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${\rm LaNiO}_{3}$/${\rm CaMnO}_{3}$ 铁磁界面处可调谐电荷转移的直接实验证据
氧化物异质结构中的界面电荷转移产生了丰富的电子和磁现象。设计异质结构，其中一个薄膜成分表现出金属-绝缘体转变，为静态和动态控制此类现象开辟了一条有希望的途径。在这项工作中，我们结合深度分辨的软 x 射线驻波和硬 x 射线光电子能谱以及偏振相关的 x 射线吸收光谱，研究了 LaNiO 3 中的金属-绝缘体转变对 LaNiO 3 /CaMnO 3 界面处电子和磁态的影响。我们报告了在金属超晶格中直接观察到的界面 Mn 阳离子的有效价态降低，该超晶格具有高于临界的 LaNiO 3 厚度（6 个晶胞，uc），这是由流动的 Ni 3 deg 电子向界面 CaMnO 3 层中的电荷转移促成的。相反，在厚度低于临界值 2u.c. 的 LaNiO 3 绝缘超晶格中，由于界面电荷传输受阻，整个 CaMnO 3 层中观察到 Mn 的有效价态均匀。切换和调节界面电荷传输的能力使得能够精确控制 LaNiO 3 /CaMnO 3 界面上出现的铁磁状态，因此对下一代自旋电子器件的未来设计策略具有深远的影响。
等离子体导电聚合物纳米天线的电调谐
纳米结构的应用受到限制，因为事实证明，在制造之后修改其静态属性过于困难。[19] 为了解决这一重大问题并开辟在纳米尺度上动态控制光的途径，研究正转向具有可调特性的动态系统，例如基于相变材料[20–24]、掺杂的金属氧化物纳米晶体[25]和石墨烯[26–28]。受极强的氧化还原可调性的推动[29]，我们最近引入了导电聚合物作为动态等离子体的新材料平台。[30] 导电聚合物以前曾被用来调节由金等传统金属制成的纳米结构的等离子体响应。 [31–34] 我们证明了高导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩：硫酸盐）（PEDOT：Sulf）的纳米盘无需任何金属纳米结构即可用作动态等离子体纳米天线，聚合物本身由于其高移动性和大密度的极化子电荷载体（2.6×1021cm-3，由椭圆偏振法测定）而成为等离子体材料。[30] 令人兴奋的是，这些纳米天线可以通过化学调节聚合物的氧化还原状态来完全打开和关闭，这极大地调节了材料的电导率和光学性质。[30] 然而，调节过程基于暴露在气体和液体中，而未来的系统将需要更方便、更快捷的电调节。
电可调光学超表面
摘要。光学超表面已成为光子学的一项突破性技术，它利用超薄表面纳米结构在亚波长尺度上对光 - 物质相互作用提供无与伦比的控制，从而催生了平面光学。虽然大多数已报道的光学超表面都是静态的，具有由制造过程中设定的成分和配置决定的明确定义的光学响应，但通过施加热、电或光刺激具有可重构功能的动态光学超表面的需求越来越大，并成为研究和开发的前沿。在各种类型的动态控制超表面中，电可调光学超表面因其响应时间快、功耗低和与现有电子控制系统兼容而显示出巨大的前景，为通过电调制动态可调光 - 物质相互作用提供了独特的可能性。在这里，我们全面概述了在这个快速发展的领域中探索的最先进的设计方法和技术。我们的工作深入研究了电调制的基本原理、实现可调性的各种材料和机制以及主动光场操纵的代表性应用，包括光振幅和相位调制器、可调偏振光学器件和波长滤波器以及动态波整形光学器件（包括全息图和显示器）。本综述以我们对电触发光学超表面未来发展的看法结束。
基于强化学习的智能电网储能管理
摘要。本研究探讨了使用强化学习 (RL) 技术作为动态控制机制来增强智能电网系统中的储能管理。该研究旨在通过分析模拟智能电网场景中不同时间间隔收集的数据来优化储能操作的效率。对储能状态的评估显示，储能数量呈持续上升趋势，各个时间间隔的累计增长率为 30%。对电网供需的检查表明，能源持续不足，平均缺口为 15%，无法满足系统的要求。通过使用强化学习 (RL) 方法，该系统的累积奖励显著提高了 450%，证明了其获取知识和随时间调整行为的能力。该系统的行动表明战略发生了有目的的转变，75% 的实例涉及充电程序，强调了对节能和储能积累的承诺。尽管方法有所转变，但电网需求和供应之间的持续差距需要实施更精确的技术来实现有效的能源管理。研究结果强调了使用强化学习 (RL) 管理智能电网中能源存储的有效性。这种方法通过相应地改变行动来提高能源储备并优化能源存储。这些见解有助于推进自适应能源管理战略，从而发展可持续和有弹性的智能电网基础设施。
