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：角鋼
GLT：剛性檁條
GZ：鋼柱
WLT：屋脊檁條
QT：球墨鑄鐵
SC：水平支撐
SC：鑄鋼
ZC：柱間支撐
SCS：不銹鋼鑄件
GJ：剛架
GJZ：剛架柱
GXG：剛性系桿
GJL：剛架梁
YXB：壓型金屬板
TL：托梁
SQZ：山墻柱
LT：檁條
XT：斜拉條
QL：墻梁
MZ：門邊柱
YC：隅撐
ML：門上梁
T：拉條
CG：撐桿
HJ：桁架
FHB：復合板
XG：系桿
LG：拉管
QCG：墻撐管
QLG：墻拉管
GXL：斜拉條
GZL：直拉條
YG：壓桿或是圓管（從材料表中分別）
GJ30-1：跨度為30m的門式剛架，編號為1號
1、算量最基本的就是看圖紙，土建的人都煩鋼構圖紙的太亂，其實我也有這種看法，因為平法并沒有用在其上面，圖樣還保留了一前土建制圖的原則，所以做為老人看比較習慣（101圖集出之前的人），后來像我這樣人看鋼結構圖紙真的看不習慣，不過沒有辦法，還是要習慣的，我們知道麻煩，但任何事情都有規律的，鋼結構的詳圖結點相當的多，但這些變化真的在算的時候影響相當的小，重要是大的方向把握好，鋼結構的結點圖也是相當科學的，都和科學受力相對應。有許多是重復或對稱等。認真的看都會看出來。
2、算重量，因為鋼結構的算量基本上全是按噸計（板按M2）。鋼材+鋼材就是鋼結構。
鋼板的重量如公式:A*B*t*7.85/1000000000
AB為鋼板的長寬,t為鋼板的厚度
公式說明：全是毫米(因為圖上的尺寸),但得的重量都是按噸
3、統計匯總，哈哈，此類應該是不難的，以清單為基本，分類匯總而以了。
識圖把握好看圖不難的原則，其實很簡單，比建筑的施工簡單多了，因為他每個部分都有詳圖，哪里不明白了，就看此圖有沒有什么詳圖符號，有就找，其實我看明白的地方不是詳圖的地方，拿出來與原圖一對就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了許多。
1、鋼結構設計制圖分為鋼結構設計圖和鋼結構施工詳圖兩階段。
2、鋼結構設計圖應由具有設計資質的設計單位完成，設計圖的內容和深度應滿足編制鋼結構施工詳圖的要求；鋼結構施工詳圖（即加工制作圖）一般應由具有鋼結構專項設計資質的加工制作單位完成，也可由具有該項資質的其他單位完成。
注：若設計合同未指明要求設計鋼結構施工詳圖，則鋼結構設計內容僅為鋼結構設計圖。
3、鋼結構設計圖
1）設計說明：設計依據、荷載資料、項目類別、工程概況、所用鋼材牌號和質量等級（必要時提出物理、力學性能和化學成份要求）及連接件的型號、規格、焊縫質量等級、防腐及防火措施；
2）基礎平面及詳圖應表達鋼柱與下部混凝土構件的連結構造詳圖；
3）結構平面（包括各層樓面、屋面）布置圖應注明定位關系、標高、構件（可布置單線繪制）的位置及編號、節點詳圖索引號等；必要時應繪制檁條、墻梁布置圖和關鍵剖面圖；空間網架應繪制上、下弦桿和關鍵剖面圖；
4）構件與節點詳圖
a）簡單的鋼梁、柱可用統一詳圖和列表法表示，注明構年鋼材牌號、尺寸、規格、加勁肋做法，連接節點詳圖，施工、安裝要求。
b）格構式梁、柱、支撐應繪出平、剖面（必要時加立面）、與定位尺寸、總尺寸、分尺寸、分尺寸、注明單構件型號、規格，組裝節點和其他構件連接詳圖。
4鋼結構施工詳圖
根據鋼結構設計圖編制組成結構構件的每個零件的放大圖，標準細部尺寸、材質要求、加工精度、工藝流程要求、焊縫質量等級等，宜對零件進行編號；并考慮運輸和安裝能力確定構件的分段和拼裝節點。
鋼結構:是由鋼板、型鋼、冷彎薄壁型鋼等通過焊接或螺栓連接所組成的結構。
鋼結構的特點:輕質高強；塑性、韌性好；各向同性，性能穩定；可焊性；不易滲漏；耐熱但不耐火；耐腐蝕性差；制造簡便，施工周期短。
塑性:承受靜力荷載時，材料吸收變形能的能力。塑性好，會使結構一般情況下不會由于偶然超載而突然斷裂，給人以安全保障。
結構設計的目的:是保證所設計的結構和結構構件在施工和工作過程中能滿足各種預定功能要求并具有適當的可靠性。
鋼結構通常有框架、平面桁架、網架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式。
結構選型時，應考慮不同結構形式的特點。在工業廠房中，當有較大懸掛荷載或大范圍移動荷載，就可考慮放棄門式剛架而采用網架。基本雪壓大的地區，屋面曲線應有利于積雪滑落（切線50度外不需考慮雪載），如亞東水泥廠石灰石倉棚采用三心圓網殼，總雪載和坡屋面相比釋放近一半。降雨量大的地區相似考慮。建筑允許時，在框架中布置支撐會比簡單的節點剛接的框架有更好的經濟性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體系。高層鋼結構設計中，常采用鋼混凝土組合結構，在地震烈度高或很不規則的高層中，不應單純為了經濟去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱，核心為支撐框架的結構體系。我國半數以上的此類高層為前者，對抗震不利。
結構的布置要根據體系特征,荷載分布情況及性質等綜合考慮.一般的說要剛度均勻.力學模型清晰.盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎.柱間抗側支撐的分布應均勻.其形心要盡量靠近側向力(風、震)的作用線.否則應考慮結構的扭轉.結構的抗側應有多道防線.比如有支撐框架結構,柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力.
