“光子学是研究光的科学。它是产生、控制和检测光波和光子(光的粒子)的技术。波和光子的特性可用于探索宇宙、治疗疾病甚至破案。科学家们已经研究光数百年了。彩虹的颜色只是整个光波范围(称为电磁波谱)的一小部分。光子学探索更广泛的波长,从伽马射线到无线电,包括X射线、紫外线和红外光。” 这个简洁的定义来自2015年国际光年(IYL)的网站。正如IYL定义所示,我们探索和理解光的概念确实在整个电磁波谱中很常见。然而,很容易理解的是,该光谱的波长范围从无线电波的数百米到X射线频率的亚纳米,这意味着该共同集合内的不同特征将在理解和应用特定光谱部分方面或多或少地占据主导地位。从“电子学”到“光子学”的转变反映了这种逐渐的转变,如图 1.1 所示。
bacillus proteyticus mitwpub1是潜在的生物表面活性剂(BSS)的生产国,并且还发现该生物体是促进植物生长性状的生产国,例如氰化氢和吲哚乙酸(IAA),以及磷酸盐的溶液剂。据报道,BSS是两种类别的混合物,即糖脂和脂肽,如薄层色谱和傅立叶转换红外光谱分析所发现的那样。此外,通过液相色谱质谱法半靶向的代谢产物培养揭示了磷脂,脂蛋白,多胺,IAA衍生物和类胡萝卜素的存在。BS显示针对RolfSII的剂量依赖性拮抗活性;扫描电子显微镜在菌丝变形和减少的分支模式方面显示了BS对Rolfsii的影响。体外研究表明,蛋白水解的MITWPUB1及其生物表面活性剂在胸前的种子中的应用可增强种子发芽率。然而,基于木屑载体的生物取消用蛋白水解的mitwpub1及其BS显示出增加的生长参数。成为著名的BS生产商,能够控制植物病原体S. rolfsii的生长。
异质自动化导向车辆路线问题的启发式启发式问题解决了异质自动导向车辆(AGV)路由问题,该问题将给定的工作分配给其中一个AGV,并为每个AGV找到一条路线,同时最大程度地减少了旅行成本的总和。多个终端的近似算法,当成本满足三角形不平等时,汉密尔顿路径问题针对多个仓库,多个终端,哈密顿路径问题提出了一种新的2-氧化算法。使用编码的红外光在移动机器人本地化中,使用编码红外光作为人造地标的移动机器人本地化。两个仓库异质无人车路计划的启发式方法计划最小化最大旅行成本为多重仓库异质旅行推销员问题提供了与工作完成时间高度相关的多种仓库的解决方案,并且对无人驾驶汽车有许多申请。
红外探测与现代微电子技术的融合为紧凑型高分辨率红外成像提供了独特的机会。然而,作为现代微电子技术的基石,硅由于其带隙为 1.12 eV,只能探测有限波长范围(< 1100 nm)内的光,这限制了其在红外探测领域的应用。本文提出了一种光驱动鳍片场效应晶体管,它打破了传统硅探测器的光谱响应限制,同时实现了灵敏的红外探测。该装置包括用于电荷传输的鳍状硅通道和用于红外光收集的硫化铅薄膜。硫化铅薄膜包裹硅通道形成“三维”红外敏感栅极,使硫化铅-硅结处产生的光电压能够有效调节通道电导。在室温下,该器件实现了从可见光(635 nm)到短波红外区域(2700 nm)的宽带光电探测,超出了常规铟镓砷和锗探测器的工作范围。此外,它表现出 3.2×10 −12 的低等效噪声功率
多维工程葡萄干剂玻璃被广泛探索以构建各种红外光子设备,其表面是波前控制的关键维度。在这里,我们演示了在葡萄干剂玻璃表面上直接构图高光谱raTio mi-crostructures,这提供了一种有效且坚固的方法来操纵长波辐射。使用优化的深层蚀刻过程,我们成功地以8μm的高度构建了高镜的小圆柱,但我们成功地制造了高态度的微柱,我们证明了2毫米直径的全chalcogenide金属元素,具有0.45的数字光圈,在1.5mmmmm-mm-mm-thick的表面上为0.45,均为1.5mmmmmmmm-thick。利用出色的长波红外(LWIR)透明度和中等折射率为2 SE 3玻璃,全chalcogenide Metalens的焦点斑点大小约为1.39λ0,焦点效率为47%,在9.78μm的波长下为9.78μm,同时也表现出高分辨率的效果。我们的工作提供了一条有前途的途径,可以实现易于制作的,可实现的平面红外光学元件,用于紧凑,轻巧的LWIR成像系统。
