一、美国研制成功分子马达（论文文献综述）
李云蕊[1]（2020）在《基于多种信号放大技术及DNAzyme纳米机器的电化学生物传感器研究》文中研究指明电化学生物传感器作为一种分析和诊断的工具,可以将识别元件与分析物之间的特异性相互作用转换成易于处理的电信号,实现对分析物的定量检测。因具有操作简单、响应速度快、成本低、微型化等优点而被广泛应用于疾病诊断、药物发现、食品分析和环境监测等领域。近年来,随着DNA纳米技术的发展,将新型DNA纳米机器和诸多信号放大策略集成到电化学生物传感器的开发研究中对其灵敏度、特异性等性能的优化提升具有重要意义。立足于搭建更为灵敏、准确的检测平台,本论文设计组装了不同的DNA功能结构,并结合信号放大策略,提出了几种电化学生物传感新方法。具体工作如下:1.基于高效的目标物循环放大策略及网状Y形DNA结构构建电化学生物传感器的研究目标物循环放大策略可以显着提高生物传感器的灵敏度,但此策略往往存在循环产物浪费的缺陷。为克服该问题,我们在构建传感器时提出了一种高效的目标物循环放大策略,将所有循环产物充分用于网状Y-DNA的组装。同时,网状Y-DNA可调节四氧化三铁（Fe3O4）对亚甲基蓝（MB）的电催化作用,从而实现对目标DNA（与口腔肿瘤相关）的灵敏检测。具体来说,在限制性切刻内切酶的辅助下,目标DNA被循环利用,触发DNA链S1-Fe3O4@CeO2-Pt和S2-MB的大量输出,输出的全部产物可与固定在电极表面的Hairpin2（HP2）链相互作用形成稳定的网状Y-DNA。此外,网状Y-DNA的形成使得Fe3O4@CeO2-PtNPs靠近MB,调节了Fe3O4@CeO2-PtNPs的电催化效率,电信号显着增强。借此设计,我们组建的电化学生物传感器实现了对目标DNA在10 fmol/L-50 nmol/L范围内的灵敏检测,检测限为3.5 fmol/L,也进一步促进了目标物循环放大策略在传感平台的发展。2.目标物驱动的双功能DNAzyme纳米机器用于比率型电化学生物传感器的研究多功能DNA纳米机器的构建往往是一项艰巨的任务,其繁多的DNA链和复杂的组装操作严重阻碍了多功能DNA纳米机器在生物传感平台中的进一步应用。本工作巧妙设计了一个简单的双功能DNAzyme纳米机器（BFDN）,并将其用于构建比率型电化学生物传感器实现高可靠性、高灵敏的汞离子(Hg2+)检测。在Hg2+存在的情况下,T-Hg2+-T配位作用可驱动无剪切能力的DNA四枝状纳米结构（DNA-4B）转化为具有强大剪切能力的BFDN,进一步触发两条同步的Hg2+检测路径。路径1,信号降低型路径,通过一个级联的DNAzyme剪切反应实现二茂铁（Fc）信号响应大幅减小;路径2,信号增强型路径,在BFDN中DNAzyme 2的辅助下将大量亚甲蓝（MB）捕获于电极表面实现信号增强。这样的双路径检测策略有效降低了传统单一检测路径中存在的假阳性信号,而且呈现了一种新的比率法可克服传统比率法电化学生物传感器的不足。最终我们的传感器可实现在0.1 pmol/L-200nmol/L范围内对Hg2+可靠且灵敏的检测,检测限为23 fmol/L。值得一提的是BFDN的构建巧妙地整合了放大策略,为提升多功能DNA纳米机器的性能提供了一种可参考的方式,也推动了多功能DNA纳米机器在生物传感器中的发展。3.基于3D DNAzyme分子马达构建电化学生物传感器的研究在生物传感平台,DNAzyme辅助的信号放大策略因DNAzyme成本低、稳定性好、特异性强而备具优势。但不可忽视的是DNAzyme辅助剪切过程中剪切效率低,反应时间长等缺陷仍然存在。本工作中,受当下高效的DNAzyme放大检测策略需求的驱动,我们结合DNAzyme多聚链以及纳米颗粒局域化DNA设计的优势成功组装了一种3D DNAzyme分子马达用于电化学生物传感器中实现目标物DNA的灵敏检测。3D DNAzyme分子马达由固定于Au@Fe3O4纳米颗粒（Au@Fe3O4NPs）表面的DNAzyme多聚链和底物H1-Fc构成。一方面,利用纳米颗粒局域化DNA同时提升了DNAzyme和底物H1-Fc的局部浓度,解决了传统DNAzyme放大检测策略中普遍存在的因反应物浓度低而抑制DNAzyme剪切的问题。另一方面,如步行器一样,3D DNAzyme分子马达中受目标物激活的DNAzyme多聚链可以自主的在底物H1-Fc形成的3D轨道上自由行走完成循环剪切任务。但与传统的DNAzyme步行器相比,目标物激活的DNAzyme多聚链无需进行复杂的序列优化即具有较好的灵活性和强大的剪切能力,克服了空间限制,能够同时剪切近处及远处的底物,从而输出大量的剪切产物以得到高的响应信号。基于这两方面的优势,我们所报道的3D DNAzyme分子马达解决了一些存在于DNAzyme放大的检测策略中的缺陷,实现了高效的DNAzyme放大检测,且该传感器可以在5 fmol/L至50 nmol/L范围内灵敏检测目标物DNA,且检测限为1.7 fmol/L。更有意义的是3D DNAzyme分子马达作为一种新的DNA机器,其强大的剪切能力还赋予了3D DNAzyme分子马达用于货物卸载潜力,也为未来组装各种功能的DNA机器提供了参考。
