Sunday, November 24, 2019

羽绒服为何轻便又保暖?

寒冷的冬天,人们都换上了不同款式的羽绒服来保暖。羽绒服不仅可以帮我们抵挡冬季的寒冷天气,而且比较轻便,可谓是“冬季一宝”。
羽绒服具有优异的保暖性能是由它的结构所决定的。羽绒拥有立体枝状结构,其绒朵呈朵状,是由一个绒核及放射出的很多的绒丝组成。绒丝又是由许多微小的中空结构鳞片组成,其中蕴含了大量的静止空气,由于空气的热传导系数很低,从而形成了阻碍冷热空气流动的天然屏障。
空气可以隔热,那么为何我们在冬天光着身子置于空气中,还是会感到寒冷难耐?这是由于空气会对流,紧贴于身体的那层空气,接受了身体的热量,密度就变轻上升,空出的位置就会被旁边的冷空气及时补充,所以贴着皮肤的空气始终是冷的。这时候,当你穿上一件羽绒服,衣服中的羽绒本身带有很多小管,这些小管里面充满空气羽绒服的面料和里料,组成了一个大口袋,当把富有弹性的羽绒装进这个口袋时,会形成一个很大的支撑空间,可以用来储藏空气,进而阻止热对流。虽然羽绒服不是密封的,但它里外的布料结构都比较紧密,这个结构正好可以降低空气的运动速度,与外界的空气交换缓慢进行,这样就大大减弱了热传导,提高了衣服的保暖性能。
那么,我们应该如何选购一件轻薄又保暖的羽绒服呢?首先,要看羽绒服标签上的含绒量,含绒量越高,撑出的空间越大,保暖性能相对越好。同时,还要看羽绒的具体成分,目前最常见的羽绒就是白鹅绒、灰鹅绒、白鸭绒、灰鸭绒等,一般来说,鹅绒的保暖性要好于鸭绒。鹅绒的绒朵大且饱满,蓬松度好,更保暖,鹅食草、鸭杂食,所以鹅绒的异味也会小很多。
从颜色上来说,灰鸭绒和白鸭绒的保暖性能,没有太大区别,但白鹅绒、白鸭绒价格都稍贵。这是因为,灰色羽绒只适合深色面料,而白色羽绒颜色浅,适用面料广,浅色、深色面料都可以用。从产量上来说,物以稀为贵,无论鹅绒还是鸭绒,白色的产量都远低于灰色。
在羽绒服的洗涤过程中也需要注意,经常清洗会使得羽绒的绒丝会脱落一部分,蓬松性能会受到一定影响,降低保暖性能。一件质量好的羽绒服,在不影响干净穿着的前提下,洗涤次数不宜过多,同时,洗完之后拍打衣物也应尽量轻一点,以减少对羽绒的伤害。
本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处

Friday, November 22, 2019

shadowsocks与FRPS

https://masuit.com/1302
前段时间被阿里云坑过之后买了3年的香港云服务器,想着闲在那儿也是种浪费,于是就想着能不能拿来做飞机场,所以经过一番研究,发现Windows搭建shadowsocks比Linux还简单,于是写下此文分享给大家:
一、下载 libQtShadowsocks
Windows服务端软件下载地址:https://github.com/shadowsocks/libQtShadowsocks/releases
根据自己电脑系统版本下载对应的版本,下载后进行解压
得到文件  shadowsocks-libqss.exe,上传到你的海外Windows服务器
二、配置相关文件
在程序目录下创建名为 config.json 配置文件
{
    "server":"localhost",        //配置服务端地址,不需要修改
    "server_port":623,           //服务端端口,可以根据需要修改,建议改成大点的不会被占用的端口
    "local_address":"127.0.0.1", //本地地址,不需要修改
    "local_port":1080,           //本地端口,可以根据需要修改
    "password":"Orange",         //密码
    "timeout":600,               //连接超时时间
    "method":"rc4-md5",          //加密方式
    "http_proxy": false,         //代理
    "auth": false                //需要验证
}
三、创建启动脚本
在同目录下创建 shadowsocks.bat 启动脚本
内容如下:
@echo off
shadowsocks-libqss.exe -c config.json -S
然后运行 shadowsocks.bat 即可,关闭时就关闭批处理就行了,就这么简单

四、配置你的Shadowsocks客户端即可享用你自己的科学上网服务器了。

特别说明

请合理使用本教程,教程所产生的成果仅可用于学习、科研、教育、软件开发、游戏、日常影音娱乐等用途,切勿用于其他有违反当地法律法规的任何用途,若因非正常使用所造成的任何后果请自负!
 步驟:
(1) 買一個一年 120 元 的 騰訊雲伺服器 (沒用過阿里,我家裡用的行動網路,ping 延遲 30 多 ms)
(2) 雲伺服器上跑 uBuntu,裝上 frps (伺服器端)
(3) 在家裡電腦上安裝 frpc (客戶端)

Wednesday, November 13, 2019

文献引文关系分析利器 Histcite Pro 2.1

本文转载自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/20902898,欢迎各位前往知乎主页查看。
HistCite 是一款非常强大的 Windows 平台引文分析工具,可以根据 Web of Science (WOS)数据库上导出的数据快速绘制出某个研究领域的发展脉络,快速锁定某个研究方向的重要文献和学术大牛,还可以找到某些具有开创性成果的无指定关键词的论文。
详细的 HistCite 使用教程:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/20902898
由于 HistCite 的原开发者已经停止更新了,因此经常会出现各种各样的问题,例如直接导入 WOS 上的数据文件总会出现错误,因此,我之前开发了一款精简易用的免安装版本 Histcite Pro 2.0,但主要的分析功能还是基于 Histcite 内核运行。下载压缩包解压后就可以直接用,不需要安装,同时去掉了很多没用的文件,大大缩小了软件体积。对于从WOS上导出的txt数据文件,不用做任何修改,只要把全部的txt放到 TXT 文件夹里面,然后双击 main.exe 即可一键完成加载,非常方便。



