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或存在会“二重唱”的新型引力波天体
从天体物理动力学理论出发,阐释一类新的引力波天体的形成和演化过程。和此前已知的其他引力波源不同,这类新的天体同时辐射毫赫兹和百赫兹两种频率的引力波,因此可能被空间和地面引力波探测器同时观测到。 爱因斯坦的广义相对论预言引力能够在时空中激起涟漪,并且这种“引力波”以光的速度传播。自2015年9月14日美国的激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory,简称LIGO)首次探测到两个黑洞合并所激发的引力波后,引力波天文学立刻升级成为一门新兴的实测科学。目前LIGO和欧洲的另一台地面探测器Virgo协同观测,已经探测到了五起双黑洞并合事件和一起双中子星绕进事件。 传统的天体物理动力学理论预言:一个数百万倍太阳质量的超大质量黑洞和一个数十倍太阳质量的恒星级黑洞会形成“极端质量比旋进系统”,即extreme-mass-ratio inspiral,简称“EMRI”。这种系统会辐射0.001赫兹左右的低频引力波。这种引力波是未来的空间引力波探测器,比如欧美的激光干涉空间天线(Laser Interferometer Space Antenna,简称“LISA”)和中国提出的“太极”、“天琴”等计划,最重要的探测目标之一。图一:双星极端质量比旋进系统想象图。图二:b-EMRI系统的形成(i)、圆化(ii)、和终结(iii)示意图。 陈弦和韩文标的研究发现,EMRI系统中的“小家伙”其实可能是由两个恒星级黑洞组成的双星(binary)。他们把这种恒星级双黑洞和超大质量黑洞组成的三体系统称作“双星极端质量比旋进系统”,即binary extreme-mass-ratio inspiral,简称“b-EMRI”(如图一所示)。 在文章中,陈弦和韩文标系统阐述了恒星级双黑洞如何被超大质量黑洞潮汐捕获(图二中i过程),又是如何旋进(inspiral)到超大质量黑洞几十倍视界半径处,从而可能被空间低频引力波探测器观测到(见图二中ii过程)。 这项工作的独到之处在于作者引入了先进的相对论三体数值模拟技术,用于追踪恒星级双黑洞在超大质量黑洞附近的动力学演化。因此他们发现两个恒星级黑洞有较高的概率并合,从而辐射地面天文台也能够探测到的高频引力波(见图二中iii过程)。 因为b-EMRI同时辐射低、高频两种引力波,就像高、低两声部同时进行演唱,所以作者形象的称之为“二重唱”引力波天体。未来联合地、空探测器寻找到这类天体,将有助于人们进一步理解引力波的产生、传播、以及强引力场所造成的多种非线性动力学过程。
北京大学 2021-04-11
一种养殖场重污无害化处理装置
本实用新型公开了一种养殖场重污无害化处理装置,包括液体处理箱,所述液体处理箱的上端固定有第一进料斗,所述液体处理箱的一侧固定有第二进料斗,所述液体处理箱内设有空腔,所述空腔内的相对侧壁上共同固定有第一过滤板,所述空腔内的底部设有混合装置,所述空腔内的一端侧壁上设有传输装置,所述传输装置上设有固体处理箱,所述固体处理箱内设有挤压腔。本实用新型能将粪便和污水分离后分别处理,方便将粪便内的水分排干并挤压成型,便于存储、燃烧和添加入肥料,同时通过混凝剂和过滤网除去污水内的颗粒状杂质,通过钙离子试剂除去污水内的磷酸盐,便于将污水进行处理并排放,提高了处理效率。
青岛农业大学 2021-04-13
高效、节能、环保的重质燃料油乳化生产技术
Ø 重油作为工业生产的基本燃料,广泛应用于工业生产的各个领域。目前,我国每年用作燃料的重油在4000万吨以上,节约使用重油,有着重要的节能意义。改善重油的燃烧状态,使重油在炉内充分燃烧,是节约使用重油的关键。使用乳化重油改善重油燃烧时的雾化状态,从而达到节油的目的,已成为国内外专家的普遍共识,并得到了科学的验证。生产高效、节能和环保的乳化重质燃料的关键技术在于重油乳化剂的选择,该项目的技术人员在分析总结国内外多种重油乳化剂、添加剂配方的基础上,采用计算机均匀设计原理开发的重油乳化剂具有以下
北京理工大学 2021-01-12
一种提高外包加密数据共享功能的代理重加密方法
