顶刊佳文共赏
10月16日
Nat Commun 11, 5245 (2020).
通过纳米天线集成的窄带检测器进行非分散红外多气体感测
非分散红外（NDIR）光谱基于目标气体的特征红外吸收来分析目标气体的浓度。在传统的NDIR气体传感器中，红外检测器必须与滤光镜配对才能选择目标气体。但是，多路NDIR气体传感需要多对滤波器和检测器，这使传感器体积庞大且价格昂贵。在这里，我们提出了一个由窄带红外探测器阵列组成的多路NDIR气体传感平台作为读数。通过将等离子超材料吸收体与热电探测器集成在一起，这些探测器表现出光谱可调和窄带光响应，避免了对单独的滤波器阵列的需求。我们展示了对H2S，CH4，CO2，CO，NO，CH2O，NO2，SO2的检测。CH4，CO2和CO等常见气体的检出限分别为63 ppm，2 ppm和11 ppm。我们还证明了可以减少混合物中两种目标气体的浓度。
图. 非分散红外（NDIR）体系结构概述
图. 等离子体超材料吸收体的光谱和近场特性仿真模拟
10月16日
Science Advances Vol. 6, no. 42, eabc1741.
具有动态可控气体传输的电化学门控膜
跨膜传质的调节具有广泛的应用。尽管有许多针对液相物质的刺激响应膜的实例，但对于气态分子而言，这个目标仍然遥不可及。我们描述了一种由导电膜上可逆的电化学金属沉积/溶解驱动的先前未探索的气体门控机制，它可以在两个数量级上连续高效地调节界面气体渗透率，并且响应时间短。门控机构既不涉及运动部件也不涉及死体积，因此可以实现各种工程过程。电化学介导的二氧化碳浓缩器通过将门控膜与氧化还原活性吸附剂结合在一起，证明了这一概念的证明，选通有效地防止了进料气流与产品气流之间的串扰，从而实现了高效的定向二氧化碳泵送。我们期望我们能动态调节气液界面的传输，从而对气体分离，小型设备，多相反应器等领域的系统有潜在应用价值。
图. 显示电化学介导的气体门控膜的工作原理的示意图
10月14日
Nat Commun 11, 5169 (2020).
用光学手性控制无机离子纳米薄膜的对称性
操纵金属离子的对称环境以控制功能特性是化学研究中的基本概念。例如，晶格应变可通过改变围绕金属中心的核位置来控制固体中的对称性。光与物质的相互作用也可能引起应变，但是在强激光照射下，提供动态对称控制仅限于特定材料。在这里，我们展示了如何通过在围绕金属中心的电子电荷分布中创建打破对称性的旋转体极化来调节有效的化学对称性，我们称其为亚晶场。该效果源自手性光束的光学自旋的界面介导转移，以产生电子扭矩，该扭矩复制了高压产生的应变的效果。由于该现象不依赖于核位置的物理重排，因此解除了材料限制，从而提供了一种操纵固体中有效对称性的通用且完全可逆的方法。
图. 超晶场和对称性降低
10月14日
Nat Commun 11, 5166 (2020).
通过自我协调的形状变化和摩擦调制来控制肌肉状水凝胶的轻度运动
许多生物通过以具有高度协调性的方式将具有各向异性结构的活动肌肉用作马达来穿越各种具有挑战性环境。但是，大多数人工机器人需要多个独立激活的执行器才能达到类似目的。在这里，我们报告了一种基于水凝胶的仿生软机器人，该机器人能够通过光照射为燃料加油和操纵多模式运动。肌肉状的聚（N-异丙基丙烯酰胺）纳米复合水凝胶是通过纳米片的电定向和随后的凝胶化制备的。图案化的各向异性水凝胶是通过多步电定向和光刻聚合制备的，可提供程序化的变形。在光照射下，掺有金纳米粒子的水凝胶会同时发生快速等速变形，并迅速增加与疏水性底物的摩擦力。在时空光刺激下，通过局部形状变化和摩擦操纵的动态协同作用，软机器人实现了包括可控的方向爬行，行走和转弯在内的多种运动步态。该原理和策略可用于设计具有仿生机制的连续性软机器人。
图. 单畴水凝胶的光导爬行，实验与仿真模拟
10月09日
Science Advances Vol. 6, no. 41, eabc9846.