GCS(global citation score), 某一文献在WOS数据库中的总被引用次数。有些引用这篇参考文献的文章可能和你的研究方向毫无关系,但GCS还是会把这个引用数据记录下来。
LCS(local citation score),某一文献在本地数据集中的被引用次数。因为你导入Histcite的文章都是和你检索词有关系的,可以认为这些文章是你的研究同行,因此如果某一篇文献的LCS值很高,就意味着它是你研究领域内的重要文献,很有可能是你领域内的开创性文章,注意LCS高的文献和GCS高的文献不一定是同一篇!
LCR(local cited references), 某一文献引用本地数据集中参考文献的数目。根据LCR值的排序,可以快速定位近期关注该领域的重要文献,因为某一篇文献引用当前数据集中的文献数越多,说明它非常关注你检索的这个研究方向的文献,和你的研究肯定有相似或者可参考之处,可以从该文章中发现新动向。
CR(cited references), 某一文献引用WOS数据库中参考文献的数目。这个值越高,说明这篇文献很可能是综述性文献,可根据该值的排序,也可快速定位综述文献。
关于软件的使用问题,欢迎去作者的微信公众号留言讨论,下面是公众号的二维码,感谢原作者的付出。

Monday, November 11, 2019

电化学阻抗基础

 https://zhuanlan.zhihu.com/p/27297777
这篇文章将从“逻辑-模型-解析”三个环节介绍电化学阻抗(EIS)的基础知识。

1. 核心逻辑

(1)
一个电化学反应和一个电路,有什么共同点呢?二者,
外加一个电压信号,就会产生一个电流信号。
因为同样具备这种“输入-输出”关系,我们可以把电化学反应和电路联系起来。
(2)
一个电路中,直流电受到阻碍,我们称之为电阻。将这个概念延伸到交流电中,我们就可以得到阻抗(impedance,Z)。

阻抗:电路中的交流电所遇到的阻碍。
阻抗(Z)与电压(E), 电流(I)的关系,在形式上就是电阻的欧姆定律:
因为交流电具有频率,因此,阻抗也会随着频率而改变。不同频率下,阻抗会更接近于某种器件,如电阻或电容等。
(3)
综合以上两点,得到EIS技术的核心:

整个电化学反应可以表示为一个阻抗。
输入细微扰动,输出不同频率下的阻抗信息。


2. 模型建立

大体来讲,一个电化学过程的总阻抗可以抽象为三种电学元件组成的电路,分别为:
内阻[公式],双电层电容[公式],法拉第阻抗[公式]

其中,
内阻:电解液和电极的内阻。 双电层电容:源自电解液中的非活性离子,无化学反应发生,仅改变电荷分布。 法拉第阻抗:源自电解液中的活性离子,有氧化还原反应发生,有电荷转移。
抽象的电路图如下:



法拉第过程可以进一步分成两个过程:
电荷转移(charge transfer)和 物质转移(mass transfer)
这两个过程可分别抽象为:
电荷转移电阻([公式])和 Warburg阻抗([公式]

3. 图谱分析

阻抗是一个复数,可表示为实部[公式]和虚部[公式]的两部分,
因此,所得到的EIS谱图也是以这两部分为x,y轴。典型的EIS结果是“半圆+尾巴”的曲线,如下图所示,

结合第2部分中的三元素模型,实部[公式]和虚部[公式]的表达式如下:

其中,[公式]是一个与物质转移有关的系数,具体的介绍见第5部分。
这个公式太复杂,作为基础,我们只考虑两个极端的趋势就好。
此时,需要记住不同频率区域的主导过程:
低频区物质转移主导,高频区电荷转移主导。

(1)当[公式]趋近于0时(低频),[公式][公式]的表达式为:

得到二者关系:

如果作图,是一条斜率为1的直线,与x轴的交点为[公式]
(2)当[公式]很大时(高频),变化的时间周期太短,以至于物质转移来不及发生,也就是 Warburg阻抗([公式])的作用消失,等效电路可以简化成如下:

对于这个模型,[公式][公式]的表达式为:

进一步可得到二者的相对关系:
以这一公式作图,得到如下半圆。其中圆心为[公式],半径为[公式]
(3)综合以上两种极端条件,就可以对一张EIS图谱进行基本的分析。如下这个谱图中,低频区为Mass-transfer控制,高频区为Charger-transfer主导,且能推算出等效电路中各部分的数值。

4. 小结:

(1)EIS将电化学过程抽象为一个电路模型;
(2)模型中主要包括内阻[公式],双电层电容[公式]和法拉第阻抗[公式]三个部分;
(3)[公式]进一步分为电子转移和物质转移两个部分,分别对应谱图中“高频区”和“低频区”。


5. 附录:[公式]是什么?

这部分仅供参考。
对于一个基本反应
因为电化学反应中存在电荷转移和物质转移两个过程,因此,电化学体系中,电势(E)受到电流,初始的反应物浓度的影响。

电势在时间维度的变化,可有如下关系表示:

其中,[公式]表示电势与反应物浓度变化的关系。
此时,[公式]可以表示为:
[公式]可用于检测所设计的等效电路是否与电化学过程是等价的。


参考文献:Bard A J & Faulkner L R, (2003) Electrochemical methods: fundamentals and applications. New York: Wiley.