本发明公开了一种提高外包加密数据共享功能的代理重加密方 法,其应用在包括多个用户、云端以及 KGC 的存云存储系统中,该方 法包括:根据预先确定的安全级别构建对应的双丝性映射,并根据该 双线性映射和系统中的用户数量计算主公共密钥 PK 和主秘密参数 MK,根据生成的主秘密参数 MK 和每个用户所具有的身份 ID,为每 个用户生成私钥 SK,并将该私钥发送给对应的用户,接收由接收方集 合向数据拥有者发送的数据请求,并根
华中科技大学 2021-04-14
一种基于双角度排序优化的行人重识别方法
本发明公开了一种基于双角度排序优化的行人重识别方法,属于监控视频检索技术领域。本发明首 先通过基于全局特征和局部特征的方法得到初始的排序结果;然后通过取两者排序结果的前 k 个结果的 交集作为初始查询更可靠的最近邻;再然后对里的每一个目标作为新的查询进行交叉的反向查询,通过 加权融合反向查询的排序列表得到整个优化的排序列表;最后再对里的每个去构建一个双层图,计算图 的近邻相似性去对进行进一步的重排,进而得到更好的重识别效果。
武汉大学 2021-04-14
具有七重物理通道开关的热致变色铁弹体
东南大学国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室团队发现了具有七个物理通道开关的热致变色铁弹体。相关工作以题为“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的学术论文在化学领域顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表。此外,该论文被选为VIP(Very ImportantPaper)。据悉,只有不到5%的已接收论文才能获得如此积极的评价。 在信息化时代,电子智能设备的信号处理和加密显得至关重要,具有多重物理通道双稳态开关特性的多功能材料成为后起之秀。众所周知,一把钥匙对应一个锁,假如我们将财产放进保险柜中,我们就又多了一层防护。类似地,每增加一个物理通道,就是增加一层保障。基于此,我们报道了首例具有七个物理通道的手性化合物,可以对信息进行七层加密处理,使信息安全更加可靠。 (a) 消旋晶体结构中的无序的CTA阳离子和手性有序的S-CTA和R-CTA阳离子 (b) (R-CTA)2CuCl4 (c) (S-CTA)2CuCl4的晶体堆积图 图为变温固体紫外-可见吸收光谱 该工作由博士生陆思祺(第一作者)等人的共同努力下完成,东南大学为第一通讯单位。该成果得到“东南大学十大科学与技术问题”启动培育基金的资助。
东南大学 2021-04-11
具有七重物理通道开关的热致变色铁弹体
东南大学国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室团队发现了具有七个物理通道开关的热致变色铁弹体。相关工作以题为“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的学术论文在化学领域顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表。此外,该论文被选为VIP(Very Important Paper)。据悉,只有不到5%的已接收论文才能获得如此积极的评价。 在信息化时代,电子智能设备的信号处理和加密显得至关重要,具有多重物理通道双稳态开关特性的多功能材料成为后起之秀。众所周知,一把钥匙对应一个锁,假如我们将财产放进保险柜中,我们就又多了一层防护。类似地,每增加一个物理通道,就是增加一层保障。基于此,我们报道了首例具有七个物理通道的手性化合物,可以对信息进行七层加密处理,使信息安全更加可靠。 图1. (a) 消旋晶体结构中的无序的CTA阳离子和手性有序的S-CTA和R-CTA阳离子;(b) (R-CTA)2CuCl4和(c) (S-CTA)2CuCl4的晶体堆积图。 早在1999年,Wataru Fujita等人在《Science》上就已经报道了磁双稳态(Science1999, 286, 261–262)。在1,3,5-trithia-2,4,6-triazapentalenyl(TTTA)分子中观测到一个明显的磁双稳态回线发生在230 K到305 K温度范围内。它的高温相为顺磁相,低温相在二聚作用的影响下具有抗磁性。三年后,M. E. Itkis等人在《Science》上报道了在非那烯基中性自由基产物中发现了电、光、磁三个物理通道的双稳态特性(Science2002, 296, 1443–1445)。