用于多功能微流体的3D打印自支撑弹性体结构
通过软光刻技术制造的微流控设备已被证明具有引人注目的应用，例如芯片实验室诊断，DNA微阵列和基于细胞的检测。通过将微流控技术与电子传感器和曲线基板直接集成以及提高自动化以实现更高的吞吐量，可以进一步开发这些技术。当前的增材制造方法，例如立体平版印刷术和多喷射印刷，倾向于在印刷过程中用未固化的树脂或支撑材料污染基板。在这里，我们提出了一种印刷方法，该方法基于精确地将粘弹性油墨挤出到自支撑的微通道和腔室中而无需牺牲材料的情况。我们证明，在亚毫米范围内，挤出的有机硅油墨的屈服强度足以防止在特定角度范围内发生蠕变。打印工具路径经过专门设计，可实现通道和腔室，T形交叉点和重叠通道之间的无泄漏连接。自支撑微流体结构可实现多功能设备的自动化制造，包括多材料混合器，集成有微流体的传感器，自动化组件和3D微流体。
图. 3D打印多材料微流体混合器及仿真模拟
09月18日
Science Advances Vol. 6, no. 38, eabc6414.
可重编程的磁性软体机器人
对于微创医学，可穿戴设备和软机器人中的各种应用，非常需要形状变形磁性软体机器人。尽管有最新进展，但当前的磁编程方法固有地与顺序制造工艺相结合，从而阻止了重新编程和高通量编程。在这里，我们报告了一种高通量的磁编程策略，该策略基于将磁性软材料加热到嵌入的铁磁粒子的居里温度以上并通过在冷却过程中施加磁场来重新定向其磁畴。我们展示了具有高空间分辨率（38μm）的离散，三维和可重编程磁化强度。使用可重编程的磁化功能，显示了超常材料结构的可重配置机械行为，表面行走软机器人的可调运动以及对软夹具的自适应抓取。我们的方法还可以通过接触转移实现高通量磁性编程（最高10个样本/分钟）。本文所述的热辅助磁编程策略为开发多规模和可重新编程的磁性软体机器人建立了丰富的设计空间和批量生产能力。
图. 磁性软体机器人的热辅助3D磁性编程
以上文章的共同点，就是都在文章中使用了COMSOL仿真模拟。仿真模拟在解释新现象背后的原理方面有着不可替代的作用。通过理论建模和计算得到的结论，并和实验观察到的现象相互应证是许多高档次论文的都需要的部分。而COMSOL由于其强大而全面的功能，现在是广大科研人员首选的数值模拟软件。
如今在高档次文章中结合COMSOL仿真模拟来解释科学问题，展示物理机制的方式已经变得越来越常见。特别是对于这种机理解释型文章，一些仿真模拟可以说是必不可少的。
为了让更多科研人员能够迅速且科学地掌握这一前沿高效的数据分析软件，北京中科幻彩动漫科技有限公司举办主题为“科研模拟学术仿真”的文章档次提升专题培训！！！
科研模拟·学术仿真专题培训会
2020年11月14-15日北京·中科院物理所
2020年11月21-22日广州·华南师范大学
2021年01月09-10日广州·华南师范大学
2021年01月16-17日北京·中科院物理所
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课程概要
提高文章中稿率、冲高影响因子的关键，在于数据的说服力是否足够强大。实验结果不理想，数据不够完美，论文内容缺乏支撑，这些问题有限元仿真模拟都可以轻松解决。帮助文章轻轻松松更上一区，让你的实验结果从此告别“差强人意”，高影响因子不是梦！
在当今的高档次科研论文中我们能够见到许多工作都使用到了仿真模拟来阐述科学问题。一直以来仿真模拟就是一项重要的科研技能，在许多物理和工程类学科（力学，光学，流体力学，电磁学，声学，化工）中发挥着不可替代的作用。许多科研工作的理论分析，结构设计和优化都依靠仿真模拟来完成。近年来随着交叉学科的发展，仿真模拟的需求也不限于上述的学科，在新兴的材料科学，能源科学，生命科学的研究工作中也越来越多的应用到仿真模拟这一工具。另一方面随着友好易用的商用仿真模拟软件COMSOL的出现，仿真模拟不再是一项需要深厚理论基础的高门槛技术。通过COMSOL软件的使用，越来越多的科研工作者可以利用仿真模拟帮助自己的研究工作。
本课程专门针对科研学术领域，为学员提供仿真模拟软件COMSOL Multiphysics 软件使用的全面详细讲解。课程从入门级内容开始，循序渐进地讲解数值仿真中的模型分析方法，以及建模操作流程（其中包括创建几何、网格剖分、设定物理场、求解及结果的后处理等），让学员全面掌握整个建模流程，并能够独立地使用 COMSOL 求解相关仿真问题。有无基础的学员均可参加培训，我们将根据学员的专业背景和软件基础量身定制课程内容。
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课程内容
1.入门有限元仿真模拟
有限元方法的基本内涵，仿真模拟基本理论的讲解，以及该方法在科学研究中的广泛应用领域和重要意义，能够帮助科研人员解决的实际问题，不同仿真模拟软件（COMSOL ANSYS Abaqus）的特点和在科研上运用的优缺点比较；
COMSOL 软件介绍及基本操作演示和教学，包括软件界面学习、创建和导入几何模型、物理场设置、网格剖分与求解和结果后处理等。
2.有限元模拟的一般思路和通用方法
解线性和非线性有限元法的理论基础，了解COMSOL 多物理场仿真软件的基本知识，以典型的多物理场模拟为入门教学案例，帮助学员迅速入门并掌握有限元分析方法的基本思路，并能够灵活应用于自己的研究领域。
3.COMSOL软件的高级使用技巧
结合大量科研实际案例进行实践操作过程的演示教学，包括几何建模注意事项，优化网格划分的方法与技巧，结果后处理与复杂图表的绘制方法，多物理场耦合的方法与技巧，通过函数、变量与自定义方程的使用模拟复杂的问题等，深入学习COMSOL软件的高级操作技巧，并结合学员科研背景进行案例演示，进一步挖掘实操中的常用技巧。
4.多物理场仿真建模的高效技术解决方案
结合实例学习多物理场仿真有限元法的数学理论基础，多物理场耦合的分析方法和注意事项，添加方程式及耦合分析；求解时域，频域和特征值问题；移动网格和自适应网格方法，查找，理解和排除建模中的错误，用户工作效率最大化的有效建模，仿真模拟在科研中的实战演练，结合学员背景与最新顶级期刊案例进行仿真模拟实战训练，进一步深入学习COMSOL软件的指导与建议，针对科研工作中的问题和老师当面交流，理清思路，解决模拟困难。
光电领域多物理场仿真专题培训
COMSOL多物理场仿真的基本建模方法和多物理场耦合模型分析；
硅波导器件的仿真计算；
光子晶体能带计算和散射体的散射等计算；
等离子体光栅结构和超构材料设计(透射反射和吸收以及S参数计算)；
非线性材料中电磁波传播；
交叉领域中光学仿真(包含光催化领域和生物光子器件等)；
学员感兴趣的其他光电领域计算。
更多专题培训内容简介及报名请戳链接
光电领域多物理场仿真专题培训
流体及传质传热力学仿真专题培训
COMSOL多物理场仿真的基本建模方法；
微流控器件中的流场计算；
流体中的传质传热及化学反应模拟；
流体中的颗粒运动模拟，实现细胞的分离和筛选；
多相流，流体亲疏水浸润性行为，液滴行为模拟，Marangoni 效应模拟；
固体力学及流体-结构力学耦合模拟。
更多专题培训内容简介及报名请戳链接
流体及传质传热力学仿真专题培训
参加过科研模拟·学术仿真专题培训的学员
只需1999元即可参加专题培训
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部分教学案例展示
几何建模注意事项
优化网格划分的方法与技巧
结果后处理与复杂图表绘制
多物理场耦合的方法与技巧
通过函数、变量与自定义方程
的使用模拟复杂问题
纳米摩擦发电机仿真模拟
微流体物质混合模拟
金属光栅衍射
电化学电流密度分布模拟
电容计算
光学环形谐振腔滤波器
光子晶体带隙分析
化学反应浓度分布模拟
结果应力应变模拟
金属颗粒光散射
流固耦合
流体传热多物理场
热应力形变模拟
水的蒸发冷却
微流体多相流
相场法模拟枝晶生长
压顶换能器
蒸发通量模拟
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课程试听
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学员作品
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模拟案例
更多案例：http://www.zhongkehuancai.com
讲师简介
Dr. Li / Dr. Wang
中科幻彩仿真模拟事业部技术总监
中国科学院博士
美国加州大学洛杉矶分校博士后
全国物理奥林匹克竞赛金牌
美国数学建模大赛一等奖（Final Winner）
以第一作者身份著述的多篇论文在众多顶级杂志发表：
《Nature Communications》
《Science Advances》
《Advanced Materials》
《JACS》
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12年化学/材料/物理/工程/生物仿真模拟经验