框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁，但是這會使主梁截面加大，減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時會吃不消，此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子.
比較常用的是Q235和Q345.當強度起控制作用時,可選擇Q345;穩定控制時,宜使用Q235.通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理.經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的焊接組合截面（翼緣Q345，腹板Q235）.另外，焊接結構宜選擇Q235B或Q345B。
節點設計
1.焊接:對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守.焊條的選用應和被連接金屬材質適應.E43對應Q235,E50對應Q345.Q235與Q345連接時,應該選擇低強度的E43,而不是E50.
焊接設計中不得任意加大焊縫.焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近.其他詳細內容可查規范關于焊縫構造方面的規定.
2.栓接:
鉚接形式,在建筑工程中，現已很少采用.普通螺栓抗剪性能差,可在次要結構部位使用.
高強螺栓,使用日益廣泛.常用8.8s和10.9s兩個強度等級.根據受力特點分承壓型和摩擦型.兩者計算方法不同.高強螺栓最小規格M12.常用M16~M30.超大規格的螺栓性能不穩定,應慎重使用。
自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接.在低層墻板式住宅中也常用于主結構的連接.難以解決的是自攻過程中防腐層的破壞問題。
3.連接板:需驗算栓孔削弱處的凈截面抗剪等.連接板厚度可簡單取為梁腹板厚度加4mm，則除短梁或有較大集中荷載的梁外，常不需驗算抗剪。這個東東,其實就是兩個對焊件上邊加的哪個鋼板(一般是)
4.梁腹板:應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪.承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓.
5.節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外，還應盡可能使工人能方便的進行現場定位與臨時固定。
6.節點設計還應考慮制造廠的工藝水平.比如鋼管連接節點的相貫線的切口可能需要數控機床等設備才能完成.
注：(1)焊縫尺寸符號：a---坡口角度；b---根部間隙；p---鈍邊；H---坡口深度；K---焊角高度；l---焊縫長度。
(2)焊縫橫斷面上的尺寸（如p、H、K等）標注在圖形符號的上側或下側；在圖形符號右側如無任何標注，且又無任何說明時，表示焊縫是連續的。
(3)當箭頭指向在焊縫所在的一側時，應將圖形符號和尺寸標注在橫線的上方，反之，應標注在橫線的下方。
鋼結構的安裝工藝不一樣的,大家多看看方案就會了,對我們的報價是有影響,但對我的算量影響不大,除非他的方案要拆除,哈
鋼結構的重量計算主要圍繞著鐵的密度通常為7.86就行了,注明一下鋼與鐵的質量通常按一樣的.