孙凯[2]（2019）在《半金属表面上分子转子与马达的制备及其转动性质的STM研究》文中研究指明纳米材料指的是在三个维度空间中有一个或多个维度的尺寸处于纳米级别材料。因其具有与宏观体材料不同的一些奇特的物理化学性质,近年来引起了全世界科学家们的广泛关注。在这些纳米材料中,在分子尺度上能够完成某种特定功能的“分子机器”尤其吸引了研究人员的兴趣。虽然尺寸很小,但是它能够实现与传统机器同样的功能。目前,科学家们已经成功制造出了微型电梯、微缩分子肌肉、分子马达、分子汽车、分子钳等一系列微型分子机器。分子马达（motor）作为其中一个重要的研究分支,是一种能够将外界能量如电能、光能及化学能等转换为分子的定向运动或转动的分子机器。扫描隧道显微镜非常适合研究固体表面的分子马达的结构和转动性质,它不但能够监测单个分子的转动,而且还能研究分子转动随温度、外场、隧穿电子的能量的变化关系,以及近邻分子对转动的影响。然而,目前关于固体表面上分子马达的报道大多数都是单分子马达,鲜有关于固体表面上超分子马达的制备和性质相关研究的报道。水是自然界最常见的物质,也是生命体必不可少的物质,因此深入研究水与固体表面相互作用能够解决与人类生活息息相关的若干重大问题。近年来,水化电子在水结构中的溶解机制的研究已经发展成一个热点课题。水化电子化学活性强,在处理水污染和大气防治中有独特的优势。同时它也是辐射生物体系中重要的中间产物,在高能辐射过程中会对人体健康造成极大威胁。因此关于水化电子的研究将为物理化学、辐射生物学和环境科学等领域带来深刻影响。目前科学家们在研究水化电子在不同水结构的溶解机制上取得了很多重要的成功,但利用STM直接观察并测量到的水化电子结构目前还很少,尚没有利用水化电子团簇诱导分子链转动形成分子马达的相关报道。本文将围绕上述问题,利用超高真空低温扫描隧道显微镜对酞菁铜（CuPc）在半金属Bi（111）表面上的偏心转动与吸附取向转变、乙醇分子在石墨表面上基于氢键和充电态诱导的超分子马达以及水在石墨表面上基于水化电子诱导下的超分子马达的性质和机制进行了系统研究。具体研究内容如下:1.CuPc分子在半金属Bi（111）上的偏心转动与吸附取向转变利用分子束外延技术向半金属Bi（111）表面上制备了CuPc分子的自组装结构。在液氮温度下,单个CuPc分子在衬底Bi（111）表面上做偏心转动,当它陷入衬底表面的缺陷或遇到另一个CuPc分子停止转动。在亚单层薄膜中,非手性CuPc分子以“平躺”的方式吸附,并呈现了一定的手性特征。这可归因于分子-衬底间非对称的电荷转移和分子-分子间范德华相互作用的联合作用。在多层薄膜中,CuPc分子采取了“直立”的吸附方式。同时,随着覆盖度的增加,分子的吸附取向发生了由亚单层结构中的“平躺”到多层结构中“直立”的取向转变。2.石墨表面上乙醇分子在氢键和充电态作用下形成的超分子马达乙醇分子在石墨表面上能够形成不同尺寸和分子构型的团簇。利用STM针尖对单个团簇施加电压脉冲,团簇会被隧穿电子充电成为一个负电性团簇。带电团簇能够捕捉具有永久偶极矩的分子链,乙醇分子链围绕其做顺时针或逆时针的随机转动形成一个超分子转子。通过在分子链中引入手性分支可以抑制分子链的手性翻转,从而实现安装在固体表面上的具有顺时针手性特征的超分子马达。3.石墨表面上基于水化电子诱导下的水超分子马达利用变温沉积法在石墨表面制备了不同构型的水团簇和分子链。通过STM针尖施加电压脉冲的方法向水团簇中注入隧穿电子,水团簇接受一个水化电子后由电中性转变成负电性,能够通过静电相互作用吸引拥有偶极矩的水分子链。水分子链可以围绕负电水团簇做随机转动,形成一个表面安装的超分子转子。通过改变分子链的手性以增加分子链在某一转动方向上的转动势垒,可以实现方向性转动的分子马达。超分子马达的手性特征表明,水分子链的构型是实现方向性旋转的关键因素之一。
