驗來實現(xiàn)熒光粉發(fā)熱的定量預(yù)測；研究不同熒光粉濃度、形貌和涂覆工藝等參數(shù)對熒光粉發(fā)熱的影響規(guī)律，并進行工藝驗證和熱量控制。本課題是一個典型的從工藝和應(yīng)用中提出的基礎(chǔ)的交叉問題，期望研究成果能指導(dǎo)實現(xiàn)低熱阻LED封裝工藝。