鐵的密度是7.8g/cm3---有的時候用7.85
那么鋼構件的重量其實就是一個體積與密度的,事,重量都以T表示,就是算方量的體積*7.86T/m3這就是重量(重量,現實中說重量以噸為基本的,力學上用牛)
010417001螺栓t螺栓與螺母、墊片重量合計
010601001鋼屋架t(樘)鋼架結構指的是整個鋼架（柱、梁組合）、排架結構指鋼屋架、鋼屋架相接型鋼類配件
010601002鋼網架t（樘）鋼絲網片及配件
010602001鋼托架t托架及配件
010602002鋼桁架t桁架各桿件及相接型鋼配件
010603001實腹柱t單柱及相接型鋼類配件
010603002空腹柱t同上
010603003鋼管柱t同上
010604001鋼梁t同上
010604002鋼吊車梁t吊車梁、連接板及相接型鋼類配件
010605001壓型鋼板樓板m2屋面板
010605002壓型鋼板墻板m2圖示面積，不包括包邊
010606001鋼支撐t支撐ZC、斜撐SC、隅撐YC
010606002鋼檁條t檁條LT、墻檁條QL、拉條L
010606003鋼天窗架t天窗架及型鋼類配件
010606004鋼擋風架t擋風架及型鋼類配件
010606005鋼墻架t
010606006鋼平臺t
010606007鋼走道t鋼走道板、欄桿扶手、支架及其它型鋼類配件
010606008鋼梯t踏步板、底梁、平臺板、護籠等其它型鋼類配件
010606009鋼欄桿t欄桿及型鋼類構件
010606010鋼漏斗t
010606011鋼支架t
010606012零星鋼構件t其它小型分離式型鋼構件
B：板
WJ：屋架
WB：屋面板
TJ：托架
KB：空心板
CJ：天窗架
CB：槽形板
KJ：框架
ZB：折板
GJ：鋼架
MB：密肋板
ZJ：支架
TB：樓梯板
Z：柱
GB：蓋板或溝蓋板
J：基礎
YB：擋雨板或檐口板
SJ：設備基礎
DB：吊車安全走道板
ZH：樁
QB：墻板
ZC：柱間支撐
TGB：天溝板
CC：垂直支撐
L：梁
SC：水平支撐
WL：屋面梁
T：梯
DL：吊車梁
YP：雨蓬
QL：圈梁
YT：陽臺
GL：過梁
LD：梁墊
LL：連系梁
M：預埋件
JL：基礎梁
TD：天窗端壁
TL：樓梯梁
W：鋼筋網
LT：檁條
G：鋼筋骨架
務需求來源于業務，業務梳理的主要思路是去理清業務中的要素，以及業務方在業務過程中的問題和所關注的核心點、需求。文章分享了5種梳理業務的方法，希望通過此文能夠加深你對業務的認識。
在產品經理教學市場中，充斥著大量的課程、書籍，向我們灌輸用戶需求分析，用戶研究等等概念，但少有人提及“業務”，即使提及了，也講述得非常籠統，在進行“業務分析”關鍵詞的搜索時，甚至很難看到有人對“業務”進行了定義。
相比于國外，B端的業務分析體系已經較為成熟，形成了健壯的知識共同體，有認證機構、配套的教學體系等等。而C端業務，由于面向群體的混沌性、隨機性，國內國外都未呈現出系統性的知識體系。
在本文中，筆者嘗試通過對“業務”進行定義，并對業務進行建模，得到描述業務的主要維度，并定義“業務需求”是什么。接著我會聊聊為什么重視業務以及業務建模很重要。
最后講講關于闡述業務的可視化方式，也就是業務分析完后需要輸出的內容是什么。但具體的了解業務的方式由于篇幅有限就暫且不展開了。
我們在研究一樣東西的時候，首先需要對這件事情做一個定義。業務這個詞對于產品經理來說并不陌生，但讓你回答一下“業務”是什么的時候，這個事情似乎又沒那么容易。
寫這篇文章前，我就因為這個問題卡住了不少時間，司空見慣的東西卻是最難以解釋的。
后來我從他的英文單詞中，明白了它的定義 — Business。
*Business* is the activity of making one’s living or making money by producing or buying and selling products (such as goods and services).業務(商業)是通過生產和買賣產品(如商品和服務)來謀生和賺錢的活動。業務一詞最早來源于日本的翻譯。
那我們可以明白，業務的本質其實就是商業，那我們在研究業務過程，本質上是在理解商業過程，及這個過程中供需關系與其中信息流、物流、資金流的傳遞。
從我過去所讀過的一些經濟學、進化論社科類書籍中，我明白了一個道理，人類的社會的經濟發展來自于個體自下而上的信息、物質互換，在這過程中，比較優勢凸顯出來，個體的分工也越就更加明確。
在這個分布式的信息、物質傳遞過程中，一個復雜適應系統演化出來（復雜適應系統是我最近比較感興趣的內容，不知不覺就會扯到它，以后找機會寫寫），在「理性樂觀派」中，將這個系統稱之為“集體大腦”，他是個體分工合作的集合。
