仿生偏振罗盘 - 产品信息 - 相关知识

2025-01-10 10:49:50仿生偏振罗盘: 仿生偏振罗盘是一种模仿鸟类导航原理的导航设备。它利用天空中光的偏振模式来确定方向，这种偏振模式由大气散射太阳光产生。该罗盘通过检测偏振光的方向，为使用者提供精确、连续的导航信息，无需外部电源或卫星信号。它特别适用于户外探险、军事行动及航海等领域，可在无GPS信号的环境下实现自主导航。

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仿生偏振罗盘问答

2022-11-08 13:54:42神奇的仿生材料: 我们生活中常见的植物和动物在自然进化过程中不仅完全适应自然而且会进化出很多特别的功能，帮助自身可以在自然界长久的生存下去。其实这些独特的功能的对我们日常生活中也是有很大的帮助，所以目前有了仿生学及仿生材料，而且已经可以在我们日常生活中发现很多仿生新材料的应用。荷叶效应离子研磨加工隔膜截面的低倍图片我们在公园中会发现一个很有意思的现象，那就是在荷叶的叶面不沾水。为什么它会不沾水呢？这是因为荷叶表面有着许多的蜡状突起物质，这种突起物通常是纳米和微米级的超微结构，突起物大约200nm，这些突起物组成了平均大小约为10微米的乳突。因为带有突起，所以叶子的表面就会凹凸不平，即使有水落下来，也不会扩散到表面，可以排斥。这称为“荷叶效应”。这种结构是荷叶可以拨水的秘密。由于其独特的结构，科学家们也根据这个技术应用在生产建筑涂料、服装面料、厨具面板等需要耐脏的产品。像纳米或微米的结构，人的肉眼是无法观察到的，我们可以使用电子显微镜将荷叶扩大至1,500倍时，您可以看到许多突起，这个突起紧密地附着在叶子的表面上，它是由类似蜡的物质制成的。“酸奶盖”现今，有科学家就利用这个功能，对瓶装酸奶盖子做了应用。以前喝酸奶都要舔一下盖子，因为盖子上沾满了酸奶。当然也有一些酸奶是不粘奶的，那么利用荷叶的不沾水的特点设计一个和荷叶类似的表面结构，当我们用手去触摸盖子的背面时，就可以感觉到有凸起的东西，感觉有点粗糙!。利用日立台式扫描电镜，将酸奶的盖子的背面放大400到1,000倍观察，可以看到像面包这样的硬化的突起。这个原理就是利用在整个盖子背面制作无数的突起，即使酸奶附着了，它也会立即散开。酸奶盖子是微米/纳米级别科技仿生材料，现实生活中，还有很多类似的仿生材料，比如平时用来盛米饭的勺子，勺子表面有非常多的突起，就像荷叶上的突起，而米饭粒就像大号的水滴，所以这个设计的目的也是希望米粒不会粘到勺子上。仿生材料竟然有这么多奥秘！那你还能在生活中发现其他有意思的仿生材料吗？

2022-04-14 10:49:16OCI-V测量FBG受压时的偏振相关损耗: 光纤光栅（FBG）作为一种新型的无源器件，为光通信和光传感成功开辟了一条崭新道路，从光纤光栅技术被应用以来，该技术在光纤传感技术和高速光纤通信领域得到了飞速发展。随着光通信的发展，传输速率不断提高，偏振特性对传输质量的影响也更加明显，成为高速光纤通信系统发展的障碍，然而，在光传感领域，偏振效应具有响应速度快、效率高等优势，可以利用光纤的偏振敏感特性进行传感，以及利用器件的超快偏振响应特点进行全光信号处理等，这些使得偏振相关特性的研究十分有意义。测试FBG受压时偏振相关损耗测试加载装置示意图如图1所示，用光矢量分析仪（OCI-V）进行测试，测量模式为反射式测量，一次扫描就可以得出FBG反射式的偏振相关损耗（PDL），测试的FBG中心波长为1548.0-1548.3nm，压力加载装置为将FBG平放在两块钢板之间，在FBG并行位置放置一根相同直径的光纤来保证FBG受压力时保持平衡，在上面钢板上放置不同重量的砝码进行加载，分别为1kg、2kg、4kg、6kg和10kg。图1. 测试加载装置示意图图2. a-0kN、b-10kN、c-20kN、d-40kN、e-60kN、f-100kN各PDL测试图图2为不同压力下的测试图，从中可以看出，FBG在没有压力时中心波长附近光波段的PDL趋近于零，施加压力后中心波长附近两端出现两个波峰（图中画圈的位置），随着压力逐渐增大，波峰峰值越来越大，在压力达到60KN时波峰出现最大值，且随着压力增大两个波峰逐渐靠近，中间PDL趋近于零的平坦区域逐渐缩小，在压力达到100KN时波峰出现畸变，波峰高度有所降低，中间PDL平坦区域消失。综上所述，经测试发现压力会对FBG中心波长附近的PDL造成较大影响，随着压力增大中心波长两端PDL波峰峰值逐渐变大，PDL较小区域逐渐缩小直至消失，压力过大时会使中心波长附近波段的PDL出现畸变。通过OCI-V能够快速测试出FBG的偏振相关损耗，利用其偏振相关特性可以判定FBG的性能优劣，为其能否准确进行通信传输和光学传感提供了判断标准。光矢量分析系统OCI-V

2020-11-20 09:25:44从完整肌腱到单纤丝：偏振红外光谱强势助力胶原蛋白的分子取向研究: 在过去的十年里，红外（IR）光谱已被广泛应用于哺乳动物组织中的胶原蛋白研究。对有序胶原蛋白光谱的更好理解将有助于评估受损胶原蛋白和疤痕组织等疾病。因此，利用偏振红外光研究胶原蛋白（I型胶原和II型胶原）的层状结构和径向对称性逐渐成为研究热点。目前，基于焦平面阵列检测器的偏振远场（FF）傅立叶变换红外（FTIR）成像、偏振远场（FF）、光学光热红外（O-PTIR）以及散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）的纳米红外技术在胶原蛋白领域得到广泛应用。偏振远场（FF）方法可应用于完整肌腱的截面，其纤维平行且垂直于偏振光排列。光学光热IR红外（O-PTIR）和纳米傅立叶变换红外（nano-FTIR）方法则应用于直径为100~500 nm的原纤维，在生物聚合物上共同实现互相印证和互补的结果。通常，I型胶原蛋白在偏振红外光下反应不同。采用基于焦平面阵列（FPA）检测的远场傅里叶变换IR（FF-FTIR）对其进行成像时，受制于蛋白质酰胺I和II的红外特征峰吸收带的波长（~7 μm）的分辨率极限，难以获取高质量的成像结果。而采用散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）方法的纳米级FTIR（nano-FTIR）光谱技术，可以获得空间分辨率约为20nm的红外光谱，解决了受限于IR辐射波长的限制（通常5-10 μm）。此外，采用光学光热红外技术（O-PTIR）成像和光谱学的方法，也可以摆脱红外波长的限制，实现亚微米（500nm）的空间分辨率，为完整组织和原纤维胶原蛋白的研究打开了一个新窗口。近期，在Kathleen M. Gough等人的研究中[1]，作者采用基于光学光热红外（O-PTIR）ZL技术的PSC非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 mIRage对样品〜500 nm单点区域收集振动光谱，如图1所示。该光学光热红外（O-PTIR）技术的工作原理是光热检测，其中红外量子级联激光器（QCL）激发样品在1800–800 cm-1光谱范围内的分子振动。产生的光热效应通过短波长探测激光器检测。图2A-B中的光谱表明，固有的激光偏振所获得的高对比度所产生的光谱与使用FTIR焦平面阵列和偏振器组合进行的光谱测试近乎一致。并且对于安装在玻璃显微镜的不同载玻片，样品均获得了具有良好SNR的高质量光谱。图1. 完整肌腱的光学光热IR（O-PTIR）光谱，〜500 nm测量点。（A）利用线性偏振量子级联激光器（QCL）从CaF2窗口在平行和垂直两个不同方向上获得光谱。插入的可视图像显示了6个采谱位置；比例尺= 70 µm。（B）对比从CaF2（顶部）和玻璃（底部）载玻片在线性偏振QCL的平行和垂直方向上获得的光谱。光学光热红外（O-PTIR）技术可以通过在载物台上轻易地旋转样品来测试平行和垂直于红外激光偏振方向的光谱。并利用光学光热红外（O-PTIR）技术在几个单一频率下对原纤维成像，以获得表观物理宽度的确定性估计。如图2右侧所示，在垂直方向上， 1655 cm-1处记录的单波长图像的红黄带表明该原纤维的宽度不超过500 nm。该尺寸将目标物标定为真正的原纤维，并且可与红外s-SNOM实验中检测到的300 nm原纤维相当。光学光热红外（O-PTIR）技术与nano-FTIR的测试结果相互印证，反映了“原纤维”宽度的标准范围。此外作者观察到，来自原纤维的酰胺I和II谱带比完整肌腱的窄，并且相对强度和谱带形状都发生了变化。这些光谱反映出在偏振红外光下正常I型胶原纤维的更多有用信息，并可作为研究胶原组织的基准。图2. 从CaF2窗口利用O-PTIR测试控制肌腱原纤维获得的光谱。用平行于激光偏振的原纤维获得的顶光谱（红色）；蓝色是垂直方向上的光谱。右侧是在垂直方向基于1655 cm-1的单波长图像。正方形表示光谱采集位置。比例尺= 1 µm。与基于焦平面阵列检测器的偏振远场傅立叶变换红外（FF-FTIR）光谱相比，光学光热红外（O-PTIR）具有更高的空间分辨率，且可提供单波长光谱。使用FF-FTIR FPA探测往往包括其他非胶原材料。同时，光学光热红外（O-PTIR）还可以提供偏振平行于原纤维取向的原纤维光谱。这也是光学光热红外（O-PTIR）和纳米FTIR光谱对直径为100~500 nm的胶原原纤维给出证实性和互补性结果的首次证明。综上所述，这些结果为进一步研究生物样品中的胶原蛋白提供了广阔的基础。参考文献：[1]. Gorkem Bakir, Benoit E. Girouard, Richard Wiens, Stefan Mastel, Eoghan Dillon, Mustafa Kansiz, Kathleen M. Gough, Molecules 2020, 25, 4295; doi:10.3390/molecules25184295.