李川[3]（2017）在《分子机器的设计与合成——2016年诺贝尔化学奖解读》文中研究指明法国斯特拉斯堡大学的让-皮埃尔·索维奇（Jean-Pierre Sauvage）和美国西北大学的弗雷泽·斯托达特（J.Fraser Stoddart）利用机械键设计了锁链分子机器——索烃和轮烷,荷兰格罗宁根大学的伯纳德·费林加（Bernard L.Feringa）基于不饱和键合成分子马达实现了分子机器的单向旋转,3位科学家因"设计、合成分子机器"而被授予2016年诺贝尔化学奖。
陈幸[4]（2016）在《基于EMG振子模型的人机力交互接口与下肢外骨骼机器人主动柔顺性控制》文中研究说明目前,主流的外骨骼控制策略（力、位置或力位混合控制方式）从原理上存在滞后,难以达成真正的人机一体化。因此,很多研究已尝试将人体的肌电信号（EMG）作为控制信号引入外骨骼系统,以期解决滞后性难题。虽然这些研究取得了一定效果,但关于如何选取合适的基于EMG提取的特征量,以及如何将这些量合理地引入控制系统仍未揭示清楚。针对以上难题,本学位论文旨在首先明确人体骨骼肌收缩与关节运动的生物力学机理,其次,面向实时工程应用得到相应的控制学模型;最后,以膝关节为对象,实现下肢外骨骼的主动柔顺控制。为了尝试从EMG中高效地提取正确的肌肉激活量信息,需要从EMG信号的产生源头——运动神经元所发放的动作电位出发,首先研究动作电位调控及驱动肌肉收缩的控制学机理。在此基础上,探索如何建立面向肌肉力实时预测的新型骨骼肌生物力学模型,从而明确从EMG特征量到骨骼肌力产生的控制学内涵,包括模型各物理量之间的输入输出关系。其次,从生物力学原理出发,尝试开发全新的基于EMG物理模型的特征量提取算法,使其能够适用于骨骼肌激活程度的实时表征。最后,基于新型骨骼肌生物力学模型,分析人-外骨骼之间的耦合动力学与人机交互力的产生机理,并利用在线智能控制算法建立新型人机力交互接口,进行人体膝关节运动的实时预测与外骨骼主动柔顺控制。论文的主要研究内容与成果归纳如下:1)骨骼肌收缩的生物电化学变频调控原理。以兴奋-收缩偶联过程（ECC）为对象,建立了肌膜动作电位活动与由之引发的胞浆Ca2+浓度([Ca2+])变化的生物电化学模型;以此模型为基础,从控制学角度阐明了骨骼肌收缩功率的调控方式,即作为控制信号的动作电位如何调控作为驱动信号的[Ca2+],及其间接调控肌肉收缩力的原理;明确了动作电位对骨骼肌动态收缩功率的调控方式是变频控制,并基于EMG特征频率与运动单元主导放电频率的关系,设计实验对变频调控原理进行了初步验证。2)骨骼肌收缩的半唯象生物力学模型。针对实时预测肌肉收缩状态这一挑战,提出了肌小节运行过程中各动力学环节的解耦框架,通过整合线性与非线性动力学框架,构建了肌小节的半唯象模型。为了便于工程应用与控制,模型包含很少的参数并且不包含任何偏微分方程,使其高度精简且相比传统模型计算效率大为提高。通过仿真模拟多种收缩状态（包括等长、等速）,验证了模型的有效性。3)EMG信号的振子模型与骨骼肌激活量的能量核表征方法。提出了一种肌肉激活量与肌肉固有特性表征的新方法,称为能量核方法。其初衷在于将EMG信号转变为平面内的相图,而相图上状态点的分布核心即称作能量核。基于相图的统计特征,将一段EMG信号近似为简谐振子——EMG振子。进而初步从生物力学角度将控制信号（EMG）与输出信号（力/功率）联系了起来,并用EMG的特征能量来表征肌肉收缩力。4)人机力交互接口与下肢外骨骼机器人的主动柔顺性控制。针对后期康复中的“病人主导模式”需求,提出了针对外骨骼膝关节的交替式预测-补偿运动控制框架。基于骨骼肌的半唯象模型与人机物理交互机理（HMIM）设计了新型人机力交互接口,包括一个在线自适应运动预测器（利用集中时间延迟型神经网络（focused-time delay neural network,FTDNN）构建）,以及一个采用标准的力位混合控制策略构建的补偿器,人机力交互接口的输入信号包括EMG、转角位置以及交互力信息。其中,骨骼肌的激活量信息通过EMG的能量核方法提取。初步实验证实了此交互接口对于改进人机集成膝关节柔顺性的有效性。
丁泽民,陈林根,王文华,孙丰瑞[5]（2015）在《三类微型能量转换系统有限时间热力学性能优化的研究进展》文中进行了进一步梳理随着分子生物技术、纳米技术和微电子技术的发展,微型能量转换系统日益受到人们的重视.微型能量系统中能量转换的机理和效率研究是涉及热力学、统计力学、物理学等多学科交叉融合的新课题,而能量系统的性能优化是揭示微型系统能量转换机理、提升能源利用效率的一个关键问题.本文在概述有限时间热力学理论产生和发展的基础上,结合国内外的研究现状,阐明性能优化对微型能量转换系统的意义,综述利用有限时间热力学理论对热驱动布朗马达、能量选择性电子机和热离子装置这三类典型微型能量转换系统进行热力学分析和优化研究的最新进展,并提出进一步的研究展望.