業務，就是分工合作的小集合。社會中不同的業務共同構成我們的集體大腦。
「理性樂觀派」中有一段話：經濟進步的一項衡量標準：超過一半的人口脫離了自給自足，去探索以集體大腦為基礎的生活所充滿的無窮可能性。
啥意思呢？集體大腦是人類分工合作的結果，是社會中所有崗位的集合，我們工作就是參與了集體大腦的構建，從而有了更安全、更干凈、更便捷的生存空間。但我們工作之余，也有精神需求，有學習、閱讀、追求個性等等需求，他們則是集體大腦為基礎的更多可能。
所以，我個人將產品分為兩類，一種是為了構造集體大腦的，及業務型的產品，需要研究業務本身，研究促成社會發展的分工合作；另一種是有足夠生活基礎后，是對美好生活的探索，需要研究個體需求，這類產品俗稱C端產品。
業務是分工合作，通俗的說，就是一群人在一起合作，以完成業務，達到各方的期許。通過業務，供需雙方各取所需，各方消耗邊際成本，獲得邊際收益，B端產品則是服務于這一過程的信息系統或服務。
那么完整地描述一個業務，需要有哪幾個維度？這關乎到每一個產品經理在面對一個或陌生或熟悉的業務時，是否能準確分辨研究對象。
通過用戶？場景？需求？似乎這種方式太過于簡單粗暴，不太嚴謹。通過流程圖？還是不夠全面，業務中涉及到的信息沒法很好的體現。
最后我在這本書中找到答案 –「七步掌握業務分析」
10年出版的書，評價僅有五十來人，頁數也不算很多，但內容牛批。
這本書中，將業務分為四個部分：人、信息、流程、規則。從一個信息系統的角度來看，也就是外部實體、數據、過程及業務規則。
以打車這個分工場景為例：參與的人員有司機和乘客，司機需要的信息是是否有乘客是否需要打車，他在哪里，他要去哪里，乘客需要的信息是哪里有車可以打，哪輛車可以提供服務等等。整個流程便是，乘客發布乘車需求這一信息，司機接受后，前往乘客所在地，獲知乘客目的地，提供價格，乘客獲取價格，選擇坐與不坐，最后到目的地，乘客花費了金錢，滿足了迅速到達目的地的需求，司機花費了時間成本、燃油費等，獲得了酬勞。這一過程，還需要一定的規則，比如行車價格規則、安全規范等等，假若規則不明確，供需雙方就可能無法達成平衡，以至于業務無法開展。
用一張圖來表示這其中涉及到的人員和信息及規則，可以是這樣：
加上流程描述，那就是這樣，在書中，被稱為核心需求組件。
第一張圖，在書中稱之為高階數據流圖，而我更傾向于業務全景圖，因為他描述的是一個業務大致全貌，有助于我們在一開始確認研究的范圍。
在這四個維度的基礎上，我又加上了兩個維度：業務目的、業務風險。因為業務的完成總是有所目的的，打車的目的是車主賺到錢，乘客安全快速地到達目的地，是業務參與人“想要”的驅動力。
而一個業務參與人也同樣是有“不想要”的驅動力，那就是業務風險，完不成業務可能會發生的后果。比方說
再舉幾個例子：
產品開發業務，在這個業務當中有多個角色，簡單地來看的話，主要是產品經理和程序員，程序員需要產品需求、BUG、數據需求等等，產品經理需要產品成果、開發，流程上可能會有企業的立項流程、產品開發流程等等。大家都基于公司的規章制度來行事，最終是想通過這個業務，這個分工合作來達到企業、員工、客戶各方的利益，完不成業務的風險則是錯失客戶、市值下跌、員工可能被炒魷魚…
PM與RD之間，存在信息不對稱、不及時的話，就會耽誤開發周期，間接影響業務的完成質量，而這些在排除人員個人問題之外，主要就是由流程不明確、規則不明確、角色分工不明確導致的。
案件發生后，警察要抓賊，也就是情報偵查業務，這個業務中，賊與警察是兩個主要角色，賊與警察存在著信息的不對稱。賊知道是自己犯的事，而警察不知道，業務的目的就是彌合這種信息的不對稱，使賊被抓住，維護被害人的權益，維持社會的穩定。那么啊sir就會通過各種手段來彌合這種信息差，通過監控、人臉識別等方式，而啊sir的信息則需要故意不讓賊知道，啊sir需要基于一些規則辦事，比方說調用監控的權限規則、依據法律辦案。倘若破壞了規則，則可能造成一系列的公關問題，信息泄露問題等等。
前文我們定義了業務是什么，也就是理清我們的研究對象，但是至于他們想解決什么問題還沒有解決。
業務需求的含義指的是他們在分工合作中遇到了一些問題，所以主導這個業務的、能夠從這個業務中獲利的人希望能夠解決掉他們。或者是這個人看到了業務能夠提升的空間，也就是業務機會，希望能夠抓住這個機會來實現業務的提升。
業務需求來源于業務，那么就是四要素中出現了某些問題，導致成本損耗、營收達不到目標要求、風險失控。不同的業務需求，決定了我們接下來要解決的用戶需求是不同的，
為什么我認為在做產品之前，應當先理解業務，再考慮方案？可能有些人會說因為沒考慮清楚業務，做出來的產品肯定是不符合需求的。但個人認為還有一個更重要的原因，這個原因困惑了我許久時間。