主动调整仅乙醇化合物的纯元质量
电磁诱导的透明度（EIT）是一个连贯的光学过程，在原子培养基中的宽吸收线中提供狭窄的透明峰。EIT的全dielectric跨表面类似物已使纳米光子学场中的新发展获得了较小，更有效的慢灯设备和高度敏感的检测器，而无需量子方法。然而，尽管近红外（N-IR）区域很少报道全磁化元面的EIT响应的动态控制，尽管通过可重新配置的EIT系统将启用更广泛的应用程序。在这项研究中，我们意识到了硫元素（GST）的硫元化物（GST）元素元面，它通过光学地驱动GST培养基中的无定形 - 晶状相变的变化，具有动态调节的EIT响应。只有几十纳米厚，纳米结构的GST膜表现出MIE共振，这些共振通过激光诱导的相变经频谱修饰，在N-IR区域提供了高度相对调制的对比度为80％。此外，在此透明度“窗口”中观察到导致“慢光”行为的极端分散体。此外，N-IR梁的组延迟在相变下可逆开关。测量与数值模拟结果和现象学建模既一致。我们的工作促进了新型紧凑型超快N-IR全息图，过滤和超敏感探测器的发展。
对微型流体环境中压力驱动流的软管的动态响应的定量研究
抽象的微流体通常使用调节微通道中流量的注射泵或控制进气压以驱动流量的压力泵。在压力驱动的流动的背景下，含有液体样品的储层持有人通常用于通过软管子将压力泵与微型芯片连接到压力泵。连接泵的管道和支架连接加压空气的同时连接持有人并运输液体样品的管道。通常认为来自泵的压力输出稳定，并且与芯片中液体应用的压力相同；但是，实际上，此假设通常是不正确的，可能会对芯片性能产生负面影响。将这种假设应用于涉及流体动态控制的微流体芯片时，由于压力不断变化（在> 10 Hz），因此对流体的动态控制进行了挑战。本研究提出了一种使用两个压力传感器研究，量化和建模泵稳定性以及空气管的动力学的方法。泵的压力输出与储层支架压力之间的关系被推广为一阶线性系统。这种关系允许控制压力泵以将所需的压力输出到储层支架，从而将所需的压力输出到微流体芯片。这些结果应显着改善使用活跃的流体控制的微流体芯片的表现，并且也可能有益于被动的无源流体控制应用。
蓝藻聚球藻 PCC 7002 中基因表达的光遗传学控制
光合蓝藻可在生物技术中用作环境可持续的细胞工厂，将二氧化碳转化为多种生物化学物质。然而，缺乏可用于精确和动态控制基因表达的分子工具，阻碍了代谢工程，并导致产品滴度低。光遗传学工具能够以高可调性和可逆性实现光调节的基因表达控制。到目前为止，它们在蓝藻中的应用有限，物种之间的可转移性仍不清楚。在本研究中，我们在聚球藻 PCC 7002 中表达了蓝光抑制的 YF1/FixJ 和绿/红光响应的 CcaS/CcaR 系统，并使用 GFP 荧光测定和 qRT-PCR 表征了它们的性能。非蓝藻来源的 YF1/FixJ 系统表现出较差的性能，最大动态范围为 1.5 倍，尽管采取了几个步骤来改进这一点。相比之下，源自蓝藻 Synechocystis sp. PCC 6803 的 CcaS/CcaR 系统对光波长和强度反应良好，在绿光照射 30 分钟后观察到蛋白质荧光输出增加 6 倍。监测 GFP 转录水平使我们能够量化转录激活和失活的动力学，并测试多个绿光/红光和光/暗循环对系统性能的影响。最后，我们通过对 pCpcG2 输出启动子进行有针对性的遗传修饰，提高了绿光下 CcaS/CcaR 系统的活性。本研究详细描述了 Synechococcus sp. PCC 7002 中 CcaS/CcaR 系统的行为，并强调了跨物种转移光遗传学工具的复杂性。
机械色素，结构上有色和可食用水凝胶，由羟丙基纤维素和明胶
水溶液在环境条件下会自我组装成胆汁脂液液晶，当水含量降至45 wt％左右时。[8,23,24]胆固醇相具有周期性的，螺旋纳米结构，由称为螺距P的物理距离定义，P，随着水的含量降低而减小。[17,23]当P处于可见光谱的长度尺度时，入射光以类似于Bragg-Reflection的方式选择性地反映，而HPC中间体显示出生动的金属色素（图1）。[25]观察到的颜色主要取决于所用的HPC类型和溶剂浓度。[9,17,26]但是，通过主动操纵胆固醇螺距，该颜色仍然可以动态控制后的形成。例如，施加宏观压力将压缩胆固醇相，在接触点减少p，并在视觉上导致局部和可逆的蓝调，[17]称为机械化合物。