BORGWARNER DEVELOPS 4TH GENERATION VTG TURBOCHARGER
Exhaust gas turbocharging is a key technology for lowering fuel consumption and emissions in internal combustion engines. Turbocharger
specialist BorgWarner Turbo & Emissions Systems therefore works continuously on further improving its technologies. And the company is now presenting its latest generation of turbochargers with variable turbine geometry (VTG) for use in diesel engines.
BorgWarner has been using variable turbine geometry for many years, in particular to optimize the response of turbocharged diesel units while also reducing fuel consumption and emis-sions values. VTG turbochargers em-ploy adjustable turbine vanes which are arranged in a circle around the turbine wheel on a vane ring. This system al-lows the boost pressure to be adjusted flexibly to the engine speed. By varying the angle of the rotating vanes using an adjusting ring, the cross section ex-posed to exhaust gas flow can be ad-justed based on the amount of boost pressure required. At low revs the cross section is smaller, and it then increases at high revs – offering optimum back pressure of the exhaust gas.
Optimized design, optimized materials
In developing the latest BV generation, the engineers at BorgWarner in Kirch-heimbolanden were faced with the task of fulfilling the even stricter require-ments of VTG turbochargers for future
engines – without sacrificing the well-respected key features of the 3rd gen-eration units. This meant finding ways of further improving the thermodynam-ics, response and controllability while also lowering costs without compro-mising reliability.
Unlike the previous generation, whose turbine vanes were straight in shape, the engineers employed a patented S-vane design for the new 4th genera-tion VTG units. These vanes are curved at both ends, with each end cambered in the opposite direction to its counter-part. This is what gives the vanes their characteristic S shape. The S shape offers both improved thermodynamics and controllability. Due to the innovative design, the turbine vanes open inde-pendently at a certain angle (specified by the actuator) when needed using the force of the exhaust gas. The new VTG turbocharger is designed for use with both pneumatic and electrical actua-tors, depending on the requirements of the engine manufacturer. The new VTG generation significantly improves the response of the engine and increases efficiency in the low rev band. This allows auto manufacturers to develop engines which offer greater driving pleasure and improved consumption figures and environmental friendliness.Another new feature compared to the previous generation is the use of wear-optimized and heat-resistant materials.
BorgWarner thereby guarantees that the turbochargers offer both durability and reliability in the face of ever-increasing power density.