做產品經常會被要求要有框架性思維，我也一直試圖再學習練習在面對一個陌生事物，不管是生活中的還是工作上的，都能夠帶入這套思維去思考，后來發現，不管我怎么做，我最后都還是會回到起點，沒有辦法在一時間構想整個框架。后來，我發現這個框架太龐大了，從最初的需求到后期的運營，啪一下全構想出來是不可能的，因為工作記憶只能容納7個數字，人類的大腦特性決定了這件事情是不可能。
但是為什么有些人能夠一次性記憶數百個數字，那是因為他將一連串的數字拆分成3-4個數字的組合，并且通過已有知識將這些無邏輯的數字構想成邏輯，組合起來就能記憶上百個數字。比如說記憶100252037989，就可以拆分為1002（是我的出生日期倒過來，Justkidding），5203（我愛你撒），7989，學習更多的數字抽象化方式有助于記憶。
那產品思維的方式也是這樣的，需要將多個復雜步驟拆分成幾個模塊，并且通過已有的知識將這些模塊拆解、構成自己的邏輯，就可以有效記憶和理解。同樣，學習和練習更多的需求理解方法論，也有助于理解。
那么首先要思考的就是業務的四要素和業務目的、業務風險，通過對業務的了解。
由于篇幅問題，本文就直接講解業務梳理后輸出的內容，也可以說是業務要素的呈現方式。
業務梳理的主要思路是去理清業務中的要素，以及業務方在業務過程中的問題和所關注的核心點、需求。
我們定義了業務是什么，那我們如何梳理業務，讓業務信息盡可能全面和清晰呢？
這里介紹幾種方法，幫助我們能夠梳理清楚并清晰展示業務的過程邏輯。
他們分別是：
這幾個方法的層級關系是這樣的：業務范圍圖描述最粗粒度的業務，只描述關鍵信息與所涉及的人員。而核心需求組件進一步，描述業務的人（外部主體）、信息（數據）、流程、規則，但也是粗粒度的整體描述。再通過流程圖、用例圖展開描述所涉及到的人與流程之間的關系，業務規則表展開描述規則，數據模型則描述人與信息之間的關系。
在前文中也介紹過，業務范圍圖描述業務中所涉及的所有角色，以及每個角色在業務過程中所供給和需要的重點信息。業務范圍圖，有助于在項目初期理清業務范圍、業務干系人，和其中比較重要的信息，無需技術背景，也可以讓各方干系人理解溝通。
外部的方塊表示外部實體，角色、機構、依賴的系統等。箭頭表示信息進出的方向，中心的圓圈表示研究的領域，及業務。
核心需求組件提煉業務的核心要素。依次來描述：
信息（數據）：可以指的是一個實體，比如說一個訂單，也可以是實體的屬性，訂單價格。對于數據的分析待會會再提及。這里的只需要將這些數據進行羅列，個人建議羅列實體，屬性在實體，理清業務中的信息對象。
外部主體（角色）：指的是與業務領域內有交互的人、組織或系統。體現的是業務過程中，哪些角色進行了分工合作，有時候分工對象還有硬件設備或外部軟件，它們也是其中的外部主體。
流程：流程是所有產品經理最熟悉的東西了，指的是業務所完成的活動工作。流程就會涉及外部主體與信息的傳遞。這里只需要概述有哪幾個業務流程。比方說項目管理業務，包括立項流程，月總結流程，結項流程。
規則：業務規則是分工合作過程中的條件，是業務演化的結果，它使得業務在一些情況下，能夠有決策依據，使業務保持一致，順利開展。現在很流行的策略型產品經理，我認為本質上就是在寫業務規則，即推理規則、計算規則。
業務流程是大家熟知的方法，不管是C端B端都會繪制業務流程，后期運營也通常是通過它來找問題。
業務流程圖展示的是一個業務分工合作、信息互傳的過程，描述的是沒有我們的設計方案之前是如何完成業務的，流程通常用動詞進行描述，表述角色的任務、動作。關于業務流程圖的資料已經較多，就不做展開。
描述角色動作（任務）與信息傳遞的方式還有用例圖。用例圖即可以是描述系統功能、產品需求的方式，也是我們做業務分析時，可以使用到的工具。
用例圖有四個元素：參與者、用例、邊界、箭頭（關系）。參與者表示與軟件（項目）接口的人、組織、系統；邊界在軟件需求中指的是系統的操作邊界，而對于我們進行業務分析而言，它就意味著業務的邊界范圍；用例是角色在業務范圍內的動作；箭頭在復雜的用例圖中有多種畫法，我們可以盡量保持簡潔以便溝通。
用例的使用，可以讓我們清晰看到在業務范圍內，不同角色有哪些職責、任務，也可以理解為不同角色的用戶需求，但用例圖隱藏了用例過程中的一些細節，有時候還需要更詳盡的用例說明來輔助表達。
除了流程圖和用例之外，也可以用用戶-場景-需求的方式去梳理用戶需求。
在「軟件需求：第3版」中，業務規則分為這么幾類：事實、約束、觸發條件、推理規則、計算規則。它們都有相應的需求表述的方式。值得一說的是權限也是業務規則的一種說明。
比如：項目管理業務中，公司規定了PM每個月必須上報項目進度。這是一條業務規則，但后期，設計一款項目管理工具時，它就成為一個需求，每個月未上報，會進行郵件通知或者績效考核扣分之類的后置條件。