一种机械色素响应，结合了大规模生产，广泛的商业用途和人类消费认证，[27]为HPC提供了生物兼容性和具有成本效益的传感应用的巨大潜力。[17,18,28–30]然而，尽管最近的研究成功地将HPC的间相转化为完全固体的光子结构，例如通过化学交叉链接或HPC侧链的进一步功能化，[11,22,31]这导致动态色彩响应的丧失。因此，HPC机械化色性仅在迄今为止的液体制剂中报道。最后，我们在这项研究中，我们仅使用具有成本效益，生物相容性和广泛可用的原材料证明了机械色素HPC-GEL。我们表明，HPC-Gel可成型为连续未填充的固体，同时保留了剪切稀释的非牛顿反应，这对于液体加工而言是可取的。
具有应变诱导结构色彩的可拉伸软复合材料
已用于机械响应变色聚合物[8–10]，而电子转移机制已被用于制造电致发光机器人皮肤。[11] 具有应力可调结构色的软材料也已开发出来，使用水凝胶基质中的定向纳米片或有机双层、聚合物渗透的光子晶体和液晶系统。[4,5,12] 尽管概念验证材料和设备已经成功展示，但目前这些材料在自主和节能的块体设备中的利用受到以下因素的阻碍：诱导颜色变化所需的高能量输入、速度慢、不可逆性以及扩大合成和制造工艺的挑战。与人造设备相比，鱼、鱿鱼和变色龙等动物已经进化出优雅、节能的细胞内结构，可以动态控制颜色，从而进行交流、警告、保护和伪装。 [13–17] 其中一些动物的彩虹色是由一种名为虹细胞的特殊细胞内的层状纳米结构反射光线的建设性干涉产生的。颜色和亮度的变化是通过细胞介导对这些反射结构的层状间距和方向的操控而产生的。例如，霓虹灯鱼只需使用所谓的百叶窗机制倾斜高反射率的鸟嘌呤板，就能将颜色从蓝绿色（≈ 490 纳米）变为靛蓝色（≈ 400 纳米）（图 1 A、B 和电影 S1，支持信息）。[13] 在电刺激虹细胞的驱动下，颜色变化是可逆的，而且速度超快。由于该机制依靠入射光作为动力源，并且反射光线通过建设性干涉得到加强，因此这些动物可以用最少的能量输入产生强烈、动态可调的颜色。人们还广泛探索了堆叠的薄片形式的层状结构，以便对合成材料的性质和功能进行结构控制。受软体动物壳结构的启发，粘土和无机薄片排列成珍珠层的砖和砂浆结构，可用于显著提高聚合物基复合材料的刚度和断裂韧性。[18–22] 除了机械性能外，人们还开发了具有精心设计的薄片取向的结构材料，以提高锂离子电池石墨阳极的充电速率[23]，或实现受植物启发的变形结构[24]和软机器人的形状变化。[25] 与许多可以实现的组装过程相比，
肌电图和元神经腕带
1,2 I MCA 学生，圣菲洛梅娜学院（自治学院），迈索尔，印度 摘要 最近，通过合并脑机接口和肌电图 (EMG)，人机交互 (HCI) 的潜力令人鼓舞。为了实现更加用户友好和有效的 HCI，本研究调查了 Meta 神经腕带的创建和使用，它是一种结合了神经接口和 EMG 技术的独特设备。为了辨别用户意图并提供对数字设备的实时控制，腕带会记录、处理和评估 EMG 数据以及神经活动。这种双重策略既利用神经接口的广泛功能，又利用 EMG 在肌肉信号识别方面的准确性，提供了流畅、用户友好的体验。根据我们的研究，与传统技术相比，Meta 神经腕带大大提高了交互速度和准确性，为交互系统、假肢和康复中的更复杂用途打开了大门。本研究预览了未来的可穿戴计算设备，并强调了集成生物信号技术彻底改变 HCI 的潜力。 关键词：人机交互 (HCI)、肌电图 (EMG)、元神经腕带、超低摩擦 AR 界面、超低摩擦输入、情境感知 AI、外周神经系统 (PNS)、腕部动态控制、自适应界面和点击智能的发展方向、专注于触觉。 介绍随着神经接口技术的引入，人机交互 (HCI) 领域迅速发展，其目标是开发更自然、更直观的方法让人与机器连接。该领域的一个重要因素是肌电图 (EMG)，一种捕捉骨骼肌产生的电活动的方法。EMG 是创建复杂神经接口的重要工具，因为它可以通过捕获肌肉信号来收集人类意图和身体运动。元神经腕带是一种创新的可穿戴设备，带有 EMG 传感器，旨在通过提供更准确、更灵敏的控制方法来改善 HCI。这款腕带利用肌电图 (EMG) 检测肌肉运动并将其转换为数字命令，使人与计算机之间的通信达到了新的水平。此功能具有很大的潜力，可以提高身体残疾人士的可访问性，并增强常见消费电子产品的功能。在本文中，我们研究了肌电图和元神经腕带的互补性，并展示了它们如何协同工作以改变人机交互。我们探索了