First series application
The first engine to be mass produced with a 4th generation VTG turbocharger is Renault’s 1.5 liter (91.5 cubic inch) displacement K9K diesel engine. Since what is currently Renault’s smallest turbodiesel was launched in 2000 as an EU3 version, BorgWarner Turbo & Emissions Systems has been the sole supplier of all the respective turbo-charging systems. Following the EU4 version, which celebrated its premiere in 2008 in the Renault Laguna (see TurboNews 1/08), the engine is now being produced as the K9K EU5 unit.The improvements in the 1.5 dCi unit in terms of fuel consumption, environ-mental friendliness and dynamics are thanks to a BorgWarner BV39 turbo-charger with 4th generation VTG. The 109 bhp turbodiesel generates its maxi-mum torque of 240 Nm (177 lb-ft) from just 1,750 rpm and consumes a mere 4.6 liters of diesel per 100 km in the Mégane (51 mpg US, 61 mpg UK). At the same time the engine, which is manufactured in the Spanish city of Valladolid, emits only 120g of CO 2 per km (0.42 lb per mile) and complies with the Euro5 emissions standard.Other auto manufacturers are also currently developing engines with the latest generation of VTG turbochar-gers. Further series applications are set to follow later in the year.
Next generation turbo
The latest VTG generation from BorgWarner is characterized by its innovative S-vane design.
隐身斗篷的研究进展及存在问题 摘要：隐身斗篷，由硅纳米材料制造而成，利用该特殊材料折射或吸收大部分光线，从而达到隐形的目的。本文主要总结归纳现如今应用于隐身斗篷的各种主要材料，详细论述了基于超材料特殊电磁特性的隐身技术，简单介绍部分材料应用原理。 关键词：影身斗篷，超材料，限元分析软件，均匀介质 1. 隐身斗篷的应用前景 隐形斗篷我其实是在电影Harry Potter 中第一次知道，它常被哈利拿来干一些从霍格华兹魔法学校里偷跑出来如此的事情。现实中科学家们也一直在研究它。在不远的将来，隐身斗篷将会真的存在于现实世界中了。而且隐身斗篷的应用前景非常广。隐身技术在外科手术，军事航空等多个领域中获得广泛的应用。例如， “地震斗篷”——能够让冲击波、暴风浪或者海啸在所遮蔽的物体面前变成“瞎子”，进而达到保护建筑物的目的。同时为提高战场生存能力, 隐身技术越来越多地应用于军用装备上。随着军用探测技术的不断进步, 对军用装备隐身性能的要求不断提高, 传统的隐身技术已经不能满足要求。 2. 隐身材料及其隐身原理 2.1 超材料 众所周知,介电常数和磁导率是用于描述物质电磁特性的基本物理量,决定着电磁波在物质中的传播特性。迄今为止,自然界中天然物质的介电常数和磁导率均大于或等于1。2000年,Smith 等人利用金属铜的开环共振器和导线组成2 维周期性结构,首次在实验室制造出微波频段具有负介电常数和负磁导率的介质材料,引起科学界的轰动。随后,双负材料、单负材料、手性材料、理想磁导体和理想电导体等材料成为科学研究的热点，并将这些材料统称为超材料(metamaterials)。由于超材料具有一系列特殊的电磁特性,因而具有广阔的应用前景。 2.1.1超材料椭圆柱电磁斗篷 文献[1] 利用有限元分析软件Comsol Multip hysics 分析了超材料介电常数偏差、磁导率偏差 和损耗对电磁斗篷场分布的影响,并讨论了在电 磁斗篷内放置不同电磁特性的物体后斗篷外电 场分布的变化。 图1 为TE 波辐射下超材料椭圆柱电磁斗篷 的计算模型。超材料椭圆柱是沿z 轴放置的无限 长空心柱,其横截面为xOy 平面,椭圆中心为坐标 原点,内外径短轴分别为a 和b ,长轴分别为ka 和 kb ,其中, k 为长轴与短轴之比,仿真时取k = 6 , a =0. 1 m ,b = 0. 2 m 。在图1 所示的左边完全匹配 层( PML) 的内表面施加沿z 轴方向电流,激励起 沿x 轴方向(水平) 传播的频率为2 GHz 的TE 波。计算区域四周是PML 吸收层,斗篷内外均为空气。 通过文献[1]计算可知，超材料介电常数和磁导率空间分布如图2所示。图2 (a) 为介电常数分量在xOy 平面上的空间分布,由图可以看出,在x = 0 或y = 0 的平面上 xx 最小,同时在两图1 TE 波辐射下超材料椭圆柱电磁斗篷的计
中国在超疏水材料研究方面的进展 分子一班 张雷 3013207391 Abstract ： 摘要：具有超疏水性、超双疏性等的微纳复合材料在人们的日常生活和国民生产各个部门都有着广泛的应用前景，因而也引起科学界的广泛关注。由于固体表面的浸润性决定于其表面的化学组成和表面形貌，因此通过改变固体的表面自由能和表面形貌可以实现对固体材料表面浸润性控制。近些年来，这方面的研究吸引了许多科学家和课题组的注意。可以说，超疏水、超双疏材料的制备正成为一个研究的热点问题。本文在查阅有关文献的基础上，分析中国在超疏水、超双疏材料制备方面的进展。 关键词：超疏水、超双疏、表面改性、润湿性