業務規則的類型較多，表達方式也比較多，如權限設計有RBAC模型，策略算法可能用的決策樹、決策表等等。本文介紹一種簡單、通用的方法來記錄這些規則，來自于「軟件需求：第3版」，業務規則表。每條業務規則用一句話去描述，
來源：軟件需求第三版
數據模型處理的是人和信息之間的關系。
我們在業務的過程中，我們經常會虛構出一些詞匯，來定義某一類東西，以便于業務各方能夠快速溝通，同步信息。就像金錢是我們生活中虛構出來的概念，以便于在市場中，能夠進行快捷有效的交易，又比方說“訂單”，它的作用在于讓購買者和出售者用同一載體溝通購買的結果。又比如說“課程”，它是為了讓教師和學生方便溝通的統一介質，他們都是某種人為定義的非物理性質（也可能被制定成某種物理材料）的概念。
數據模型的梳理是為了讓我們知道業務過程中，有多少種人為抽象出來的概念，以便于信息的傳遞和溝通。在業務調研過程中，就需要發現和記錄這些虛構出來的概念。那如何記錄與分析呢，就需要用到我們的實體關系圖。
同樣，實體關系圖也是來自于信息系統設計，它既是一種設計數據層、設計數據庫的方法，也可以是我們分析業務數據對象的方法。
我們用實體關系圖來對業務信息進行抽象和分析，將大大方便我們后期對產品的設計。由于本次不講產品設計，所以就暫且不展開。
實體關系圖非常的簡潔，包含三個元素：實體、屬性、關系。實體指的是我們抽象出來的概念，比如之前說的「課程」，又比如說「學生」，學生其實也是一種概念，他們都描述一類事物。
但是描述一類事物還不夠，我們還需要區分這類事物的不同個體。比如說上課這個業務，我知道你是學生沒有用，我還得知道你這個學生叫什么，是哪一班的，是男是女才行。
所以每種實體還會有屬性，比如說「課程」有上課時間、課程類型等屬性；「學生」會有姓名，性別，學號，年級班級等等。如果是在產品設計階段，這些信息就會被存儲在一張「課程」、「學生」數據表當中，大概像下圖那樣。
一個實體有多個屬性之余，還和其他實體之間存在著“關系”，因為它們通常不是獨立存在的，是因為業務而產生的。「課程」這種實體會與「教師」這種實體的關系為1:1的授課關系，「課程」和「學生」存在1:N的被授課關系。
通過這幾種方法，我們可以清晰地看到業務過程中的所有元素。
在這篇文章中，提出了對于業務的定義，有助于我們認清楚分析對象是什么。同時也提出了關于“為什么產品工作要先進行業務分析”的觀點。最后介紹了5種業務呈現方法，幫助我們對業務全貌形成理解。
作者：Lobster.；個人公眾號-：生猛龍蝦
本文由 @ Lobster. 原創發布于人人都是產品經理。未經許可，禁止轉載
題圖來自Unsplash，基于CC0協議
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機械系熊卓、張婷團隊研發用于腫瘤藥物篩選的
結直腸癌干細胞高效誘導新模型
腫瘤干細胞（CSCs）是腫瘤的“種子”細胞，具有自我更新和多向分化的潛能，在腫瘤的發生、發展和耐藥中發揮重要的作用，靶向CSCs對于治療腫瘤具有重要的意義。但CSCs在腫瘤組織中的占比非常小，且缺乏有效標志物，導致難以有效分離和富集CSCs，進而限制了靶向CSCs的研究與藥物開發。近年來，為實現CSCs的分離與富集，國內外的研究者提出了諸多方法，如懸滴法、克隆形成法、水凝膠微囊法和基于超低吸附培養的成球實驗等，但依舊面臨著耗時耗力、成本高、干細胞富集球體不均勻和難以高通量等問題。
近日，清華大學機械系熊卓和張婷課題組在學術期刊《Small》發表題為”3D打印的甲基丙烯酸酐化明膠-納米黏土水凝膠通過激活Wnt/β-catenin信號通路誘導結直腸癌腫瘤干細胞”（3D Bioprinted GelMA-Nanoclay Hydrogels induce Colorectal Cancer Stem Cells through Activating Wnt/β-catenin Signaling）的研究論文。該研究基于生物3D打印研發了一種結直腸癌CSCs高效誘導與富集的新方法，探究了生物材料誘導CSCs的新機制，為CSCs研究和靶向CSCs的高通量藥物篩選提供了一種高效模型。
3D打印GelMA-nanoclay水凝膠誘導富集腫瘤干細胞示意圖
作者研究發現甲基丙烯酸酐化明膠（GelMA）和納米粘土（nanoclay）制備成的雜化水凝膠具有良好的打印性能、孔隙率和接近體內腫瘤的力學性能。結合生物3D打印，該雜化水凝膠能高效促進結直腸癌細胞的成球能力和細胞干性。機制研究表明，該雜化水凝膠主要通過重塑細胞外基質并激活Wnt/β-catenin信號通路從而誘導和富集CSCs，可以作為CSCs誘導和富集的體外模型。與傳統的CSCs富集模型相比，通過GelMA-nanoclay水凝膠富集的CSCs微球形態均一，數量更多，具有更強的干性且對靶向CSCs藥物更加敏感，因此是腫瘤干細胞分離富集的更優方法。
