。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未获得同行评审证书)获得的是作者/资助者,他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权所有,该版本于2024年8月19日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.07.30.605730 doi:Biorxiv Preprint
微流体学优化实验程序,但通常需要外部泵才能精确,稳定和低流速。这些程序通常需要进行长时间实验的延长,连续操作。我们引入了双含量连续泵送机理(DSCPM),这是具有输入多路复用能力的微流体应用的低成本,精确且连续的泵。具有3D打印的外壳和标准组件,DSCPM易于制造和访问。DSCPM以每分钟的流量为单分钟,使用流体桥的整流,将注射泵的精度与连续输注相结合。我们验证了微流体“细胞陷阱”中的层流流,而不会破坏微生物的生长。comsol模拟确认了安全的剪切应力水平。我们还开发并测试了流体多路复用器,以获得更大的模块化和自动化。解决当前的泵限制,例如不连续性和高成本,DSCPM可以增强实验能力并提高效率和精度,同时增加许多领域的硬件自动化的可访问性。
最近的研究已开始评估人们对语音用户界面(VUI)作为对话伙伴(称为合作伙伴模型)的看法。当前的自我报告措施仅在英语中可用,将研究限制在说英语的用户。为了改善用户样本和环境的多样性,我们对合作伙伴建模研究的信息进行了介绍,我们对非英语的西方(德语,n = 185)和东亚(日语,n = 198)的同类进行了翻译,局部和评估合作伙伴建模问题(PMQ)。通过验证性因素分析(CFA),我们发现该量表对我们的德国和日语翻译产生了等效水平的“优点拟合”,从而证实了其跨文化有效性。仍然,交流灵活性因子的结构并未直接在西亚和东亚人群中复制。我们讨论了我们的翻译如何对伙伴模型使用和设计的文化相似性和差异开放批判性研究,同时强调确保在文化环境中准确翻译的挑战。
野生动植物市场和潮湿的野生动植物市场是一种人类 - 动物界面,通常是野生捕获和圈养的动物及其产品的交易中心。这些市场为人畜共患病和新兴传染病(EID)的溢出提供了理想的环境。这些情况可能会引起严重的关注,特别是与经常与人类和家畜相互作用的野生动植物物种有关。eids对人类,生态系统和公共卫生构成了重大风险,如当前的COVID-19大流行和以前的其他爆发所证明的那样,包括高度致病的禽流感H5N1。尽管似乎不可能消除开斋节,但我们仍然能够最大程度地降低风险并采取多种措施来防止新的开斋节起源于动物。这项研究的目的是回顾几种类型的人类溢出,传染剂和动物宿主或储层的人类 - 动物界面。确定这些因素将支持人类与动物界面环境中的干预措施的发展和有效的疾病控制。
摘要 - 由于固有的硬件限制,资源约束设备上的真实数量随机数生成具有挑战性。这些局限性会影响找到具有高吞吐量和足够良好的可靠随机性来源的能力。作为脑部计算机界面领域(BCI)领域的最新发展表明,需要随机数的广泛应用,我们研究了基于皮质学的神经数据作为随机数生成的种子的可用性。我们开发了从脑数据中产生随机位的算法,并使用NIST SP 800-22测试套件来评估随机性的质量。我们将算法作为硬件随机位发电机(RBG)实现。然后,我们将这些实现作为硬件加速器集成在MindCrypt,MindCrypt是一种异质的芯片系统(SOC),配备了主机处理器来运行BCI应用程序。在MindCrypt中,应用程序使用我们的RBG加速器作为随机数生成器(RNG)和素数生成器。与使用基于最先进的Linux的RNG相比,在RISC-V处理器上运行软件应用程序的FPGA原型在RISC-V处理器上运行软件应用程序的提高了376倍和4885X的能源效率。通过将RBG加速器和加密加速器之间的点对点(P2P)通信传递随机位,我们在性能中获得6.1倍,与直接存储器访问(DMA)相比,能量效率为12.4倍。最后,我们探索了MindCrypt的部分重新配置的FPGA实现的功效,该实现动态优化了在资源约束的BCI SOC中随机数生成的吞吐量。索引条款 - SOC,HLS,BCI,RISC-V,P2P,FPGA,DPR