郭朝[6]（2012）在《基于分子马达的骨骼肌生物力学原理及其在外骨骼机器人人机力交互中应用》文中研究说明外骨骼机器人是一种穿戴式具有防护、助力和助行等功能的机器人，在军事、康复医疗等领域有着巨大的应用价值和广阔的市场前景，也是国内外竞相研究的热点。随着我国经济的快速发展，人们对生活质量和生命健康更加关注和重视。与此同时，人口老龄化及肢残人的增加也带来了重大社会问题，对智能型外骨骼康复机器人有着广泛需求。但是，由于存在可穿戴性、高可靠性、人机交互、智能控制等技术难点，真正走向临床应用的外骨骼机器人仍不多见，高性能的人机交互接口及交互技术成为制约其应用的瓶颈问题之一，而其中与外骨骼人机力交互技术密切相关的人机力交互机理，特别是骨骼肌收缩生物力学原理非常值得深入探索。本文以实现对人体下肢主动康复训练为目标，开发出下肢外骨骼机器人，通过分析骨骼肌中分子马达的纳米力学特性及运行机制，探索骨骼肌生物力学原理，从微观到宏观构建基于分子马达集体运行机制的骨骼肌力学模型，并设计基于EMG信号、接触力信号的人机交互接口，研究人与外骨骼之间力交互机理，制订外骨骼机器人控制策略，开展了人机力交互及机器人控制实验研究。本文的主要工作及取得的成果可以归纳为以下几点：一、以肌球蛋白分子马达为对象，分析分子马达的纳米力学特性及运行机制。针对分子马达的循环工作过程，探索了分子马达在van der Waals力、Casimir力、静电力及布朗力等耦合作用下向肌动蛋白丝接近并结合的运动规律，建立了分子马达循环过程的动力学模型，通过Monte Carlo方法对分子马达的运动过程模拟发现，接近过程中当分子马达与细肌丝表面距离大于3nm时，起主要作用的力为Casimir力和静电力；当距离小于3nm时，van der Waals力和静电力使分子马达向细肌丝轨道快速接近，比较这几个力的影响可知，接近过程中静电引力占主导，并由此阐明了分子马达开始运行并使肌肉收缩的力学机理，解析了钙离子在肌肉收缩中的关键作用，同时分析了分子马达所处空间势场对肌纤维结构稳定性的影响。二、通过分析分子马达集体运行特性，利用非平衡态统计力学方法从微观到宏观构建了新的骨骼肌力学模型。首先研究分子马达的集体运行机制，为了反映分子马达一个循环周期的N个状态，构建位移变量概率密度的Fokker-Planck方程，并考虑肌小节空间结构特征、分子马达弹性系数、肌小节横截面积等因素，推导出肌小节主动收缩力学模型，通过计算位移变量的概率密度分布，分析了ATP浓度、负载力对主动收缩力及收缩速度的影响。进一步地，针对骨骼肌激活与收缩过程，建立动作电位频率与肌小节收缩力之间稳态关系，考虑肌小节的串并联作用，最终从微观到宏观建立基于分子马达集体运行机制的骨骼肌力学模型。计算表明，随着动作电位频率的增加，肌浆中钙离子浓度先线性上升并逐渐趋于饱和，主动收缩力出现融合并跟随钙离子浓度变化趋势，当动作电位处于最大频率时肌肉强直收缩，在ATP浓度饱和情况下，肌肉最大等长收缩力主要取决于分子马达数目、弹性系数、肌肉横截面积等物理参数，由于动作电位的叠加形成EMG信号，由此为开展EMG信号特征与肌肉力之间联系研究奠定了理论基础。三、针对人体下肢关节运动范围大、自由度多、关节力矩大等运动特征，从仿生学角度设计实现了多功能下肢外骨骼机器人，开发出并联关节式外骨骼踝关节。外骨骼机器人系统结构紧凑，膝关节转动范围0110度、髋关节-2555度，能满足人体步行要求，并联踝关节能实现人体踝关节背屈/跖屈、内翻/外翻两个自由度运动，外骨骼机器人适合身高在155cm190cm的人使用，并可主动调整人体重心轨迹使之符合上下波动的特征，系统有较高的稳定性和可靠性。同时开发了基于EMG信号、力触觉信号的人机交互接口，包括传感单元（EMG信号采集仪、交互力传感器）、数据采集及处理单元，重点开展了人与外骨骼之间力交互机理研究，建立了外骨骼机器人的动力学模型，并以人体膝关节为对象，利用大腿骨胳肌肉系统进行了人体膝关节正向/逆向动力学建模，构建EMG信号特征频率与肌肉收缩力、关节力矩之间函数关系。四、开展了人机力交互实验及人机接口在外骨骼机器人主动控制中应用。首先，完善了外骨骼机器人控制系统并制定了满足不同康复训练要求的外骨骼控制策略；其次，进行了人机力交互实验，通过采集大腿肌肉EMG信号、人与外骨骼交互力，利用EMG信号表征肌肉激活程度，根据肌肉力学模型计算肌肉收缩力和关节力矩，比较肌肉主动力矩与外骨骼对人的反作用力矩，实验结果表明两者之间吻合较好，证明了所构建肌肉力学模型的合理性；最后，根据外骨骼机器人控制策略，对人体进行了被动与主动训练，其中被动模式是按照设定的步态及角度信息完成了对人体下肢训练，主动模式是结合人机交互接口，采集肌肉的EMG信号，利用肌肉力学模型预测关节运动所需力矩，识别人体运动意图，根据预测信息完成了对外骨骼机器人的智能控制，实现了按照人体意图的主动助力训练。