三維打印的雜化水凝膠具有誘導富集CSCs的特性，其誘導的CSCs球可作為靶向CSCs藥物篩選模型。（a-c）雜化水凝膠具有良好的孔隙率和生物相容性；（d-e）雜化水凝膠來源細胞微球的干性增強；（f-i）雜化水凝膠誘導富集的干細胞球更多、更均一且對靶向CSCs藥物更加敏感
清華大學機械系生物制造中心博士后張艷梅為論文第一作者，清華大學機械系熊卓副教授為論文通訊作者。清華大學機械系生物制造中心張婷副研究員、清華大學自動化系古槿副教授和解放軍總醫院喬治副教授團隊共同參與了本研究工作。論文作者還有機械系科研助理王子萱，自動化系2020級博士生胡啟帆，機械系2021級博士生駱浩、2018級博士生魯冰川，解放軍總醫院主治醫師高云鶴，以及機械系博士后周雍森、方永聰。該研究獲得清華大學人才引進啟動經費基金項目的支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/smll.202200364
材料學院林元華團隊合作發文闡釋
鐵酸鉍材料疇工程的研究進展
鐵酸鉍（BiFeO3）同時具有鐵電性和反鐵磁性，是非常罕見的室溫多鐵性材料。自2003年這一特性被證實后，鐵酸鉍材料引起了學界的廣泛關注和深入研究，它的結構—性能關聯和調控一直是鐵電和多鐵領域的焦點。近期，結合團隊在該領域的研究成果，材料學院教授林元華等人系統總結了多鐵材料鐵酸鉍中基于疇工程的調控手段，綜述了疇工程在調控電學性能、磁電耦合和光學特性方面的重要作用。
鐵酸鉍材料具有很多優異的性能。它的鐵電性非常強，大的自發極化和高的居里溫度使得其在鐵電存儲、壓電換能、介電儲能等領域有廣闊應用前景；它在單相中擁有鐵電、鐵磁兩種序參量，在磁電耦合和低能耗的電控磁方面很有潛力；它的能帶較傳統鐵電體小，與可見光波段適配較好，因此其在鐵電光伏、光致伸縮等方面也頗具研究價值。
鐵酸鉍中基于疇工程的主要調控手段
在鐵性材料中，一個區域內序參量（如鐵電材料的自發極化、鐵磁材料的自發磁化）大小、方向一致，稱為疇。鐵酸鉍的眾多優異性能都直接或間接地與其疇結構有關，因此疇工程在鐵酸鉍材料的性能調控和優化中具有極為重要的地位。同時，疇壁（相鄰疇之間的界面）處由于序參量處在非平衡位置，存在不同尋常的新奇物理現象，諸如異常高的電導、反常光伏效應等，這方面的研究與疇結構也緊密相關，近年來迎來了快速的發展。
鑒于疇結構在鐵酸鉍材料物性調控的中樞地位，本工作在疇—性能關聯的框架下系統總結了鐵酸鉍各類性質的提升策略，并對進一步的研究做了展望，研究成果以“鐵酸鉍中基于疇工程的可控電學、磁電和光學性能”（Controllable electrical, magnetoelectric and optical properties of BiFeO3 via domainengineering）為題3月18日在線發表在材料領域著名學術期刊《材料科學進展》（Progress in Materials Science）。
材料學院林元華教授、南策文院士團隊在包含鐵酸鉍在內的多鐵和鐵電功能材料領域深耕20余年，在介電、磁電、光電和功能性疇壁等方面進行了一系列基礎研究和應用探索，相關論文發表在《科學》（Science）、《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）、《自然·通訊》（Nature Communications）、《先進·材料》（Advanced Materials）等期刊上，引起學界的廣泛關注。
材料學院2020級博士生劉亦謙為論文第一作者，其他重要貢獻者包括材料學院2020屆博士畢業生潘豪（現為加州大學伯克利分校博士后）、北京航空航天大學王瑤副教授、昆明理工大學馬吉副教授、江蘇大學李順教授。相關研究工作受國家自然科學基金委和科技部國家重點研發計劃支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2022.100943
生命學院隋森芳課題組揭示
酵母核孔復合物內環的近原子分辨率結構
真核生物和原核生物最主要的區別在于真核生物進化出了獨立的細胞核。細胞核由雙層膜（核膜）包裹，膜的存在使得細胞的核質交流受到阻礙。核孔復合物（nuclear pore complex，NPC）是鑲嵌在雙層核膜上，控制核質與胞質間物質運輸的唯一通道，其功能的紊亂引起多種嚴重的疾病，包括癌癥。
