科研人员揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制

7月21日,记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉,该所纳米润滑课题组在量子摩擦研究方面取得重要进展,研究团队首次在实验中观察到固体和固体界面量子摩擦现象,系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系,揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究成果已发表于《自然·通讯》。摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题,自达·芬奇定义了摩擦系数以来,数百年来,科学家们对这一难题展开了不懈探索。随着纳米力学技术、低维材料和量子材料体系的发展,摩擦研究逐渐从宏观尺度拓展至声子、电子尺度。团队基于原子力显微镜纳米针尖操纵技术,构筑了具有可控曲率与层数的折叠石墨烯边缘拓扑结构,系统开展了纳米尺度摩擦测量。研究发现,折叠石墨烯边缘摩擦力随层数呈现出显著的非线性变化,违背了经典摩擦定律在固-固界面下的适用性。折叠石墨烯量子摩擦行为。受访者供图通过扫描隧道显微镜(STM)和超快光谱技术的实验观测与理论分析,团队发现石墨烯中非均匀应变可通过调制电子跃......阅读全文

飞秒激光无掩膜光刻拓扑结构及细胞球浸润机制新进展

随着组织工程领域的发展,生物材料界面与细胞的相互作用及物理机制成为研究热点。生物界面的拓扑形貌可以有效调控细胞行为并影响细胞功能。而体内的一些生理过程如胚胎发育、免疫应答和组织更新与重塑等往往涉及多细胞的集体行为。肿瘤的侵袭和转移也与集体细胞的协调运动有关。细胞球作为一种体外三维细胞培养模型,具有强

物理所提出一种新型拓扑NodeLine半金属碳烯结构

  碳元素是自然界中最为广泛分布和存在的元素之一。从简单碳氢化合物中可以得到四种基本碳碳键构型:乙烷(H3C-CH3)碳碳单键、乙烯(H2C=CH2)碳碳双键、乙炔(HC≡CH)碳碳三键以及苯基大π键结构。苯基大π键结合构成稳定的两维石墨烯,烷基碳碳单键结合构成三维金刚石,炔基碳碳三键结合形成碳原子

科学家揭示II型拓扑异构酶捕获转运片段DNA的关键结构

   II型DNA拓扑异构酶通过暂时切断“门片段DNA”(G-DNA),使另一条双链DNA(T-DNA)通过,从而解决复制、转录及染色体分离过程中产生的超螺旋与缠结问题,是维持染色体拓扑稳定性不可或缺的酶类。此前研究已部分解析了与G-DNA结合的II型拓扑异构酶结构,但对于T-DNA被酶捕获和转运这

摩擦力方法

涂层附着强度的检验方法有很多,如摩擦抛光试验,钢球滚光试验,粘接-剥离试验,锉刀试验,划线划格试验和划痕试验等,其中划痕试验是目前检验硬质涂层zui常用、zui好的一种检验方法。     划痕试验是用具有光滑园锥*的划针在逐渐增加载荷下刻划涂层表面,直至涂层被破坏,涂层破坏时所加的载荷称为临界载荷,

摩擦副的分类

1)、滑动摩擦:当一物体在另一物体表面上滑动时,在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象,谓之“滑动摩擦”。(2)、滚动摩擦:一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫“滚动摩擦”。它的实质是静摩擦力。(3)、摩擦副:即相

中国科大利用拓扑单极子实现光驱动液晶斯格明子拓扑转换

近日,中国科学技术大学物理学院彭晨晖教授、蒋景华研究员团队与香港科技大学张锐教授合作,在向列相液晶体系中实现了通过光控拓扑单极子介导的半斯格明子拓扑动态转换,并成功将单极子作为载体实现了胶体颗粒的可控输运。这一成果为拓扑物态的非平衡调控和微纳尺度物质输运提供了全新途径。相关研究成果于10月16日以“

超高摩擦电荷密度刷新摩擦纳米发电机性能纪录

  人们一直致力于研究在维持现代社会巨大能源消耗的同时最小化环境消耗。从可再生的自然源(如太阳能、风能和生物质能)收集能量,已经被证实是应对能源危机的可持续可供选择的方向,而且在化石燃料快速消耗的今天扮演着越来越重要的角色。最近发明的摩擦纳米发电机具有质量轻、价格低廉,甚至在低工作频率下仍然高效等先

真空摩擦磨损试验机摩擦磨损试验机原理

 该型摩擦磨损试验机由主轴驱动系统、摩擦副承载系统、试验力传感器、摩擦力测量系统、全自动加载系统、计算机控制系统(包括各个主参数的设定、控制、报警等单元)等部分组成。它们都安装在以焊接机座为主体的机架中。   4.1主轴及其驱动系统   主轴是由伺服电动机通过调速系统驱动,速度无级调速。通过圆弧齿同

织物耐干摩擦和湿摩擦色牢度实验方法

擦色牢度仪作用  摩擦色牢度测试仪用于检测棉、化纤、混纺等有色织物及皮革的干/湿摩擦类色牢度的测试。适用于检测织物在干、湿状态下的摩擦色牢度,以及经常性和周期性测试。测试仪使试样在一定压力、一定行程内与白棉布反复摩擦规定的次数,经过将白棉布与沾色灰色样卡比对评定脱色等级,为改良织物染色提供依据。配有

生化与细胞所建立鉴定内质网跨膜蛋白拓扑结构的新方法

  4月18日,国际学术期刊PLoS One在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所胡红雨课题组的研究论文A Redox-Sensitive Luciferase Assay for Determining the Localization and Topology of Endoplasmi