300+通过模拟显著提升文章档次的案例
课
程
福
利
凡报名培训的学员将免费获赠COMSOL高级建模指导资料，科研常用有限元模拟案例模型文件及各学科领域计算公式资料文件，课后学员交流群持续讨论学习/专业讲师答疑指导
学员群课后交流 讲师随时解答
学员培训感受
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课程特色
★特色一：COMSOL可以更好地服务于科研群体。我们课程将从科研实例出发，帮助学员掌握各种技巧和套路，轻松玩转有限元模拟软件。
★特色二：讲师总结八年有限元模拟经验，带领学员快速入门，学会如何从实际问题中提炼出物理模型，建立物理建模思维，掌握仿真模拟的一般方法和通用思路。
★特色三：将化学、物理、生物、材料等领域中典型模型作为实战案例，同时根据学员专业背景进行素材整理，量身定制课程内容，将学以致用发挥到极致。
★特色四：建立专属学员微信群，课前专业助教协助安装软件下载素材包，课后讲师长期群内随时答疑，不定期推送模拟技能提升小视频，帮助学员轻松应对仿真模拟中的常见难题。
★特色五：相当于三日的课时集中安排在两日的早中晚进行授课，课程内容更加丰富，学习节奏更加紧凑。
★特色六：我们承诺：学员一次报名，终身免费复学。无需担忧学不会、学不精，只要你愿意学，幻彩保证奉陪到底。
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往期现场
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报名通道
时间地点：
2020年11月14-15日 北京·中科院物理所
2020年11月21-22日 广州·华南师范大学
2021年01月09-10日 广州·华南师范大学
2021年01月16-17日 北京·中科院物理所
注册费用：
原价：2995元/人
团报价：2795元/人（3人及以上）
备注：如有专场培训需求，可安排讲师赴贵单位开展专场培训，专场培训价格更优
提供正规发票（包括会议注册表、邀请函等报销材料）、费用包含两日午餐，住宿及其他费用自理
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报名方式
表单报名如出现异常，请联系助教
Tel: 15954129386（微信同号）
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缴费方式
1.银行转账汇款（由济南分公司代收）
收款单位：北京中科幻彩动漫科技有限公司济南分公司
银行账号：15126701040003321
开户行：中国农业银行股份有限公司济南茶城支行
备注：姓名+单位+场次
2.支付宝转账
企业支付宝账户：zhongkehuancaijn@126.com
请核对户名：北京中科幻彩动漫科技有限公司济南分公司
3.现场刷卡/现金
培训当天可刷公务卡或现金或微信支付，请扫码填写报名信息以便我们提前为您准备发票等报销手续
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常见问题
Q：有限元仿真模拟对我的论文有怎样的帮助，真的能提高文章档次吗？
A：对于一部分的研究领域，例如人工超材料，理论上的模拟计算可以说是必不可少的。而对于更多的研究领域，模拟计算可以作为实验的补充，能进一步验证实验的结论，提高结论的说服力。理论模拟丰富了文章的内容，在工作量上也使文章更充实。另外模拟计算很多时候可以优化实验设计，提高实验效率。
Q：我是零基础学员，两天的时间也能学会吗？
A：我们的培训就是针对零基础学员的。我们的课程一方面讲授模拟软件的使用，更重要的是另一方面讲解科研中的理论建模的思维方法。如何把模拟加入自己的科研工作，提升文章的质量。
Q：什么专业方向都可以做有限元模拟吗？
A：有限元方法是一种一般性的数值计算的方法，用来求解各种偏微分方程，理论上只要是能用偏微分方程描述的物理化学过程都可以都用有限元方法求解。有限元不仅在各个物理学科和工程领域这些传统领域有广泛的应用，而且现在越来越多的运用到交叉学科的研究中，例如柔性传感器件，能源器件，生物工程，微流控等等几乎目前所有的热门研究领域。
Q：每场培训有多少学员呀？不会是那种人山人海的大课吧？
A：为保证教学质量，也为学员营造舒适的学习环境，我们每场培训都会将招生人数限制在30人以内，以保证良好的课堂秩序，同时安排助教协助学员进行软件安装、现场答疑、课堂辅助教学等。