1、背景： 表面润湿性是指液体(通常为水)在固体材料表面的铺展能力。它是固体表面的重要性质之一, 许多物理化学过程，如吸附、润滑、黏合、分散和摩擦等均与表面的润湿性密切相关1。研究表明, 固体表面的润湿性是由其化学组成和微观几何结构共同决的, 定外场如光、电、磁、热等对固体表面的润湿性也有很大的影响2。固体表面的润湿性通常用水滴在其表面上形成的接触角来衡量, 接触角小于9 0°的表面称为亲水表面,大于9 0°的表面称为疏水表面, 而超疏水固体表面是指与水的接触角为1 5 0°以上的表面。 自然界中存在很多超疏水表面, 最典型的如以荷叶为代表的多种植物叶子表面(荷叶效应Lotus-effect)、蝴蝶等鳞翅目昆虫的翅膀以及水鸟的羽毛等3。受这些自然界中现象的启发，许多课题组都开展了超疏水材料制备方面的研究。 2、超疏水材料制备方法分类： 2.1 模板法： 江雷课题组组报道了一种以多孔氧化铝为模板制备超疏水材料的方法2。具体是将一定孔径的氧化铝模板覆盖在聚碳酸酯（PC）膜上，然后加热PC膜将其溶化并将其压入模板的孔内，最后除去模板即可得到纳米棒状的阵列结构。将模板制备成圆筒状重复上述过程可以得到大面积的阵列PC纳米棒。
附件6 “重大科学仪器设备开发”重点专项 2020年度项目申报指南建议 （征求意见稿） 为切实提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备 水平，促进产业升级发展，支撑创新驱动发展战略的实施，经国家科技计划战略咨询与综合评审特邀委员会、国家科技计划管理部际联席会审议，“重大科学仪器设备开发”重点专项已于2016年度启动。根据本重点专项实施方案的部署，现发布2020年度项目申报指南。 1.高端通用仪器工程化及应用开发 共性考核指标：目标产品应通过可靠性测试和第三方异地测试，技术就绪度不低于8级；至少应用于2个领域或行业；明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量；形成批量生产能力，明确项目验收时销售数量和销售额。 原则上，每个项目下设任务数不超过6个，承担单位数不超过8个，实施年限不超过3年。 1.1四极杆飞行时间液相色谱质谱联用仪 研究目标：针对生物医药研发、生命科学研究、食品安全、环境监测等领域化合物高准确和高灵敏检测的需求，突
破高分辨分析器技术、离子高效选择及控制技术、四极杆与飞行时间分析器串联技术等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件全部国产化的四极杆飞行时间液相色谱质谱联用仪，开发相关软件和数据库，实现复杂基质中痕量蛋白、肽类和代谢物小分子等的精确分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。 考核指标：信噪比≥150（柱上进样200fg利血平）；分辨率≥30000（质荷比956离子峰）；质量准确度单级模式≤ 1ppm，串级模式≤2ppm；质量稳定性≤2ppm/24小时；谱图采集速度≥50张/s；动态范围≥5个数量级；保留时间重复性≤2%。项目完成时产品应通过可靠性测试，平均故障间隔时间≥2000小时，技术就绪度达到8级。明确发明专利、标准和软件著作权等知识产权数量；形成批量生产能力，明确项目验收时销售数量和销售额。 1.2四极杆离子阱液相色谱质谱联用仪 研究目标：针对环境监测、食品安全和临床诊断等行业小分子标志物高准确高灵敏定量检测需求，突破高效率高稳定离子化、离子传输和多级串联质量分析等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件全部国产化的四极杆-离子阱液相色谱质谱联用仪，开发相关软件和数据库。实现复杂基质样品中目标物质的准确定量分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
超材料行业行动计划产业投资建设规划
超材料指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料，是21世纪以来出现的一类新材料，具备天然材料所不具备的特殊性质。其在声学、电学、磁学或光学等方面的材料特性是由基体和基体中的微结构共同决定的，而且微结构在其中起到了决定性的作用。超常的物理特性使得超材料的应用前景十分广泛，其应用范围覆盖了工业、军事、生活等各个方面。例如，电磁超材料可以用于隐身衣、电磁黑洞、慢波结构等元器件的制作，适用于吸波材料、智能蒙皮、雷达天线、通信天线，对未来的雷达、通信、光电子/微电子、先进制造产业以及隐身、探测、核磁、强磁场、太阳能及微波能利用等技术将产生深远的影响。 当前我国正处于全面建设小康社会的关键发展阶段，国内国际环境总体上都有利于我国加快发展。相关产业作与国民经济关联度比较高，随着推进工业化和城镇化进程，都将拉动相关产业的快速发展。 为加快区域产业结构调整和优化升级，依据国家和xx省产业发展规划，结合区域产业xx年发展情况，制定该规划，请结合实际情况认真贯彻执行。 第一部分规划思路
以产业转型升级为发展主线；以质量效率型、集约增长型为主要 发展方式；以创新驱动为主要发展途径。促进区域产业总体保持中高 速增长，产业迈向中高端水平，实现产业发展质量和效益全面提升。 第二部分原则 1、坚持融合发展。推进业态和模式创新，促进信息技术与产业深 度融合，强化产业与上下游产业跨界互动，加快产业跨越式发展。 2、协同发展，实现互利共赢。加强区域产业集中谋划，统筹产业 协同发展。创新产业合作模式，打破市场壁垒，推动要素自由流动， 构建多层次、宽领域的产业融合发展机制，实现优势互补、互利共赢。 3、因地制宜，示范引领。着眼区域实际，充分考虑经济社会发展 水平，逐步研究制定适合区域特点的能效标准。制定合理技术路线， 采用适宜技术、产品和体系，总结经验，开展多种示范。 第三部分产业发展分析 超材料指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具 备的超常物理性质的复合材料，是21世纪以来出现的一类新材料，具 备天然材料所不具备的特殊性质。其在声学、电学、磁学或光学等方 面的材料特性是由基体和基体中的微结构共同决定的，而且微结构在 其中起到了决定性的作用。
