阵列碳纳米管薄膜热量传递规律的实验和理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50976053
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    张兴
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    E0603.传热传质学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

阵列碳纳米管薄膜以优良的导热性和机械顺从性成为最佳的热界面材料，但由于阵列中管与管及管与界面之间的相互作用，其导热特性相对单根碳纳米管发生了较大变化。项目旨在系统测量不同厚度的阵列碳纳米管薄膜在不同温度下的法向、面向热物性及界面热输运性质，揭示碳纳米管阵列中的热量传输规律。项目拟采用飞秒脉冲激光泵浦－探测热反射法在300－500K的温度区间内超快探测阵列碳纳米薄膜内部及界面的热输运特性；结合3-Omega虚拟锁相法及直流稳态法测量阵列薄膜在80－500K温度区间的法向、面向热物性，实现对阵列薄膜面向和法向物性的全面表征；采用基于晶格动力学的声子谱法研究碳纳米管声子谱在其长度变为亚微米量级后的改变和阵列中管与管之间及管与基底之间相互作用对碳纳米管声子的影响，分析微观导热机制；以实验测量和数值计算结果为依据，从玻尔兹曼方程出发研究碳纳米管阵列中的热量传递规律。

结项摘要

本项目严格按照原研究计划执行，未作任何调整。和日本东京大学Shiomi教授，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所李清文研究员，清华大学化工系魏飞教授等合作，在石英和硅基底上制备了不同厚度、不同管径的碳纳米管阵列，并解决了碳管阵列与基底结合的关键难题，制备出浮游高定向碳纳米管阵列薄膜。采用飞秒脉冲激光泵浦-探测热反射技术和纳米脉冲激光闪光法，在240-500K温度区间测量了阵列碳纳米管薄膜的法向热导率和热扩散率。采用直流稳态法和3ω方法测量了悬浮阵列碳纳米管薄膜的面向热导率和电导率，结合已经测量得到的法向热物性，实现了对阵列碳纳米管薄膜法向和面向热物性的全面表征。采用扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱研究了碳管阵列薄膜的微观结构。开发了综合表征微纳米热电线材热电性能的交流加热-直流探测T形法，并采用该方法研究了超长双壁碳纳米管束的热电特性，测量结果表明该碳纳米管束的优值系数比其它碳纳米管样品优值系数的报道值大一个数量级。项目采用基于晶格动力学的声子谱法研究了碳纳米管阵列中管间范德华力作用对热输运特性的影响，研究了碳纳米管阵列相对单根碳纳米管热导率变化的影响因素及微观物理机制。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（13）
专利数量（0）
ac heating-dc detecting method for Seebeck coefficient measurement of the thermoelectric micro/nano devices
热电微纳器件塞贝克系数测量的交流加热-直流检测方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Vacuum Science and Technology. Part B. Microelectronics and Nanometer Structures
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Miao T T;Ma W G;Zhang X
  • 通讯作者：
    Zhang X
铜薄膜电子-声子耦合系数的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马维刚;王海东;张兴;过增元
  • 通讯作者：
    过增元
一种测量热电材料塞贝克系数的新方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    缪婷婷;马维刚;李震;张兴
  • 通讯作者：
    张兴
多晶金薄膜电子-声子耦合
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马维刚;王海东;张兴;王玮
  • 通讯作者：
    王玮
热电器件综合性能表征系统及实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程热物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱建军;李震;张兴
  • 通讯作者：
    张兴

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    张兴

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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