赵阿可,赵建果[7]（2011）在《纳米机器——分子马达的研究现状及前景》文中指出本文介绍了分子马达的研究现状,并对它的研究前景进行了展望,更充分地说明了研究分子马达的机制对我们的重要性。
何勇,李冬[8]（2011）在《分子机械动力学的研究进展》文中进行了进一步梳理从纳米尺度了解结构和材料的动力学性能有着重要的意义。对分子机械动力学的研究现状进行概括和总结,介绍目前常用的分析模型,展望未来的研究方向和热点。
李冬[9]（2010）在《分子机械动力学的研究进展》文中进行了进一步梳理从纳米尺度了解结构和材料的动力学性能有着重要的意义,对分子机械动力学的研究现状进行了概括和总结,介绍了目前常用的分析模型,展望了未来的研究方向和热点。
韩英荣,柳辉,展永,吴魏霞,赵同军,陈娅斐[10]（2010）在《纳米机器——分子马达》文中认为介绍了细胞内分子马达的能量转化途径,几种纳米分子马达如驱动蛋白、动力蛋白、肌球蛋白和旋转马达的结构和功能,并展望了分子马达对人类的贡献。
二、美国研制成功分子马达（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、美国研制成功分子马达（论文提纲范文）
（1）基于多种信号放大技术及DNAzyme纳米机器的电化学生物传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电化学生物传感器 |
| 1.2 多种信号放大策略 |
| 1.3 DNA纳米机器概述 |
| 1.4 本论文的研究思路及创新点 |
| 第2章 基于高效的目标物循环放大策略及网状Y形DNA结构构建电化学生物传感器的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 目标物驱动的双功能DNAzyme纳米机器用于比率型电化学生物传感器的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 基于3D DNAzyme分子马达构建电化学生物传感器的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间以第一作者公开发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）半金属表面上分子转子与马达的制备及其转动性质的STM研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 纳米材料与分子机器 |
| 1.2 固体表面分子马达的研究进展 |
| 1.2.1 固体表面的单分子分子马达 |
| 1.2.2 固体表面的二维分子马达阵列 |
| 1.3 固体表面水结构与水化电子研究进展 |
| 1.3.1 固体表面水结构研究进展 |
| 1.3.2 水化电子的研究进展 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 实验技术与原理 |
| 2.1 扫描隧道显微镜结构及工作原理 |
| 2.1.1 STM的工作原理 |
| 2.1.2 STM的基本结构 |
| 2.1.3 扫描隧道谱技术 |
| 2.2 超高真空技术[88] |
| 2.3 低温和强磁场技术[89] |
| 2.4 分子束外延技术 |
| 第3章 酞菁铜分子在Bi(111)表面上的偏心转动与吸附取向转变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备及表征方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 单个CuPc分子的偏心转动与纳米团簇 |
| 3.3.2 CuPc分子的亚单层自组装结构及其手性特征 |