具有三维立体结构的高性能摩擦发电机研究取得进展

  中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员王中林和潘曹峰领导的研究小组采用全新的三维立体结构设计,研制出大功率摩擦发电机,电信号输出性能获得进一步提升,并在传感领域显示出广阔的应用前景。相关文章发表于最新一期的《先进能源材料》(Advanced Energy Materials, 2014,D

新型变摩擦自复位耗能支撑可减小地震中结构层间变形

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506976.shtm近日,西安建筑科技大学朱丽华教授及其团队在国际地震工程领域顶级期刊Earthquake Engineering and Structural Dynamics(简称EESD)上发表题为

耦合弹簧及多层结构的球形摩擦纳米发电机制备成功

  能源在人类生活中扮演着非常重要的角色,现阶段能源的消耗主要依赖于传统化石能源,这是一种有限的、非可再生的能源。随着化石能源的不断开采和枯竭,迫切需要寻找一些新型的能源形式。海洋波浪能具有储量丰富、受环境因素影响较小等优点,是潜在的能够大规模应用的能源之一。但是,近几十年世界各国对波浪能收集的探索

摩擦系数检测仪的工作原理和摩擦系数

  将条状试验样品用夹样器夹住,同时用待测样包住滑块,然后将滑块安放在传感器的挂孔上,在一定的接触压力下,通过电机带动齿条使传感器移动,也就是使两试验表面相对移动。传感器所测得的力信号经过集成器放大,送入记录器,同时分别记录动摩擦系数和静摩擦系数。  摩擦系数  摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在

环块摩擦磨损试验机摩擦力测量测量装置

  摩擦力测量测量装置  当试环随主轴旋转时,试环与试块之间产生摩擦力,通过顶杆(10)压迫摩擦力传感器(8),并在摩擦力仪表上显示出来。  试力杠杆及试验力测量装置  对试样施加试验力是通过步进电机  (1)及调速器进行闭环控制的。电机正转时,压缩弹簧  (2),通过胶接支座  (3),在1:3的

摩擦系数仪对手套摩擦系数测定过程简析

  摩擦系数仪测摩擦系数是研究材料摩擦损耗的重要参数。摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。  摩擦系数测定可通过摩擦系数仪进行。  平面法是建立在水平面原理上的一种测定摩擦的方法。  标准:GB/T纸和纸板静态和动态摩擦系数的

细胞化学词汇拓扑异构体

中文名称:拓扑异构体外文名称:topological isomer定       义:拓扑异构体是除链环数(linking number)不同外其他性质均相同的DNA分子,可以通过凝胶电泳检测来观察。

拓扑异构酶的临床应用

  这些药物包括阿霉素(adriamycin)、放线霉素D(actinomycinD)、道诺梅素(daunomycin)、VP-16、VM-26(替尼泊苷teniposide或者表鬼臼毒素(epipodophyllotoxin)。相对来说,无论是临床,还是处在试验阶段的,作为哺乳动物异构酶II型毒素

拓扑电子态研究应用前景广阔

未来,变革性技术会出现在哪个方向?拓扑电子态及其材料研究,极有可能。拓扑电子态是什么?中国科学院院士、中国科学院物理研究所所长方忠这样解释:“它是一大类新的量子物态,其研究对当前物理学的发展产生了深远影响,不仅深刻改变人类对物态的认识,也为变革性技术的出现提供新的可能。”2023年度国家自然科学奖一

首次发现新奇拓扑量子态

   最新发现与创新   从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂

物理所搭建拓扑量子磁体

拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式,对局域扰动展现出鲁棒性,是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性,已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而,迄今为止,基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统,而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟

物理所搭建拓扑量子磁体

拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式,对局域扰动展现出鲁棒性,是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性,已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而,迄今为止,基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统,而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟

激子拓扑序研究新进展

  南京大学物理学院王锐、王伯根和杜灵杰等人与美国麻省大学艾姆赫斯特分校Tigran Sedrakyan和北京大学杜瑞瑞组成的联合研究团队在电子-空穴关联系统中的激子拓扑序研究方面取得了进展。研究成果以“电子-空穴双层中的激子拓扑序(Excitonic topological order in im

DNA拓扑学的名称来源

首先以一260 bp双链线形B-DNA为例,此DNA在松弛时,螺旋数为25(260/10.4),首尾连接成环形后,为一松弛环形DNA,并处于最稳定状态。若将此线形DNA先拧松2个连环再连成环形,则可以形成两种环形DNA,一种称为松弛解链环形DNA;另一种环形DNA称为超螺旋DNA,其螺旋周数为25,

简述拓扑异构酶的作用

  是使超级螺旋松弛。所谓超级螺旋是DNA中张力积聚的形式。拓扑异构酶抑制成分是重要抗肿瘤药物,被认为通过稳定拓扑异构酶与DNA之间所形成的一种共价复合物来发挥作用,后者又为DNA复制机制设置了一障碍。科学家对以拓扑异构酶为作用目标的药物的药效起源仍不是很了解。由于该药物的作用而造成的正向DNA超级

DNA拓扑学的相关参数

1.连环数(Linking number):在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L 表示(或以α表示),其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数,肯定为整数,右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋

概述拓扑异构酶的分类

  可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin

拓扑异构酶的用途介绍

  DNA的结构转换和解析  Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋白来自于一个旋转酶的结构域,它与拓

压电效应和拓扑量子相变

   近期,美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime