超高靈敏度光致形變微梁- - 納米膜氣敏傳感器的研究項(xiàng)目摘要

在當(dāng)今國(guó)際社會(huì)多極分化日趨嚴(yán)重的背景下，反恐安防成為國(guó)防安全和社會(huì)安定的重中之重，受到各國(guó)的強(qiáng)烈關(guān)注。本項(xiàng)目研究一種快速檢測(cè)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(cè)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(jī)結(jié)合、和壓電檢測(cè)的新型化學(xué)氣敏傳感器，其靈敏度有望達(dá)到ppt級(jí)。本項(xiàng)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(jiǎn)稱(chēng)微梁）與被測(cè)物特異性作用時(shí)，由于兩側(cè)的應(yīng)力不同，微梁產(chǎn)生變形，通過(guò)測(cè)量變形的程度可識(shí)別或定量測(cè)定被測(cè)物質(zhì)。本申請(qǐng)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(hào)的分析方法；在微梁電極上實(shí)現(xiàn)微梁變形信號(hào)與電化學(xué)反應(yīng)信號(hào)同步獲取以研究電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理；研究外部交流信號(hào)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(shí)，電極反應(yīng)對(duì)微梁測(cè)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(wú)標(biāo)記免疫分析、酶催化反應(yīng)以及其它類(lèi)型的新型電化學(xué)微梁傳感器。 2100433B

橋梁風(fēng)致振動(dòng)的經(jīng)典理論體系是在40年代－70年代發(fā)展起來(lái)的。主要適用于懸索橋結(jié)構(gòu)。80年代以來(lái)作了一些改進(jìn)，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(lái)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(kāi)展能適用于現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動(dòng)與控制的現(xiàn)代理論體系研究。現(xiàn)代理論的核心是要擺脫只計(jì)主梁氣動(dòng)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(dòng)力荷載的特性、表達(dá)方式與測(cè)定方法，進(jìn)而建立計(jì)及全部主要構(gòu)件（梁、索、塔）氣動(dòng)力荷載的改進(jìn)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(jìn)了輕柔大跨懸索橋的發(fā)展一樣，現(xiàn)代抗風(fēng)理論將會(huì)對(duì)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(jìn)作用。

由于白光發(fā)光二極管（LED）節(jié)能環(huán)保，市場(chǎng)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(jiǎng)。不過(guò)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(wèn)題之一?，F(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(jí)散熱，忽視了熒光粉光致發(fā)光過(guò)程中的二次產(chǎn)熱以及針對(duì)熒光粉的封裝內(nèi)熱管理。申請(qǐng)人近期的研究表明：二次產(chǎn)熱將會(huì)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(duì)這一現(xiàn)象缺乏有效計(jì)算和分析手段，實(shí)驗(yàn)又無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量?；谶@一想法，本項(xiàng)目期望通過(guò)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(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)熒光粉發(fā)熱的定量預(yù)測(cè)；研究不同熒光粉濃度、形貌和涂覆工藝等參數(shù)對(duì)熒光粉發(fā)熱的影響規(guī)律，并進(jìn)行工藝驗(yàn)證和熱量控制。本課題是一個(gè)典型的從工藝和應(yīng)用中提出的基礎(chǔ)的交叉問(wèn)題，期望研究成果能指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)低熱阻LED封裝工藝。