手性超材料研究进展 钟柯松 2111409023 物理 1. 引言 超材料是有特殊电磁性质的人造结构性材料，其中一个典型的性质就是负折射率。第一种负折射率材料1两个部分组成：一个是连续的金属线，它来实现负介电常数2，另一个是开环谐振器，来实现负的磁导率3。在同时实现复介电常数和负磁导率的时候，负折射率就是实现了。后来，人们大多数以这个原则4-5来设计负折射率材料。虽然负磁导率在微波段很容易实现，但是在光频区域却极其困难7,8。与此同时，Pendry9，Tretyakov10,11和Monzon12等人从理论上提出了另一种利用手性实现负折射率的途径。而手性材料层作为完美透镜也从理论上实现了9-13。在这些报告中，Pendry提出了一种3D螺旋线结构来实现负折射率的手性超材料9。Tretyakov等人则在理论上研究了在手性和偶极粒子手性复合材料中得到负折射率的可能性11。理论表明，负折射率是可以在以3D螺旋对称为晶格的金属球超材料中可以得到14。同时也表明，周期上的手性散射是3D和各向同性负折射率的原因15。实际上，Bose曾经在1898年利用螺旋结构研究了平面偏振电磁波的旋转16。Lindman也是研究微波段人造手性介质的先驱17。最近，Zhang等人在实验上实现了一个3D手性超材料在THz波段的负折射率18。Wang等人则在微波段同时实现了3D手性超材料的负折射率和巨大的光学活性和圆二色性19,20。但是，这些提到的3D手性超材料都很难构建。同时，平面手型超材料显示了光学活性也被报道了21-24。这里需要指出的是，平面手性结构是正真的3D手性结构是不同的。Arnaut和Davis第一次把平面手性结构引入到了电磁波的研究中25,26。一个结构如果被定义为手性结构，那么它应该是在任何平面是没有镜面对称的，然而，一个平面结构被认为是手性的，则它是不能和它在该平面上的镜像重叠的，除非它不在这个平面上。实际上，一个平面手性结构还是和镜像镜面对称的。在垂直入射的情况下，在光传播方向上镜面对称的结构是没有光学活性的27。除非在这个结构上增加衬底来打破传播方向上的镜面对称，这样光学活性就能得到了22-24。然而，手性在这些结构是非常微弱的。后来，Rogacheva等人进一步地提出了双层的手性结构，展现出了很强的光学活性28。这个两层的花环状的平面金属层相互平面扭和在两个平面中，它们也不像3D手性原胞一样连接在一起18-20，二是通过电磁场来相互耦合。它的光学活性强到了整个结构都显示出了负折射率。在这个开创性的工作下，一些不同的双层手性结构，从微波段到近红外波段被相继的提出。如双层花环结构29,30，双层十字线结构31,32，金属切线对33，卍字结构34，四个‘U’型结构35-37，互补性手性结构38等等。另外，多层的平面手性结构也被提了出来29,39。它表明，在构建体手性超材料时，邻近原胞之间的耦合效应也应该考虑在内。由于存在这个耦合效应，体手性超材料和单原胞手性超材料的性质存在差异39。当手性超材料在负折射率带中工作是，品质因素（FOM）来评估它的损耗级别40。FOM被定义为折射率实部和虚部比值的绝对值。在一个波长对应的介质中波振幅衰竭为exp（-2π/FOM)。为了得到高的FOM，一种复合的手性超材料在最近提了出来41。另外，可调节的手性超材料也有报道42。 基于传输和反射参数的有效折射率的提取是一种在表征设计的超材料是的方便有用的手段43-47。随着手性超材料研究的进展，负折射率用其他提取方法中也得到了18,29,48,49。Zhao 等人总结了这些提取方法，简练出了几个简单的公式，这在手性超材料的研究中是非常有用的50。非互易式传输在信息处理中起到了至关重要的作用，点偶极子就是一个典型的例子，它在电
课程名称：最新科技前沿院系：会计学院会计系学号： 姓名 指导老师
最新颖的生命科学科技前沿 摘要： 每一次人类的进步，必须以科技的进步为前提。生命科学发展至今，人类功课了无数难题。从1953年，DNA双螺旋结构的第一次提出，到1986年生物学家对进行人类基因组的全序列分析设想的提出，再到2000年“人类基因组计划”测序工作的完成，科技的一步步进步，推动着生命科学的一步步进步。生命科学的一步步进步也在随时随地的影响着我们的生活。 关键词： 生命科学成果前沿趋势 前言： 仰观宇宙之大，俯察品类之盛，在广袤的自然界中，处处都有生命的踪迹，参天蔽日的大树、匍匐丛生的小草，飞禽走兽、游鱼爬虫，体积以吨计的鲸鱼、肉眼看不见的细菌和病毒，生命个体无一不在一定的时空中呈现出盎然生机…… 那么，生物是怎样以一种自然而又科学的方式存在于我们身边的呢？它们的存在又为我们人类的生存和生活提供了哪些必要的条件呢？我们能从大自然中得到什么珍贵的信息呢？近年来，生命科学有了哪些进展呢？了解生命科学又能为我们的生活提供哪些便利
呢？…… 种种疑团，无一不需要我们以科学的态度来了解生命科学，以先进的技术走到科技的最前沿…… 正文： 现代科学技术极大的促进了社会的进步与发展，而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着研究的不断深入，技术水平的不断提高，生命科学与我们的生活联系的越来越紧密，悄悄地改变着我们生活的方方面面。 一、什么是生命科学 首先，先让我们来了解一下什么是“生命科学”。 “生命科学”一词在字典中的定义是：研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。 可见，生命科学是基于对生命的研究而形成的一门学科。他用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学.支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的
超疏水材料的研究进展 2015年5月3日