| 3.3.3 CuPc分子在多层薄膜结构中的吸附取向转变 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 石墨表面上乙醇超分子马达的制备及其转动性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法与理论模拟方法 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 理论计算方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 不同尺寸乙醇纳米团簇的吸附及带电团簇的诱导 |
| 4.3.2 乙醇超分子转子与马达的构筑 |
| 4.3.3 乙醇超分子马达的转动性质研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于水化电子诱导下的水超分子马达的制备与转动性质研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法与理论模拟方法 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 理论模拟方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 石墨表面上水纳米团簇的吸附 |
| 5.3.2 水化电子态的诱导及带电水团簇与衬底表面的相互作用 |
| 5.3.3 水超分子马达的构筑与转动性质研究 |
| 5.3.4 特殊构型的水超分子转子与马达 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研情况 |
| 致谢 |
（4）基于EMG振子模型的人机力交互接口与下肢外骨骼机器人主动柔顺性控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 骨骼肌的形态结构 |
| 1.3.2 骨骼肌收缩的调控机理 |
| 1.3.3 骨骼肌的力产生机理与生物力学模型 |
| 1.3.4 基于EMG信号的骨骼肌收缩状态表征 |
| 1.3.5 外骨骼机器人主动柔顺性控制 |
| 1.4 研究内容与论文章节安排 |
| 第二章 骨骼肌收缩的变频调控原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 肌纤维膜动作电位的产生与传播 |
| 2.3 肌纤维膜动作电位的生物电化学建模 |
| 2.4 动作电位对胞浆[Ca2+]的调控机理 |
| 2.4.1 时域影响 |
| 2.4.2 频域影响与变频调控原理 |
| 2.5 变频调控原理的在体验证 |
| 2.5.1 实验方法 |
| 2.5.2 EMG的特征频率提取 |
| 2.5.3 数据分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 骨骼肌力产生的半唯象生物力学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 肌小节的力学元素近似 |
| 3.3 主动元建模 |
| 3.3.1 主动元激活动力学 |
| 3.3.2 速度对主动元收缩动力学的影响 |
| 3.4 被动元建模 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.5.1 系统配置 |
| 3.5.2 仿真结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 EMG的振子模型与激活量提取的能量核方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 EMG信号的振子模型 |
| 4.2.1 振子的特征能量 |
| 4.2.2 EMG振子的物理意义 |
| 4.2.3 振子的自然频率 |
| 4.3 特征能量与自然频率提取算法 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 实验方法 |
| 4.4.2 数据分析方法 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.5 改进的能量核实时提取算法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 人机力交互接口与外骨骼主动柔顺性控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 外骨骼小腿交互力传感机构设计 |