Q：我是慢热型的学生，接受新知识慢，一次学不够怎么办？
A：老学员可以免费复听，一次报名终身免费复学，只要你学不够，我们就一直教下去～
Q：可以开具发票进行报销吗？
A：当然可以！我们将为学员开具正规发票，并可以根据学员报销需求提供培训邀请函、项目明细清单、会议注册表等材料，并在培训当天将发票和报销材料发放给学员。
Q：培训提供食宿吗？
A：我们为学员提供两日培训的午餐，住宿需要学员自费，我们会在报名确认邮件中发送周边酒店信息，方便学员选择和预定。老学员复听不再重复安排午餐和资料，带着身份证现场签到即可。
END
全面提升文章档次
你还需要精致的配图来助攻
一步到位解决各种配图问题
「基础操作+案例实战+经验传授」
具体课程介绍请戳图片链接
除了图片美化之外，千言万语不敌动画十秒，越来越多的顶刊开始引入视频摘要（Video Abstract）的表达形式，生动的科学视频让科研成果的表达不再晦涩难懂，也让更多学术圈外的普通人能够触及科学最前沿的内核，为科学成果的传播提供更加有力的途径。
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怎样迅速提高影响力？
与其等待别人到杂志官网去浏览
不如直接让科研成果的动画演示登上央视
依仗媒体的传播力
搭配动画特效的加持
中国科研的雄起才能让更多人看到
如果你需要专业的科学动画制作
能上央视的这种
请交给我们中科幻彩来制作
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先后四次登上央视新闻联播
三次登上Science杂志
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中国科学院物理研究所高鸿钧院士
经过多年研究攻关，中国科学院院士、中科院物理研究所研究员高鸿钧团队在世界上首次实现了原子级精准控制的石墨烯折叠，其成果发表在了国际顶级杂志Science上，这是目前世界上最小尺寸的石墨烯折叠，对构筑量子材料和量子器件等具有重要意义。
北京航空航天大学张广军院士
列车弓网运行状况在线动态检测系统-北京航空航天大学张广军院士团队研制了列车运行状况正线动态测试站三类系列测试设备，填补国内空白，主要性能指标达到或超过国外主流产品，满足了我国铁路运输的迫切需求。
北京纳米能源与系统研究所王中林院士
北京纳米能源与系统研究所王中林院士和李舟研究员领导的研究团队与北京市生物医学工程高精尖创新中心和海军军医大学的研究者联合研制了共生型心脏起搏器（SPM, symbiotic cardiac pacemaker），它可以从心脏跳动中获取能量，为起搏器自身提供电能。SPM的能量收集部分为植入式摩擦电纳米发电机（iTENG），其具有出色的柔性、良好的生物相容性、优异的稳定性和生物体内高功率输出性能等特点。在未来，植入式医疗电子设备可以利用人体能量实现自驱动。
中国科学院化学研究所刘云圻院士
作为材料学领域的后起之秀，石墨烯被认为是电子器件理想的候选材料，在近期发布的2020十大科学趋势预测当中，石墨烯有望成为碳电子学的主体材料。作为中国石墨烯研究领域的权威学者，中国科学院院士刘云圻利用化学气相沉积法合成氮掺杂石墨烯并对其电学性质进行了研究，发现氮掺杂可以有效地影响石墨烯的电学性质，极大地推动了石墨烯的研究与应用。
中国科学院微电子研究所刘明院士
中国科学院微电子研究所刘明院士团队从能带工程出发，引入新材料/结构，综合优化CTM隧穿层/俘获层/阻挡层，实现低压、高速、长数据保持和多值存储。在实验室工作的基础上，2008年开始与产业界合作研发纳米晶闪存，在生产平台上首次完成纳米晶存储器系统研究；获得自主产权纳米晶存储技术整体解决方案，解决了纳米晶存储材料分布均匀、存储器物理模型仿真、集成工艺、可靠性及芯片集成等技术难题。
中国科学院物理研究所柳延辉研究员
中国科学院物理研究所柳延辉研究组与合作者基于材料基因工程理念开发了具有高效性、无损性、易推广等特点的高通量实验方法，设计了一种Ir-Ni-Ta-(B)合金体系，获得了高温块体金属玻璃，其玻璃转变温度高达1162 K。新研制的金属玻璃在高温下具有极高强度，1000 K时的强度高达3.7千兆帕，远远超出此前报道的块体金属玻璃和传统的高温合金。
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