神经形态计算模仿大脑的架构,以创建能量良好的设备。可重新发现的突触对于神经形态计算至关重要,这可以通过抵抗记忆(memristive)切换来实现。基于石墨烯的回忆录已显示出具有理想耐力的非挥发性多重电阻开关。通过第一个原理计算,我们研究了石墨烯与超薄氧化铝覆盖层接触的石墨烯的结构和电子特性,并证明了如何使用电荷掺杂来直接控制其界面共价,从而可逆地控制了在乙烯层中的电导率和分离性之间的切换。我们进一步表明,该提出的机制可以通过石墨烯的p型掺杂来稳定,例如,通过自然出现的缺陷,悬空键或缺陷工程的钝化。
此预印本的版权所有者于 2023 年 10 月 10 日发布此版本。;https://doi.org/10.1101/2023.10.10.557742 doi:bioRxiv preprint
金属卤化物钙钛矿半导体在太阳能电池中表现出色,在薄膜中添加过量的碘化铅 (PbI 2 ),无论是作为介观粒子还是嵌入域,通常都会提高太阳能电池的性能。甲脒碘化铅 (FAPbI 3 ) 钙钛矿薄膜的原子分辨率扫描透射电子显微镜显微照片显示,FAPbI 3:PbI 2 界面非常相干。结果表明,这种界面相干性是通过 PbI 2 偏离其常见的 2H 六方相形成三角 3R 多型体来实现的,这是通过包含近八面体单元的弱范德华力层堆叠中的微小移动实现的。揭示了精确的晶体学界面关系和晶格错配。进一步表明,这种 3R 多型 PbI 2 具有与钙钛矿相似的 X 射线衍射 (XRD) 峰,因此基于 XRD 对 PbI 2 存在的量化不可靠。密度泛函理论表明,该界面不会在带隙中引入额外的电子态,因此在电子上是良性的。这些发现解释了为什么在钙钛矿薄膜生长过程中 PbI 2 略微过量可以帮助模板钙钛矿晶体生长并钝化界面缺陷,从而提高太阳能电池的性能。
我们研究了限制具有金属/铁电/夹层/Si (MFIS) 栅极堆栈结构的 n 型铁电场效应晶体管 (FeFET) 耐久性的电荷捕获现象。为了探索电荷捕获效应导致耐久性失效的物理机制,我们首先建立一个模型来模拟 n 型 Si FeFET 中的电子捕获行为。该模型基于量子力学电子隧穿理论。然后,我们使用脉冲 I d - V g 方法来测量 FeFET 上升沿和下降沿之间的阈值电压偏移。我们的模型很好地符合实验数据。通过将模型与实验数据拟合,我们得到以下结论。(i)在正工作脉冲期间,Si 衬底中的电子主要通过非弹性陷阱辅助隧穿被捕获在 FeFET 栅极堆栈的铁电 (FE) 层和夹层 (IL) 之间的界面处。 (ii) 基于我们的模型,我们可以得到在正操作脉冲期间被捕获到栅极堆栈中的电子数量。 (iii) 该模型可用于评估陷阱参数,这将有助于我们进一步了解 FeFET 的疲劳机制。
非侵入性大脑 - 计算机界面是对大脑的综合分析和理解的核心任务,在国际脑科学研究中是一个重要的挑战。当前植入的大脑计算机界面是颅和侵入性的,这极大地限制了其应用。新的非侵入性阅读和写作技术的发展将在脑部计算机接口领域提高实质性创新和突破。在这里,我们回顾了超声脑功能成像及其应用的理论和发展。此外,我们介绍了超声大脑调节及其在啮齿动物,灵长类动物和人类中的应用中的最新进步;还提供了基于脑电图的机理和闭环超声神经调节。最后,基于超声超级分辨率成像和声学镊子,高频声学无创脑 - 计算机的界面被验证。