直到2014年,熊仁根教授团队在《Advanced Materials》上报道了高碘酸咪唑(IPI)化合物具有介电、压电、SHG和铁电和机电耦合等五个物理通道的双稳态(Adv. Mater.2014, 26, 4515–4520)。由此可见,每增加一个物理通道都面临着巨大的挑战,在分子铁电“似球-非球”原理和手性引入的指导下,我们利用手性配体进行合成,将手性开关引入其中,成功组装得到了(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4(CTA = 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium) (图1),这两个化合物在介电、电导、二阶非线性、压电、铁弹性,手性和热致变色这七个物理通道上具有开关特性。其中热致变色特征尤为耀眼,区别于传统的相变材料,这为双稳态开关提供了光谱加密的新灵感。 图2. (a) DSC曲线;(b) 介电,电导,压电和二阶非线性光学等多重双稳态示意图。 (Rac-CTA)2CuCl4,(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4的相变点分别在361, 417 和420 K附近(图2),随着温度变化,相变温度以下的低温相和相变温度以上的高温相的介电常数、电导率、压电系数、SHG信号强度均呈现出可切换的两种稳定的状态。 图3. (S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4晶体在293 K下的铁弹畴结构。 此外,这对手性化合物还具有铁弹性,铁弹相变往往伴随着铁弹畴的演化。在正交偏振光下,不同取向的铁弹畴具有不同的双折射特性,从而呈现出明暗不同的结构区域。(S-CTA)2CuCl4和(R-CTA)2CuCl4的晶态薄膜在室温下呈现出清晰的三角形铁弹性结构。当温度高于相变点时,铁弹畴迅速消失,呈现出立方对称的消光特性。在随后的冷却中,规则的铁弹畴又很快显现,表现出明显的开关特性。 图4.变温固体紫外-可见吸收光谱。 除了铁弹性外,这一对手性晶体还展示出可转换的热致变色的性质。室温下,(R-CTA)2CuCl4和(S-CTA)2CuCl4晶体对光的吸收均低于540 nm,与它们呈现的黄色外观一致。随着温度的升高,电子吸收带的吸收边缘发生红移。当温度超过相变点达到423 K时,吸收边移动到580 nm,这也与晶体受热变成橙色一致。利用热致变色特征对光谱加密和信号检测进行特定的处理,这为开发新型加密技术带来新的思路。 该工作由博士生陆思祺(第一作者)等人的共同努力下完成,东南大学为第一通讯单位。该成果得到“东南大学十大科学与技术问题”启动培育基金的资助。
东南大学 2021-04-11
质子/重离子治疗仪具有 360°旋转机架的治疗室
质子治疗肿瘤已被全世界评估为疗效最好、副作用最少的治疗方法,质子放射治疗肿瘤需要质子重离子治疗设备,质子重离子治疗设备价格昂贵,目前国际上也只有少数的医院具有,高昂的成本设备成本是质子重离子治疗推广应用的最主要瓶颈,质子重离子治疗设备要实现适形治疗,需要高效地控制束流的横向位置、纵向的能量分布,以精准地匹配病灶的形状,这就需要能够360°旋转、等中心点的旋转机架,上海理工大学与其他单位利用在航天领域的合作成果和相关的自主技术,破解了质子重离子束用于实体瘤的精准治疗的核心技术和工程难题,成功研发质子重离子治疗仪360°旋转机架,位置精度达到了<1mm,为质子重粒子治疗设备小型化、降低成本、更普及推广打下了坚实的基础。质子重离子治疗仪360°旋转机架是质子重离子治疗仪的重要组成部分,它能将粒子束按照最优路径准确打到患者的肿瘤位置,减少对健康部位的损害,更有效的杀死癌细胞。
上海理工大学 2021-01-12
羊草水孔蛋白及其编码基因与应用
羊草水孔蛋白及其编码基因与应用,目前对于羊草的研究仅限于人畜的食用及成份分析等方面,而将其作为耐旱植物对其分子生物学方面的研究还少见报道.羊草水孔蛋白,是具有以下氨基酸序列的蛋白质:(1)序列表中的SEQ IDNo:1;(2)序列表中SEQ ID No:1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代,缺失或添加,且与SEQ ID No:1蛋白质序列具有相同活性的,由SEQ IDNo:1衍生的蛋白质.将本发明的水孔蛋白的编码基因转入其它植物,可增强转基因植物的抗旱能力.本发明应用于植物基因工程领域.