金泽大学自然科学与技术研究生院,日本金泽 920-1192 (tfuruyama@se.kanazawa-u.ac.jp) 酞菁 (Pcs) 和相关大环化合物 (azaporphyrinoids) 是现代材料化学中众所周知的人工染料。迄今为止,已提出了几种对其光学/电化学/芳香性质进行微调的策略。有机合成提供了各种各样的有机分子。Pcs 的多样性提供了新颖的功能,这是创新科学的源泉。我们小组专注于 Pcs 的化学合成,包括“生产新型 Pcs 的受控反应”和“使用 Pcs 的受控反应”。本讲座将讨论 Pc 化学中受控反应的最新成果。五价磷 (P(V)) 的高电负性和高价态有望改变 Pcs 的光谱性质。我们开辟了一种合成策略来制备 (aza) 卟啉 P(V) 复合物。这些配合物由于与外围取代基的结合而具有独特的物理性质 [1]。最近,Si(IV) Pcs 与其轴向配体之间的协同效应也被发现。吸收近红外 (NIR) 的亲水性 Si(IV) Pcs 在近红外光照射 (810 nm) 下表现出高效的光动力学活性 [2]。Pcs 的化学选择性合成是一个重要的课题,但尚未引起太多关注。我们提出了一种新颖的 Pb 介导合成方法,通过该方法合成了带有吸电子基团的 Pcs 材料。这些材料可产生高水平的单线态氧并表现出高光稳定性 [3–4]。在研究 Pc 衍生物的过程中,我们成功合成了一种新型球形金属配合物,它可以吸收近红外区域的光。各种 Pc 前体都用于合成对称和低对称性配合物。结论是,谱带位置和氧化还原电位可以独立调节 [5–6]。Pcs 的精细可调性使得开发一种利用远红光到近红外光的新转化方法成为可能。我们开发了几种用于有机分子转化的近红外催化剂。这些反应进一步表现出对蓝光到绿光吸收功能材料的化学选择性,即使在屏蔽条件下也具有高反应活性 [7–8]。总之,我们小组进行了广泛的基于 Pc 的研究,包括开发 Pcs 生产的合成方法及其受控反应。这些成就为近红外光的灵活应用创造了更多机会。
利用接骨木花色苷的pH指示作用研制了一种智能包装膜,解决了冷藏食品新鲜度监测问题。研究了接骨木花色苷对结冷胶、明胶复合膜性能的影响,以及作为新鲜度指标对鲜虾保鲜的影响。结果表明,接骨木花色苷-结冷胶/明胶膜的膜厚度(7.8×10 − 2 mm)、TS(拉伸强度)(14.57×10 3 MPa)、WVP(水蒸气渗透性)(36.96×10 − 8 g/ms Pa)有所提高,断裂伸长率(EAB)(17.92%)和水溶性(水溶时间为60.5 s)有所降低。SEM(扫描电子显微镜)和FTIR(红外光谱分析)表明其组分之间具有良好的兼容性。此外,接骨木花青素薄膜表现出良好的力学性能和pH指示效果,可认为该薄膜适用于鲜虾保鲜,研究结果可为新型活性智能包装薄膜的研发提供参考。
多种视力威胁性的视网膜疾病,影响了全球数亿人,由于眼屏障和常见的药物输送限制,缺乏有效的药理治疗。聚合物纳米颗粒(PNP)是多功能药物载体,具有持续的药物释放曲线和可调的物理化学特性,已针对眼部和后眼组织探索了眼部药物。PNP可以纳入各种药物,并克服常规视网膜药物递送的挑战。此外,可以设计PNP来应对特定刺激,例如紫外线,可见光或近红外光,并允许对药物释放的精确时空控制,从而实现量身定制的治疗方案并减少所需的施用量。这项研究的目的是强调光触发的药物载荷聚合物纳米颗粒的治疗潜力,以通过探索眼球PA的疾病,药物输送挑战,当前的生产方法和最新应用来治疗视网膜疾病。尽管面临挑战,但响应式PNP仍然有望大大增强眼部疾病的治疗景观,旨在改善患者的生活质量。
摘要 光学微波动能电感探测器 (MKID) 的典型材料是金属,在可见光和近红外光中的自然吸收率约为 30-50%。为了达到高吸收效率 (90-100%),必须将 KID 嵌入光学堆栈中。我们展示了一种针对 60 nm TiN 薄膜的光学堆栈设计。光学堆栈被建模为传输线的各段,其中每个段的参数与各层的光学特性有关。我们从光谱椭圆偏振测量中推导出 TiN 薄膜的复介电常数。设计的光学堆栈针对宽带吸收进行了优化,从顶部(照明侧)到底部由以下组成:85 nm SiO 2、60 nm TiN、23 nm SiO 2 和 100 nm 厚的 Al 镜。我们展示了该堆栈的模型吸收和反射,其在 400 nm 至 1550 nm 范围内的吸收率 > 80%,在 500 nm 至 800 nm 范围内的吸收率接近 1%。我们使用商用分光光度计测量了该堆栈的透射和反射。结果与模型非常吻合。
在智能窗口/镜子,电池充电传感器和显示器中的应用。[1]特别是,随着对有效能源使用的需求不断增长,使用EC智能窗口省电的建筑物吸引了最大的关注。这是因为EC智能窗口能够在潜在偏见下调节可见光和近红外光的传输,从而使建筑能源使用节省高达40%。[1A,2]为了满足此应用的需求,开发高效的ECD的需求是很大的需求。到目前为止,近年来已经探索了各种各样的EC材料,包括金属氧化物(WO 3,V 2 O 5和NIO),[3]金属络合物(Prussian Blue),[4]小痣(Viologen及其衍生物),[5]和电导聚合物(polypypyrypyrole,多酚,硫酚,多酚,多酚和多酚)。[6]通常,由于其出色的稳定性,快速开关速度,高色素对比度和低能消耗,因此WO 3已被广泛研究为已知的无机EC材料。[7]在过去几十年中,性能的显着改善是产生无定形和纳米结构的WO 3的结果