面向全息三维显示的氧化石墨烯聚合物全息特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61865007
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0501.光学信息获取、显示与处理
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

One of the fundamental issues with holographic 3D display is to find a practical holographic material. In this research, graphene-oxide polymers are chosen as holographic materials to be explored. Theoretical models of holographic graphene-oxide-based films are developed based on the combination of physics, chemistry and materials theory. We analyze a series of mechanism processes such as optical physics and photochemical reactions during optical exposure. .We will investigate the fabrication process and optimize the testing methods so as to improve the holographic performance of the material, which will be influenced by dynamic changes of the graphene-oxide particle size variation as well as the concentration distribution under pulse and continuous exposure..Specifically, holographic films with different concentration ratios of ingredients are fabricated and tested to contrast the characteristic quality. .Testing with undoped and doped holographic films with different concentration ratio of inorganic oxides are analyzed. In addition, holographic films with its optimal ratio of concentration and doping particle size are explored. Experimental holographic display system is constructed and key factors that impact the best performance of the holographic film made of grapheme-oxide polymers are discovered. We also plan to research ways to increase the phase modulation depth and the viewing angle of the optimized material. The project’s ultimate aims are to solve one of the basic problems in holography and to provide technical support for holographic 3D display..The proposed research involves novel materials and has important theoretical value and practical significance in holographic technology and three-dimensional display.
再现像的承载介质材料是制约全息三维显示走向实用化的根本问题之一。本项目以氧化石墨烯聚合物为研究对象,基于物理、化学及材料理论相结合的思想,建立氧化石墨烯聚合物全息膜的理论模型,探究全息膜在曝光过程中的一系列光物理和光化学的反应机理。设计全息膜的制备方案,改进制备工艺与测试方法。重点研究脉冲及连续光曝光下氧化石墨烯粒径、浓度变化对提高全息膜全息特性的影响。对比不同粒径、浓度配比下的聚合物全息膜全息特性的优劣,对比掺杂和不掺杂,以及掺入不同浓度无机氧化物后,全息膜性能的变化,寻求最优配比浓度和最优掺杂粒径的全息膜。搭建系统进行全息显示实验以验证模型,揭示影响氧化石墨烯聚合物全息膜性能的关键因素,探索解决全息三维显示的视场角和调制深度等问题的方法。项目立足解决全息三维显示领域的基本难题,可为其实用化提供有效的理论基础和技术手段,对全息技术、立体显示、新材料特性等,都具有重要的学术价值和实际意义。

结项摘要

项目以氧化石墨烯聚合物为研究对象,基于物理、化学及材料理论相结合的思想,建立氧化石墨烯聚合物全息膜的理论模型,针对氧化石墨烯聚合物/掺杂纳米粒子的高分子材料所制成的全息膜,完成了全息膜在曝光过程中的一系列光物理和光化学反应机理分析、设计出了全息膜的制备方案、改进了制备工艺与测试方法,不断进行性能测试的实验研究以提升材料的全息特性。寻求最优配比浓度和最优掺杂粒径的全息膜,制备出了厚度均匀的高分子纳米粒子掺杂光致聚合物全息膜,搭建系统进行了自制全息膜的全息三维记录及再现实验,发现了影响氧化石墨烯光致聚合物全息膜最佳性能的关键因素,探索解决全息三维显示的视场角和调制深度等问题的方法,实现了角度复用的光存储,为实际物体的真三维动态全息显示提供坚实的基础。项目成果远远超出前期预期要求,发表SCI/EI文章28篇,目前被引103次,授权发明专利10项,授权软件著作权2项,即将出版著作3部,培养毕业硕士生7名,培养在读博士生3名,两名团队成员职称晋升,4名团队成员获得省级人才称号。项目完成研发内容和技术考核指标。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(3)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(10)
专利数量(14)
Review on Feature Extraction for 3-D Incoherent Image Processing Using Optical Scanning Holography
利用光学扫描全息技术进行 3D 非相干图像处理的特征提取综述
  • DOI:
    10.1109/tii.2019.2938806
  • 发表时间:
    2019-09
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Industrial Informatics
  • 影响因子:
    12.3
  • 作者:
    Zhang Yaping;Poon Ting-Chung;Tsang Peter W. M.;Wang R;e;Wang Lin
  • 通讯作者:
    Wang Lin
Editorial: Digital holography: Applications and emerging technologies
社论:数字全息术:应用和新兴技术
  • DOI:
    10.3389/fphot.2022.1073297
  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
    Frontiers in Photonics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    P. W. M. Tsang;Ting-Chung Poon;Yaping Zhang;Pietro Ferraro
  • 通讯作者:
    Pietro Ferraro
Multi-section images parallel encryption based on optical scanning holographic cryptography technology
  • DOI:
    10.7498/aps.68.20190162
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    Wang Ren-De;Zhang Ya-Ping;Zhu Xu-Feng;Wang Fan;Li Chong-Guang;Zhang Yong-An;Xu Wei
  • 通讯作者:
    Xu Wei
Vortex beam generation from reduced graphene oxide(rGO)-polymer
由还原氧化石墨烯 (rGO) 聚合物产生涡旋束
  • DOI:
    10.1364/ome.9.004497
  • 发表时间:
    2019-12
  • 期刊:
    Optical Materials Express
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Zhu Xufeng;Wang Shuai;Li Chengmingyue;Zhang Yaping;Fang Wei;Lu Yudong;Guo Chang;Wang Rende;Zhang Yongan;Xu Wei;Li Xiangping;Poon Ting-Chung
  • 通讯作者:
    Poon Ting-Chung
Sectioning with edge extraction in optical incoherent imaging processing
光学非相干成像处理中的边缘提取切片
  • DOI:
    10.1364/osac.383473
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
    OSA Continuum
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Yaping Zhang;Rende Wang;Peter Tsang;Ting-Chung Poon
  • 通讯作者:
    Ting-Chung Poon

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基于视觉显著性的空间图像序列放大算法
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  • 通讯作者:
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  • 通讯作者:
    QIAO Han
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    达良俊
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    梁文裕;焦广飞;周有文;张亚萍;陈伟
  • 通讯作者:
    陈伟

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张亚萍的其他基金

面向三维目标识别的光学扫描全息技术研究
  • 批准号:
    62275113
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
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计算全息快速算法及其再现像承载器件的机理研究
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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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