哈尔滨师范大学 2021-05-04
新型冠状病毒蛋白质组芯片
截止到2020年3月3日11时23分,我国累计已有新冠肺炎病例80302例,死亡2947人。我国的疫情防控已渐渐向好,但其它多个国家的疫情则呈快速上升和爆发趋势,引起了强烈关注,世界卫生组织总干事谭德赛28日在日内瓦宣布将新冠肺炎疫情全球风险级别由此前的高上调至非常高。基于流行病学数据,多名国内外专家预计新冠肺炎可能会长期流行。为了实现最终的有效防控,新冠肺炎的基础研究必须要迅速得到加强,其中尤为重要的两个方面是:1.对新冠肺炎康复人员血清中病毒特异性抗体的系统性分析;2.对病原-宿主相互作用的全局性研究。通过这些研究将可提供全面的免疫响应数据及提示病毒蛋白质的功能,为疫苗研发、中和抗体制备以及药物靶点的确定提供重要线索,进而加速新冠肺炎关键研究的进程。系统性的分析需要强力工具,包含新型冠状病毒(SARS-CoV-2)绝大多少甚至所有蛋白质的蛋白质组芯片是一个极佳的选项。据BioArt独家消息,上海交通大学系统生物医学研究院陶生策团队传来好消息。该团队对新型冠状病毒的全部27个预测的基因进行了密码子优化,并通过全基因合成得到了一套完整的表达克隆。经过多轮优化,到目前为止已成功表达纯化了其中的17个蛋白质,同时整合其他来源,该团队最终获得了20个新型冠状病毒的蛋白质。在此基础上于3月2日14时14分完成了首款新型冠状病毒蛋白质组芯片的构建(图1)。图1. 新型冠状病毒蛋白质组芯片。A. 芯片整体质控。一张芯片上有14个相同的点阵,可最多用于14个样本的同步分析;B. 点阵中蛋白质的排布;C. 实际样本的初步测试结果。新型冠状病毒蛋白质组芯片对于深入研究病毒-宿主相互作用、病人的病毒特异性血清反应、疫苗效果等具有重要价值。该团队将秉持开放的心态,积极地与相关科研团队和科技企业合作,争取在最短的时间内最大程度地发挥蛋白质组芯片的高通量全局性分析优势,以期对疫情防控有所帮助。该芯片的主要应用点包括但不限于:1. 血清学分析。采用该芯片分析病人和康复人员血清或血浆,可全面地研究新型冠状病毒引发的病毒特异性抗体响应及其动态变化,将帮助我们理解机体的免疫响应过程,发现病毒的优势蛋白抗原,对确定哪些康复人员的血浆有更好的保护效果可能也会有帮助。2. 疫苗评估。疫苗的作用是预先建立免疫防御能力。无论是动物实验或是临床试验,动态监控疫苗注射后血清中针对各种蛋白组分的抗体水平,并将其与防御能力进行关联分析,将助力疫苗的筛选和前期评估,加速疫苗的开发进程。3. 病毒-宿主相互作用研究。利用该芯片可在全局水平上进行宿主关键蛋白与病毒蛋白质相互作用研究、翻译后修饰调控研究,以助力对病毒侵染、复制合成等关键机制的揭示,并给出有潜力的靶蛋白用于药物开发研究。该团队积极响应国家号召,把研究成果第一时间公开,希望能有助于疫情防控,详细数据和进一步结果将会在近期发布。
上海交通大学 2021-04-10
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