| 5.3 人体膝关节动力学与人机交互力产生机理 |
| 5.4 基于运动预测的人机力交互接口设计 |
| 5.4.1 基于FTD型神经网络的自适应运动预测器 |
| 5.4.2 预测-补偿交替式人机力交互接口 |
| 5.5 基于半唯象模型与Simulink的可行性验证 |
| 5.5.1 虚拟肌肉的Simulink模型 |
| 5.5.2 人体膝关节的Simulink模型 |
| 5.5.3 在线FTDNN的 Simulink模型 |
| 5.5.4 人机耦合系统的整体Simulink模型 |
| 5.6 实验验证 |
| 5.6.1 实验方法 |
| 5.6.2 数据采集与控制系统 |
| 5.6.3 结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文的主要贡献与创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）三类微型能量转换系统有限时间热力学性能优化的研究进展（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2有限时间热力学的产生和发展 |
| 3热驱动布朗马达性能优化的研究进展 |
| 3.1热驱动布朗马达简介 |
| 3.2热驱动布朗热机最优性能 |
| 3.3热驱动布朗制冷机最优性能 |
| 3.4热驱动布朗热泵最优性能 |
| 3.5热驱动布朗马达性能优化的研究展望 |
| 4能量选择性电子机系统性能优化的研究进展 |
| 4.1能量选择性电子机简介 |
| 4.2单谐振ESE装置最优性能 |
| 4.3双谐振ESE装置最优性能 |
| 4.4总动量过滤的ESE装置最优性能 |
| 4.5电子机系统性能优化的研究展望 |
| 5热离子能量转换装置性能优化的研究进展 |
| 5.1热离子发电和制冷装置简介 |
| 5.1.1热离子发电装置简介 |
| 5.1.2热离子制冷装置简介 |
| 5.2热离子发电和制冷装置最优性能 |
| 5.2.1热离子发电装置性能优化 |
| 5.2.2热离子制冷装置性能优化 |
| 5.2.3热离子联合能量转换装置性能优化 |
| 5.3热离子装置性能优化的研究展望 |
| 6结论 |
（6）基于分子马达的骨骼肌生物力学原理及其在外骨骼机器人人机力交互中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与课题背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题背景 |
| 1.2 外骨骼机器人研究现状及关键技术综述 |
| 1.2.1 外骨骼机器人发展现状 |
| 1.2.2 外骨骼机器人本体结构设计 |
| 1.2.3 外骨骼机器人人机交互技术 |
| 1.3 骨骼肌生物力学原理研究现状 |
| 1.3.1 骨骼肌基本结构组成 |
| 1.3.2 骨骼肌生物力学模型研究现状 |
| 1.3.3 骨骼肌收缩微观力学原理研究现状 |
| 1.3.4 骨骼肌生物力学模型实验验证 |
| 1.4 研究内容与意义 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第二章 分子马达纳米力学特性及运行机制分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分子马达运动的力学基础 |
| 2.2.1 分子马达运动的作用力 |
| 2.2.2 分子马达运动的动力学基础 |
| 2.3 肌球蛋白马达接近过程中受力分析 |
| 2.3.1 影响因素 |
| 2.3.2 接近过程中的作用力 |
| 2.3.3 主要作用力计算 |
| 2.3.4 分子马达的空间势场 |
| 2.4 分子马达循环工作过程动态模拟 |
| 2.4.1 分子马达动力学过程建模 |
| 2.4.2 动力学过程 Monte Carlo 模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于分子马达集体运行机制的骨骼肌收缩力学原理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 骨骼肌收缩过程描述 |