超疏水材料的研究进展 摘要：超疏水性材料因为它独特的性质，而在很多方面得到了广泛的应用。近年来，许多具有特殊润湿性的动植物表面同样受到关注。通过研究这些表面微观结构，人们成功地仿生制备出各种功能化超疏水表面，从而更好地满足工业中实际应用的需要。该综述简单地介绍了表面润湿的基本原理和一些自然界中的超疏水表面现象，重点介绍近几年超疏水表面应用的最新研究进展。最后，对超疏水表面研究的未来发展进行了展望。 关键词：超疏水、仿生、润湿、功能化表面 自然界中，经亿万年的自然选择，许多生物的表面都表现出优良的超疏水性能，比如荷叶、花生叶、莲叶等植物表面和水黾、鲨鱼表皮、沙漠甲虫、蝴蝶翅膀等动物体表。一直以来，这类自然现象都启发着各领域的科学工作者们，尤其是近几十年，仿生超疏水表面以其优越的防腐蚀、自清洁、防覆冰、抗菌等性能，在防腐、自清洁、建筑防水、流体减阻、防污等领域都有广泛的应用[1]。因此，对超疏水材料进行总结和展望，对这种材料的发展有重要的意义。 1超疏水原理 超疏水表面的定义可以从字面意思上进行理解，即指难以湿润的表面，固体表面的湿润性作为固体表面重要的特性之一，不仅受到固体表面粗糙度的影响，还受固体表面化学成分的影响，我们可以用液体与固体的接触角θ来作为是否湿润的判断依据。接触角越大，表面的疏水效果越好，反之亦然[2]。当θ=0°时，所表现为完全湿润；当θ<90°时，表面为可湿润，也叫做亲液表面；当θ>90°时，表面则为不湿润的疏离表面；当θ=180°时，则为完全不湿润。一般θ>150°被称为超疏水表面[3]。 接触角是衡量表面疏水性涂层湿润性的主要指标，但并不是唯一指标，在实际应用中还可以根据前进角、后退角的大小来考虑其动态过程。前进角与后退角是液滴前进或后退时与固体表面所成的临界角度。但是如果不断增加或减小固体
国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项2016年度拟立项项目公示清单 序号项目编号项目名称项目牵头承担单位 项目 负责人 中央财政经费 (万元) 项目实施 周期(年) 1 2016YFA0400100 大型强子对撞机（LHC）实验探测 器升级 中国科学技术大学赵政国4500.00 5 2 2016YFA0400200 基于暗物质粒子探测卫星的科学 研究 中国科学院紫金山天文台常进3600.00 5 3 2016YFA0400300 基于惰性气体探测器的直接暗物 质探测实验 上海交通大学季向东3500.00 5 4 2016YFA0400400 高能环形正负电子对撞机相关的 物理和关键技术预研究 清华大学高原宁3600.00 5 5 2016YFA0400500 天体环境中关键核过程研究中国科学院近代物理研究所唐晓东4000.00 5 6 2016YFA0400600 高密度下加热及电流驱动效率和 协同效应研究 中国科学院合肥物质科学研 究院 李建刚4100.00 5 7 2016YFA0400700 大质量黑洞与星系的协同演化及 其宇宙学效应 中国科学院国家天文台何子山4196.00 5 8 2016YFA0400800 致密天体观测研究中国科学院高能物理研究所张双南4356.00 5 9 2016YFA0400900 “环境诱发情绪异常”神经机制 的多尺度成像方法和研究 中国科学技术大学田长麟3400.00 5 10 2016YFA0401000 同步辐射和强磁场下量子材料的 多维度测量和表征 中国科学院物理研究所丁洪3489.00 5 11 2016YFA0401100 强激光驱动新型粒子源和辐射源 研究 北京应用物理与计算数学研 究所 周沧涛2000.00 5 12 2016YFA0401200 高超声速边界层转捩机理、预测 及控制方法研究 中国空气动力研究与发展中 心 陈坚强3000.00 5
Plastics. Computers. Metamaterials? 塑料。电脑。超材料？ Almost half a century after Dustin Hoffman was taken aside in “The Graduate” and given the famous “one word” line about the future, it may be time to update the script again. And metamaterials appear to have the same potential to transform entire industries. Over the past 15 years or so, scientists have learned how to construct materials that bend light waves, as well as radar, radio, sound and even seismic waves, in ways that do not naturally occur. 在电影《毕业生》(The Graduate)中，有人将达斯汀·霍夫曼(Dustin Hoffman)叫到一旁，对他说出了那句著名的“一个词”未来预言。现在距离电影上映已过去将近半个世纪，或许是时候更新剧本了。超 材料似乎也具有那种可以改变整个产业的潜力。在过去大约15年的时间里，科学家已经学会如何制造能够以非自然的方式使光波、雷达波、无线电波、声波，甚至地震波 弯曲的材料。 First theorized in 1967 by the Russian physicist Victor Veselago and invented in 1999 by a group led by the physicist David R. Smith, the new design approach was first seen as a curiosity that hinted at science fiction applications like invisibility cloaks. 俄罗斯物理学家维克托·韦谢拉戈(Victor Veselago)于1967年首次在理论上提出设想，物理学家戴维·R·史密斯(David R. Smith)领导的研究小组于1999年将理论转变为现实。 这种新方法起初被视作科幻小说中提到的稀奇之物，比如隐形披风。 But today, researchers have gained a better understanding of the science and are generating innovations in an array of fields, including radio antennas, radar, cosmetics, soundproofing and walls that help protect against earthquakes and tsunamis. 但如今，研究人员已经更好地了解了这项技术，正在各个领域进行创新，制造产品，比如无线电天线、雷达、化妆品、隔音材料，以及能抵御地震和海啸的墙壁。 