2019-12-19 15:58:31转化医学系列网络讲座预告|仿生纳米药物用于人脑胶质瘤的ZL: 时间2019年12月26日下午14:00-15:00题目仿生纳米药物用于人脑胶质瘤的ZL主讲人刘艳杰博士（河南大学）讲座形式网络讲座，手机或PC即可参与（会议链接和如下报名链接相同）内容简介由于血脑屏障（blood brain barrier, BBB）的存在，使得人脑胶质瘤成为癌症ZL中Z棘手的肿瘤之一。BBB，其为脑部的自我平衡防御机制，它在保证神经系统免受外来物质侵扰的同时，也阻碍了ZL药物通过非入侵性给药进入脑内。因此，发掘研究能协助纳米药物突破BBB的药物或靶向分子是ZL脑部疾病的当务之急。基于以上背景，讲者所在实验室设计了细胞膜伪装的肿瘤微环境响应的仿生纳米药物用于脑胶质瘤的靶向ZL。该智能仿生纳米药物合理解决了目前纳米药物面临的体内循环时间短、难以跨越BBB、被肿瘤细胞摄取量低和药物在病灶处释放缓慢等诸多关键问题，Z终可望成功实现人脑胶质瘤安全GX的ZL。即刻报名扫描下方二维码，报名吧！主讲人简介刘艳杰博士生物医学工程专业在读博士，现在河南大学从事仿生纳米药物用于人脑胶质瘤的ZL的研究。在Advanced materials，Biomaterials等杂志上发表论文2篇，申请国内ZL2项。