中国海及邻近区域碳库与通量综合分析

中国海总面积约470万平方公里,纵跨热带、亚热带、温带、北温带等多个气候带.其中,南海北依\"世界第三极\"青藏高原、南邻\"全球气候引擎\"西太平洋暖池,东海拥有全球最宽的陆架之一,跨陆架物质运输显著,黄海是冷暖流交汇区域,渤海则是受人类活动高度影响的内湾浅海.中国海内有长江、黄河、珠江等大河输入,外邻全球两大西边界流之一的黑潮.这些鲜明的特色赋予了中国海碳储库和通量研究的典型代表意义.文章从不同海区（渤海、黄海、东海、南海）、不同界面（陆-海、海-气、水柱-沉积物、边缘海-大洋等）,以及不同生态系统（红树林、盐沼湿地、海草床、海藻养殖、珊瑚礁、水柱生态系统等）多层面对海洋碳库与通量进行了较系统地综合分析,初步估算了各个碳库的储量与不同碳库间的通量.就海气通量而言,渤海向大气中释放CO2约0.22Tg Ca-1,黄海吸收CO2约1.15Tg Ca-1,东海吸收CO2约6.92～23.30Tg Ca-1,南海释放CO2约13.86～33.60Tg Ca-1.如果仅考虑海-气界面的CO2交换,中国海总体上是大气CO2的\"源\",净释放量约6.01～9.33Tg Ca-1.这主要是由于河流输入以及邻近大洋输入所致.河流输入渤黄海、东海、南海的溶解无机碳（DIC）分别为5.04、14.60和40.14Tg Ca-1,而邻近大洋输入DIC更是高达144.81Tg Ca-1,远超中国海向大气释放的碳量.渤海、黄海、东海、南海的沉积有机碳通量分别为2.00、3.60、7.40、7.49Tg Ca-1.东海和南海向邻近大洋输送有机碳通量分别为15.25～36.70和43.39Tg Ca-1.就生态系统而言,中国沿海红树林、盐沼湿地、海草床有机碳埋藏通量为0.36Tg Ca-1,海草床溶解有机碳（DOC）输出通量为0.59Tg Ca-1;中国近海海藻养殖移出碳通量0.68Tg Ca-1,沉积和DOC释放通量分别为0.14和0.82Tg Ca-1.总计,中国海有机碳年输出通量为81.72～103.17Tg Ca-1.中国海的有机碳输出以DOC形式为主,东海向邻近大洋输出的DOC通量约15.00～35.00Tg Ca-1,南海输出约31.39Tg Ca-1.综上,尽管从海-气通量看中国海是大气CO2的\"源\",但考虑了河流、大洋输入、沉积输出以及微型生物碳泵（DOC转化输出）作用后,中国海是重要的储碳区.需要指出的是,文章数据是基于中国海各海区碳循环研究报道,鉴于不同研究方法上的差异,所得数据难免有一定的误差范围,亟待将来统一方法标准下的更多深入研究和分析.国家重点研发计划项目(编号:2016YFA0601400);;国家自然科学基金项目(批准号:91751207、91428308、41722603、41606153、41422603);;中央高校基础研究项目(编号:20720170107);;中海油项目(编号:CNOOC-KJ125FZDXM00TJ001-2014、CNOOCKJ125FZDXM00ZJ001-2014)资

Nanoscale electrode processing method based on AFM (atomic force microscopy)

本发明公开一种基于AFM的纳米级电极加工方法，通过控制AFM探针与样本作用力、探针运动路径及速度对微米级电极进行切割加工，实现电极前端宽度100纳米以内的纳米级电极的加工，增加其在纳流控测试中的检测精度及灵敏度。本发明的纳米级电极加工方法可应用于纳流控芯片中对纳米沟道内流体特性及生物单分子进行高灵敏度检测分析

Nanofluidic chip, processing method based on atomic force microscopy (AFM), and application

本发明公开一种纳流控芯片及基于AFM的加工方法和应用，所述芯片的两端设置两个储液池，每个储液池连有微米管道，所述两个微米管道间设置纳米管道，所述纳米管道两侧各设置与管道成垂直的电极。利用AFM探针加工出连通微米管道的纳米管道。在芯片储液池间施加一定电压，同时在管道两侧电极上施加一个小电压并测量电流信号的变化；当有物体在纳米管道中流动经过电极时，将产生电流的变化，对该信号检测可用于分析纳米材料的结构及物理特性。该纳流控芯片的加工及信号检测方法可应用于DNA分子的低成本、快速测序

AFM based anodic oxidation and its application to oxidative cutting and welding of CNT actuator

探针阳极氧化是构建纳米结构,制造纳米器件的重要技术之一,本文对该技术中基于原子力显微镜(AFM)的阳极氧化进行了新的研究.通过对氧化加工中微观电场在基底表面分布情况进行模拟,分析了氧化结构的特征与电场分布的关系,通过实验研究分析了不同加工因素对氧化加工的影响.在这些研究基础上利用AFM阳极氧化技术实现了对碳纳米管(CNT)的氧化切割及焊接,为CNT基纳米器件的装配及制备提供了新的技术途径。</p