Last year, the aircraft manufacturer Airbus announced that it was joining with Lamda Guard, a Canadian company, to test a metamaterial-based coating for cockpit windows to protect pilots in commercial aircraft from being blinded by laser pointers. 去年，飞机制造商空客(Airbus)宣布将与加拿大Lamda Guard公司合作，测试一种由 超材料制成的驾驶舱窗户保护层，以使商用飞机飞行员的视力免受激光指示器的影响。 A key innovation behind metamaterials is that they are constructed with subcomponents that are smaller than the wavelength of the type of radiation they are designed to manipulate. The precise, often-microscopic patterns can then be used to manipulate the waves in unnatural ways. 超材料背后的关键创新在于他们是
第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者：匡先生，在展望生物学绚丽的发展前景之前，您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢？ 匡廷云院士：由于19世纪以来，物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步，为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初，生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学，揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶，迎来第二次突破性进展，即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家，当时刚刚在美国拿到博士学位，研究噬菌体，后来到了英国。而克里克是个物理学家，当时在剑桥读Ph.D，用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型，从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋
DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划，破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展，取得了巨大的成就，为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。
手性表面活性剂的研究进展 摘要：简介手性表面活性剂的分类、结构，重点综述胆汁盐类、皂苷类手性表面活性剂的研究与应用，以及氨基酸型、季铵盐型、烷基糖苷型和松香型手性表面活性剂的合成与研究现状。 关键词：手性表面活性剂；进展；手性分离；立体合成 手性表面活性剂(chiral surfactant)是指一类性质上具有一般表面活性剂特性——具有油水两亲性，结构上含有手性中心的手性分子。由于分子结构中有手性中心的存在，该类表面活性剂具有良好的区域选择性、不对称催化能力和手性识别能力。尤其是在特定的手性拆分中的手性识别能力，使得手性两亲分子在立体选择性合成和手性药物分离领域逐渐成为一大热点。此外，近年来，在无机材料科学方面，利用手性表面活性剂合成无机介孔材料的研究也有迅速的进展。 随着医药科学和材料科学等领域的发展，手性表面活性剂由于其独特的分子结构特性而具有的不可替代性使得它的需求日益增加，因而引起了化学、材料等学科对手性表面活性剂的普遍关注。 目前获得手性两亲分子的途径还比较少，而且只局限于应用已有的手性源来合成，因此手性表面活性剂的类型并不多。主要可从来源分为天然手性表面活性剂和合成手性表面活性剂两大类。 1.天然手性表面活性剂 天然手性表面活性剂可细分为胆汁盐类和皂苷类两类。 1.1胆汁盐(Bile salts)类 胆汁（酸）盐类手性表面活性剂属于阴离子表面活性剂，具有光学活性，可用于手性对映体的拆分，最早由Terabe等[1]在1989年应用在几种氨基酸和药物的胶束电动色谱（MEKC 法）手性分离中。其基本结构式如图1，主体结构由四个饱和稠环构成。表1列举了几种常见的胆汁盐类手性表面活性剂。 图1 胆汁盐类结构式 表1 几种常见的胆汁盐类手性表面活性剂
超疏水材料制备及其在油水分离中的应用研究进展 摘要随着世界机械化以及工业化的发展，全球的水资源污染逐渐严重，人民群众对于水资源的供应以及淡水资源的处理越发关注，且为水资源处理技术的发展做出了较大贡献。作为水资源净化技术的重要组成部分，油水分离净化技术水平不仅关系着淡水资源的提供质量，而且对于人民群众的身体健康也具有重要影响。基于此，本文将超疏水材料制备及其在油水分离中的应用作为主要研究内容，通过对超疏水材料进行简单阐述，进而对超疏水材料的应用以及其在油水分离中的应用进行详细的研究与分析。本文旨在为超疏水材料在油水分离中的应用研究提供几点参考性建议，并为水资源的净化处理技术发展提供积极的推动作用。 关键词超疏水材料制备；油水分离；应用研究 前言 由于工业化的发展导致海洋中的水资源污染情况越加恶劣，有大量的油产品以及机溶剂污染流入海洋中，对海洋中的水资源产生了严重破坏，进而为水资源净化技术提出了更高的要求，对人类生存与发展也产生了威胁。基于此种宏观环境，本文对超疏水材料在油水分离中的应用进行详细的研究与分析。 1 超疏水材料概述 超疏水材料主要是利用其中较为独特的化学结构以及其本身的润湿性能来作为水资源净化技术中的一种使用材料。由于该种材料在材质表面上具有润湿性的特殊原理，并能够作为超疏水材料而应用至油水分离的水资源净化中，其还具有两方面的特征。第一方面，表面为微纳米结构。第二方面，表面具有低表面能的特色。同时，在该种材料的制备过程中还具有成本较低以及制备材料环保的优势。因此，在油水分离的水资源净化中被广泛使用。但在超疏水材料的具体制备中还有耗时周期长的缺点，而该种缺点与实际制备中的优势相比并不对超疏水材料的实际应用构成威胁[1]。 2 超疏水材料的应用 由于超疏水材料在近几年的广泛使用中其本身的特殊性能受到各领域研究人员的关注，进而推动着超疏水材料在多个研究领域以及生活领域被应用。本文将超疏水材料的应用特性总结为以下五个方面。第一方面，自清洁的特性应用。由于超疏水材料本身具有良好的润湿性，在其进行使用的过程中能够对自身的灰尘与脏污进行自行清理。在具体的应用中，将超疏水材料的特性应用在城市高楼的建设中，利用超疏水材料的自清洁特性减少建筑玻璃清洁的次數，降低楼房玻璃清洁的成本，并在一定程度上节约水资源[2]。第二方面，抗冰雪的特性应用。由于在冰天雪地的寒冷地区，电线、航行等方面均会有风雪粘粘，进而导致电力能源的传输问题，并对正常的航行产生困扰。而应用超疏水材料的抗冰雪特性将
单选 1.二十世纪我国重大工程技术成就中，位列第二位的是（）。（10.0分） A.汉字信息处理与印刷革命 B.两弹一星 C.杂交水稻 D.高性能计算机 我的答案：A√答对 2.欧洲大型强子对撞机是世界上最大的大型强子对撞机，建在法国和（）交界处。（10.0分） A.德国 B.瑞士 C.意大利 D.比利时 我的答案：B√答对 3.加快转变经济发展方式是贯彻现代化全局建设一项紧迫任务，解决这一问题胡锦涛总书记曾提出两个“最”，即最根本的是依靠（），最关键的是要大幅度提高自主创新能力。（10.0分） A.军事的力量 B.科技的力量 C.人才的力量
D.政治的力量 我的答案：B√答对 4.（）是世界上最大的光谱望远镜，将揭示不同宇宙红移处的星系分布，探测暗能量的性质。（10.0分） A.凯克望远镜 B.欧洲南方天文台甚大望远镜 C.双子望远镜 D.大天区面积多目标光纤光谱天文(LAMOST)望远镜 我的答案：D√答对 多选 1.纳米制版技术的优势有（）。（10.0分）） A.不避光 B.无污染 C.成本低 D.可回收 我的答案：ABCD√答对 2.太阳能电池有（）优点。（10.0分）） A.低成本
B.大面积 C.个性化应用 D.低耗能 我的答案：BD×答错 判断 1.大科学装置是打开现代科学之钥匙，同时对技术的推动也产生非常深远的影响。（10.0分） 我的答案：正确√答对 2.十二五规划纲要明确了我国未来科技发展方向，即：把握科技发展趋势，超前部署基础研究。（10.0分） 我的答案：正确√答对 3.物质科学的前沿突破推动了变革性技术的产生。（10.0分） 我的答案：正确√答对 4.1981年，Binnig和Roher发明了扫描隧道显微镜。（10.0分） 我的答案：正确√答对
赵治亚：超材料高端装备 7月28日，中国电科发展战略研究中心与远望智库联合举办了“新挑战、新理念、新技术——未来战争研讨会”，来自权威机构共13名专家，对前沿科技和未来战争相关问题，进行全面深入解析，展开广泛交流和探讨。来自军方、国防工业部门以及科研院校近600人参加了会议。超材料高端装备赵治亚深圳光启高等理工研究院（在未来战争论坛上的报告） 感谢中国电科发展战略研究中心和远望智库提供这么好的 一个平台，我们大家进行思维的交流和互动。我们一直是从事于超材料的技术及装备的研究，我们想在这里从超材料，从材料的这个角度以及在国内外的应用情况和对未来战争 的影响。从这块跟大家分享一下我们的心得。概述 这块的特殊之处，因为超材料整个从概念到技术它还是一个相对来讲比较新的程度。而且它的成熟度尤其是以2006年开始为一个起点。所以从这个角度上来讲大家从美国也好，从中国也好，大家的起跑的时间是一致的。尤其是我们的几位院长，原来在美国的这个领域研发的核心团队，所以在这块我们更看重的是这个里面的发展的时间窗口。谁能更有效地把握住时间窗口，还有像上午专家所说的，更快地进行研究里面的迭代，谁就更有可能去把握先机影响到未
来的战场。图1 下面的报告想从三个方面跟大家简要地介绍一下。第一个可能大家对于超材料从原理到技术到应用可能还不是很熟悉。想对超材料进行一个电磁材料进行一个介绍。第二个主要是从国内外的超材料的发展还有超材料武器装备上面的发展 进行介绍，尤其是以国外的武器装备发展的情况为主。还有第三个也想简要地介绍一下我们对于未来装备发展，尤其是我们超材料能够在未来装备发展里面所产生的作用和影响。part 1 超材料介绍图2 图2比较好地介绍了超材料的基本的原理。根据我们的国家标准GJB 32005-2015这个标准里面的描述，超材料的定义是什么呢？就是一种特殊的复合材料或者是结构，通过对于材料的关键物理尺寸上进行有序的结构设计，来使它进行常规材料所不具备的这种超常物理性质。如果是针对电磁波的频谱，我们可以根据电磁波频谱工作的波长取这个波长的四分之一到二十分之一波长这 样的一个尺寸。比如在厘米级和毫米级的这样的一个尺寸我们对它进行人工的拓扑结构和排布方式进行一个设计，可以看到比如说类似于这样的二维的柔性的超材料，和三维的这种超材料的设计，从而达到一个传统的介质材料所不能达到的，对于电磁波的调控的影响。所以它的整个的超材料的核心就是针对于我所要工作的这个波长进行有序的结 构和排布设计，从而达到我们可以人工定制化地去调制电磁
现代生命科学前沿专期末考试题 考试时间 1月13日14:00~16:00，地点：学院一、二教（如果坐不下再开微格教室），形式：闭卷，拉单桌，不允许携带任何资料。 1.论述当代生命科学五个方面的最新进展（30分） a 神经生物学研究进展:2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现构成大脑定位系统细胞的三位科学家.他们发现在实验动物经过某些特定位置时,位于海马附近内嗅皮质的另一些神经细胞被激活,这些脑区构成一个六边形网络,每个网格细胞在特定的空间图式中起作用.这些网格细胞共同构成一个坐标系,便于实验动物在三维空间的活动.这些研究解决了哲学家和科学家几个世纪来一直争论不休的一个问题,即大脑如何对我们周围空间产生地图,以及如何通过这个系统在复杂的环境中导航的. b.细胞生物学研究进展:2006年,日本山中伸弥研究小组通过将逆转录病毒介导的Oct4, Sox2, Klf4及c-Myc四个基因转入鼠成纤维母细胞,将成体细胞重编程为具有多分化潜能的干细胞,并将该类干细胞命名为iPS细胞.2007年, 美国Thomson 实验室，俞君英博士报道了Oct4, Sox2,Nanog及Lin28 四个基因的转染可将人成纤维母细胞重编程为iPS细胞。2008年4 月, Hanna等将镰刀型红细胞贫血模型小鼠的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞, 改善了小鼠的贫血症状。2008年9月, 美国哈佛大学采用iPS技术, 将人类胰腺细胞逆向分化为能分泌胰岛素的B细胞, 成功治愈了糖尿病小鼠。利用这些方法，可以避开伦理学的限制获得具有多能性的细胞,这为发育生物学和医学研究提供了更多可能的应用. c.分子生物学研究进展:以半乳凝素-3为例,研究表明癌症患者血液中半乳凝素-3水平大幅升高.半乳凝素-3参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、克隆存活以及肿瘤血管生成等过程.而一些半乳凝素-3抑制剂如乳糖基胺,乳糖基亮氨酸,酸碱修饰的柠檬