| 3.3 分子马达集体运行特性分析 |
| 3.3.1 分子马达集体运行特性建模 |
| 3.3.2 概率密度速率方程简化 |
| 3.3.3 数值计算与结果讨论 |
| 3.4 骨骼肌动态力学模型构建 |
| 3.4.1 肌小节激活过程建模 |
| 3.4.2 肌小节收缩过程建模 |
| 3.4.3 肌小节串联与并联作用 |
| 3.4.4 骨骼肌宏观力学模型 |
| 3.4.5 数值计算与结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 外骨骼机器人设计及人机力交互机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 外骨骼机器人本体仿生设计 |
| 4.2.1 外骨骼机器人设计要点 |
| 4.2.2 外骨骼机器人构型设计 |
| 4.2.3 外骨骼机器人机构设计 |
| 4.3 人机交互接口设计 |
| 4.3.1 交互力检测装置 |
| 4.3.2 EMG 信号采集仪 |
| 4.3.3 EMG 信号特征值与肌肉激活程度 |
| 4.3.4 交互信息测量方法 |
| 4.4 人机力交互机理分析 |
| 4.4.1 外骨骼机器人动力学分析 |
| 4.4.2 人体膝关节动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 外骨骼机器人人机交互实验及其应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 外骨骼机器人控制系统 |
| 5.3 外骨骼机器人系统控制策略 |
| 5.3.1 被动控制策略 |
| 5.3.2 主动控制策略 |
| 5.4 人机交互实验及结果分析 |
| 5.4.1 实验过程描述 |
| 5.4.2 测定 EMG 信号特征值 |
| 5.4.3 特征频率与收缩力关系 |
| 5.4.4 膝关节伸直实验 |
| 5.4.5 膝关节屈曲实验 |
| 5.5 外骨骼机器人应用实验 |
| 5.5.1 关节屈伸训练 |
| 5.5.2 下肢步态训练 |
| 5.5.3 主动肌力训练 |
| 5.5.4 外骨骼机器人主动控制 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（7）纳米机器——分子马达的研究现状及前景（论文提纲范文）
| 1 序言 |
| 2 分子马达的研究现状及前景 |
| 3 结语 |
（8）分子机械动力学的研究进展（论文提纲范文）
| 1 国内外研究现状 |
| 1.1 力学模型 |
| 1.2 研究现状 |
| 2 总结 |
（9）分子机械动力学的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 国内外研究现状 |
| 1.1 力学模型 |
| 1.2 研究现状 |
| 2 总结 |
（10）纳米机器——分子马达（论文提纲范文）
| 1 绪言 |
| 2 行行色色的分子马达 |
| 4 展望 |
四、美国研制成功分子马达（论文参考文献）
- [1]基于多种信号放大技术及DNAzyme纳米机器的电化学生物传感器研究[D]. 李云蕊. 西南大学, 2020(01)
- [2]半金属表面上分子转子与马达的制备及其转动性质的STM研究[D]. 孙凯. 西南大学, 2019(01)
- [3]分子机器的设计与合成——2016年诺贝尔化学奖解读[J]. 李川. 化学教育, 2017(08)
- [4]基于EMG振子模型的人机力交互接口与下肢外骨骼机器人主动柔顺性控制[D]. 陈幸. 上海交通大学, 2016
- [5]三类微型能量转换系统有限时间热力学性能优化的研究进展[J]. 丁泽民,陈林根,王文华,孙丰瑞. 中国科学:技术科学, 2015(09)
- [6]基于分子马达的骨骼肌生物力学原理及其在外骨骼机器人人机力交互中应用[D]. 郭朝. 上海交通大学, 2012(10)
- [7]纳米机器——分子马达的研究现状及前景[J]. 赵阿可,赵建果. 科技创新导报, 2011(21)
- [8]分子机械动力学的研究进展[J]. 何勇,李冬. 机床与液压, 2011(12)
- [9]分子机械动力学的研究进展[J]. 李冬. 机电产品开发与创新, 2010(04)
- [10]纳米机器——分子马达[J]. 韩英荣,柳辉,展永,吴魏霞,赵同军,陈娅斐. 生物学通报, 2010(01)