Atomic force microscope tip substrate tiny distance control method

本发明公开一种原子力显微镜(AFM)针尖基底距离控制的方法。调节针尖与基底接触并且压力为零，以此状态作为初始状态；控制压电陶瓷收缩，带动探针向上运动，使AFM探针的针尖离开基底，所述针尖和基底表面的水膜形成液桥，通过调节AFM的压电陶瓷的伸缩使AFM探针的悬梁臂发生相应程度的形变；根据悬梁臂发生的形变计算针尖和基底的距离。该方法利用空气中物体表面广泛存在的水膜的吸附作用力，实现针尖距离基底的微小变化的调节。该方法可用于纳米沉积加工等需要针尖距离基底很近的场合

Fabrication Method of the Microfluidic Chip Based on the Numerical Control Carving Machine

介绍了一种基于数控雕刻机的简捷微流控芯片制作方法。结合数控雕刻机加工模式中平行粗加工和等高线细加工的优点，设计并提出了一种不对称路径加工方法，有效避免了微结构在加工过程中出现断裂、扭曲及其附近大量残渣堆积等现象。相对于传统基于微电子机械系统(MEMS) 工艺的微流控芯片加工过程(涂胶、曝光、显影等工艺) ，该方法简捷易行，整个加工过程仅需3 ho 实验结果表明芯片通畅性与密封性良好，满足实验妥求。这种制作方法可以极大减少微流控芯片的加工时间和成本，为实验室微流控芯片的结构设计和前期原理验证提供了一种简捷有效的途径

Photoresponsive Graphene Composite Bilayer Actuator for Soft Robots

Highly deformable and photoresponsive smart actuators are attracting increasing attention. Here, a high concentration of graphene is dispersed in polydimethylsiloxane (PDMS) by combining the advantages of various dispersion methods. The composite and pure PDMS layers are used to fabricate bilayer actuators with a high capacity for rapid deformation. The fabricated bilayer actuators exhibit novel and interesting properties. A bilayer actuator containing a 30 wt % graphene composite can be deflected by 7.9 mm in the horizontal direction under infrared laser irradiation. The graphene concentration in the composite influences actuator adjustment to deformation and its response speed, and the composite also exhibits superhydrophobicity. On the basis of its superhydrophobicity and large deformation capacity, the actuator made with 30 wt % graphene composite is used to construct a beluga whale soft robot. The robot can swim quickly in water at an average speed of 6 mm/s, and it can cover a distance of 30 mm in 5 s when irradiated just once with an infrared laser. Actuators fabricated with this method can be used in artificial muscle, bionic grippers, and various soft robots that require actuators with large deformation capacities.</p

Study on touch operation control of optically-induced dielectrophoresis

对光诱导介电泳(ODEP)这项微纳米操控技术进行了研究,指出现有ODEP操作存在操作界面与观察界面分离,导致操作者在这两个界面中的动作往往不同步,从而影响了ODEP操作的直观性和效率。针对这一问题,提出了一种触控式光诱导介电泳方法,并设计了包括结构光投影模块、视频监控模块、运动控制模块的一体化触控操作界面,操作者在同一个触控操作界面下不仅可对样本进行观察,而且可以以触控方式直接对观察的样本进行ODEP操作。该操作方式提高了ODEP操作的直观性和效率,为ODEP微纳操作提供了一种新的操作方式

Man/computer intercommunication method and system based on nanometer operation realtime force-sensing and visual image

本发明公开一种基于纳米操作的实时力感与可视图像交互方法及系 统，它将具有力感的多自由度机电装置及图像仿真界面与纳米操作装置结 合起来，为操作者提供了力觉与视觉反馈，这是以往的纳米操作所不具备 的。操作者不仅可以通过多自由度的机电装置实时控制纳米操作装置的运 作，而且可以感受到操作过程中纳米操作装置与被操作物间的作用力，同 时通过图像仿真界面实时看到操作的状况。该交互系统在微观世界与宏观 世界架设了一座桥梁，使得对微观世界中物体的操作如同对宏观世界中物 体的操作一样方便，灵活。使纳米操作更贴近于现实情况，大大提高了纳 米操作的效率，为进行大规模纳米操作及装配开辟了道路

A micromanipulator and transporter based on vibrating bubbles in an open chip environment

A novel micromanipulation technique of multi-objectives based on vibrating bubbles in an open chip environment is described in this paper. Bubbles were created in an aqueous medium by the thermal energy converted from a laser. When the piezoelectric stack fixed under the chip vibrated the bubbles, micro-objects (microparticles, cells, etc.) rapidly moved towards the bubbles. Results from numerical simulation demonstrate that convective flow around the bubbles can provide forces to capture objects. Since bubbles can be generated at arbitrary destinations in the open chip environment, they can act as both micromanipulators and transporters. As a result, micro- and bio-objects could be collected and transported effectively as masses in the open chip environment. This makes it possible for scientific instruments, such as atomic force microscopy (AFM) and scanning ion conductive microscopy (SICM), to operate the micro-objects directly in an open chip environment