超疏水材料研究进展 摘要:本文介绍了超疏水材料的性质、应用、转变、制备以及存在的问题等。详细介绍了超疏水材料在流体减阻中、抗腐蚀中、建筑防污耐水等领域内、微流体控制方面的应用和常用的几种制备方法。 关键词:超疏水材料；超疏水应用；制备 1 引言 近年来，超疏水材料引起了人们的普遍关注。所谓超疏水材料，就是指水在材料平面上的接触角大于150°的材料。超疏水材料的特性最初是在荷叶上发现的，荷叶表面的超疏水特性赋予了它们非常好的自清洁效应，污染物很容易被水滴带走[1]。有关超疏水的基础理论研究始于上世纪50年代，因其优异的自洁性有望在国防、众多工业领域和日常生活等方面有广阔的应用前景，研究工作备受各国重视。固体表面的润湿性是由其化学组成和表面微观结构共同决定的。目前，通过对荷叶表面自洁性的仿生研究表明，因其层级微、纳米结合的双微观结构和覆盖在上面的低表面能物质的协同效应而表现出完美的疏水性[2]。 人们通常用液体在材料表面的接触角来表征材料表面的润湿性。按照水滴在材料表面接触角大小的不同，我们可以将材料进行如下分类当接触角小于90o时，我们认为这种材料是亲水材料；如果水滴在材料表面的接触角小于5o，那么这种材料是超亲水材料，例如经浓硫酸和双氧水（体积比为7：3）处理过的硅片，水滴在它的上面会立刻铺展开，展示出超亲水的性质；当材料表面接触角大于90o时，我们认为这种材料是疏水材料；如果材料的表面接触角大于150o那么我们认为这种材料是超疏水材料，例如我们前面所提到的荷叶，水滴在其表面的接触角大于150o，不能稳定停留，极易滑落，因而造就了它“出淤泥而不染”的性质。如图1所示，（a）为亲水，（b）为疏水。 (a) (b)
“大科学装置前沿研究”重点专项 形式审查条件要求 申报项目须符合以下形式审查条件要求。 1. 推荐程序和填写要求 （1）由指南规定的推荐单位在规定时间内出具推荐函。 （2）申报单位同一项目须通过单个推荐单位申报，不得多头申报和重复申报。 （3）项目申报书（包括预申报书和正式申报书，下同）内容与申报的指南方向基本相符。 （4）项目申报书及附件按格式要求填写完整。 2. 申报人应具备的资格条件 （1）项目及下设任务（课题）负责人申报项目当年不超过60周岁（1956年1月1日以后出生）。 （2）项目及下设任务（课题）负责人具有高级职称或博士学位。 （3）受聘于内地单位的外籍科学家及港、澳、台地区科学家可作为重点专项的项目（含任务或课题）负责人，全职受聘人员须由内地受聘单位提供全职受聘的有效证明，非全职受聘人员须由内地受聘单位和境外单位同时提供受聘的有效证明，并随纸质项目申报书一并报送。 （4）项目（含任务或课题）负责人限申报一个项目，973计划（含重大科学研究计划）、863计划、国家科技支撑
计划、国家国际科技合作专项、国家重大科学仪器设备开发专项、公益性行业科研专项（以下简称“改革前计划”）在研项目（含任务或课题）以及国家科技重大专项在研项目（含任务或课题）负责人不得申报国家重点研发计划重点专项项目（含任务或课题）；项目主要参加人员的申报项目和改革前计划、国家科技重大专项在研项目总数不得超过两个；改革前计划、国家科技重大专项的在研项目（含任务或课题）负责人不得因申报国家重点研发计划重点专项项目（含任务或课题）而退出目前承担的项目（含任务或课题）。计划任务书执行期到2016年12月底之前的在研项目（含任务或课题）不在限项范围内。 （5）特邀咨评委委员及参与重点专项咨询评议的专家，不能申报本人参与咨询和论证过的重点专项项目（含任务或课题）；参与重点专项实施方案或本年度项目指南编制的专家，不能申报该重点专项项目（含任务或课题）。 （6）在承担（或申请）国家科技计划项目中，没有严重不良信用记录或被记入“黑名单”。 （7）中央和地方各级政府的公务人员（包括行使科技计划管理职能的其他人员）不得申报项目。 3. 申报单位应具备的资格条件 （1）是在中国境内登记注册的科研院所、高等学校和企业等法人单位，政府机关不得作为申报单位进行申报； （2）注册时间在2015年3月31日前；
超材料是通过在材料关键物理尺寸上的结构有序设计，突破某些表观自然规律的限制，获得超出自然界原有普通物理特性的超常材料的技术。超材料是一个具有重要军事应用价值和广泛应用前景的前沿技术领域，将对未来武器装备发展和作战产生革命性影响。 新型材料颠覆传统理论 尽管超材料的概念出现在2000年前后，但其源头可以追溯到更早。
1967年，苏联科学家维克托·韦谢拉戈提出，如果有一种材料同时具有负的介电常数和负的磁导率，电场矢量、磁场矢量以及波矢之间的关系将不再遵循作为经典电磁学基础的“右手定则”，而呈现出与之相反的“负折射率关系”。 这种物质将颠覆光学世界，使光波看起来如同倒流一般，并且在许多方面表现出有违常理的行为，例如光的负折射、“逆行光波”、反常多普勒效应等。这种设想在当时一经提出，就被科学界认为是“天方夜谭”。 随着传统材料设计思想的局限性日渐暴露，显著提高材料综合性能的难度越来越大，材料高性能化对稀缺资源的依赖程度越来越高，
发展超越常规材料性能极限的材料设计新思路，成为新材料研发的重要任务。 ● 2000年，首个关于负折射率材料的报告问世； ● 2001年，美国加州大学圣迭戈分校的科研人员首次制备出在微波波段同时具有负介电常数和负磁导率的超材料； ● 2002年，美国麻省理工学院研究人员从理论上证实了负折射率材料存在的合理性； ●2003年，由于超材料的研究在世界范围内取得了多项研究成果，被美国《科学》杂志评为当年全球十项重大科技进展之一。 此后，超材料研究在世界范围内取得了多项成果，维克托·韦谢拉戈的众多预测都得到了实验验证。 现有的超材料主要包括：负折射率材料、光子晶体、超磁材料、频率选择表面等。与常规材料相比，超材料主要有3个特征： 一是具有新奇人工结构； 二是具有超常规的物理性质； 三是采用逆向设计思路，能“按需定制”。 负折射率材料具有介电常数与磁导率同时为负值的电磁特性，电磁波在该介质中传播时，电场强度、磁场强度与传播矢量三者遵循负