70余年來，科學家們一直致力于解析NPC的高分辨率結構，然而由于其結構內在的柔性，組成的復雜以及體積的龐大，至今仍無法全面地闡釋其精確的構成。3月18日，生命學院隋森芳教授團隊在《細胞研究》（Cell Research）發表了題為“近原子分辨率的酵母核孔復合物內環的結構”(Near atomic structure of the inner ring of the Saccharomyces cerevisiae nuclear pore complex)的最新研究成果。該成果報道了近原子分辨率的酵母核孔復合物內環（Innerring，IR）的結構，并闡述了NPC“伸展”和“收縮”的結構基礎，為進一步理解NPC適應不同生理環境的機制提供了理論依據。
酵母NPC中IR的冷凍電鏡結構。完整IR的冷凍電鏡結構（a）及其原子模型（b）；c：IR dimer、IR monomer和IR protomer的冷凍電鏡結構
NPC是細胞內體積最大，結構最復雜的蛋白質機器，從酵母到人源細胞，NPC由來自30多種不同核孔蛋白的約550到1000個蛋白分子組成，相對分子質量在60至120MDa左右。NPC具有三明治的結構特征，包括四個同軸的環狀結構：位于胞質側的外環（Cytoplasmic ring，CR）和核質側的外環（Nuclear ring，NR），位于兩層外環之間的內環IR，和穿插于雙層核膜內部的腔環（Lumen ring，LR）。IR同時與其他三個環相連，是NPC中最核心的結構。IR具有C8的對稱性，每一個單元稱為內環單體（IR monomer），且每個IR monomer又具有近似C2的對稱性，每個部分稱為內環原體（IR protomer）。該研究以釀酒酵母為研究對象，綜合運用生物化學、細胞生物學和冷凍電子顯微學的手段成功獲得了IR monomer和IR protomer的高分辨率結構，分辨率分別為3.73 ?和3.71 ?，同時還獲得幾個重要的IR亞基的結構，最終成功搭建了完整IR的原子模型，這是目前為止酵母NPC的IR最詳盡、最精確的結構模型。
IR的“收縮”和“伸展”機制。“收縮”狀態（a）和“伸展”狀態（b）下鄰近內環單體間相互作用的變化
該模型中成功搭建了192個蛋白分子，分子量約為16MDa，約占酵母核孔復合體質量的三分之一。每個IR monomer由三層結構組成：外層、中間層和內層。其中外層中的Nup157和Nup170的N端靠近核膜，介導了IR與LR之間的相互作用；中間層“Z”字形的Nup188和Nup192形成了一個近70°的弧形凹槽用于容納內層菱形的CNT四聚體（CNT tetramer）。每個CNT tetramer內部包含八個鉸鏈結構，八個CNT tetramer形成了NPC最內層感知物質運輸的結構，這種特殊的結構特征可能為適應不同體積的物質的運輸提供了結構上的可變性。結構分析顯示在IR monomer內部存在大量的柔性的相互作用，相比之下，IR monomer之間的相互作用則較弱。通過與先前發表的原位的結構比較發現該研究獲得的NPC處于“收縮狀態”，相鄰的IR monomer間依靠上述幾對較弱的相互作用維持；而原位的結構則處于“伸展”狀態，相鄰的IR monomer被“拉開”，產生了一個近七納米的“溝”，IR monomer內部由于大量相互作用的存在而整體保持相對不變。
這些結果為深入理解NPC的組裝、構象變化及其強大的生理功能提供了堅實的結構基礎，對理解相關疾病的發病機制以及研發相應的治療方案和特異性藥物也具有重要意義。
清華大學生命學院教授隋森芳為本文的通訊作者，清華大學生命學院2017級博士生、南方科技大學訪問學生李宗強，2018級博士生陳帥嘉彬，2017級博士生黃國強，以及清華大學生命學院博士后、南方科技大學訪問學者趙亮為本文的共同第一作者。清華大學生命學院副研究員孫珊、南方科技大學冷凍電鏡中心教授王培毅也參與了該研究。膜生物學國家重點實驗室、北京市結構生物學高精尖創新中心及北京市生物結構前沿研究中心、科技部、國家自然科學基金委等為本研究提供了經費支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41422-022-00632-y
精儀系團隊提出基于多模光纖模式色散
和深度學習的高速全光纖化成像技術
多模光纖成像技術因其超細微型探頭和柔性結構帶來的靈活性優勢，在生物體內成像、工業檢測等領域具有廣闊的應用前景，獲得了業界廣泛的關注。目前，多模光纖成像技術主要分為兩類，一類通過在光纖遠端產生聚焦點進行掃描成像，另一類通過探測光纖近端的散斑場來恢復光纖遠端被探測的全場圖像。這兩種技術途徑已有較完善的理論支撐，能得到較清晰的探測圖像，但同時也具有一些難以彌補的劣勢。例如，受限于空間光調制器、電荷耦合器件（CCD）、互補金屬氧化物半導體（CMOS）器件的刷新速度，成像幀率較低，難以對高速的事件進行成像。主要原因是空間光調制器結構中包含自由空間光學元件，因此需要精密的光學對準，無法與傳像主體集成實現全光纖化，限制了其應用范圍；成像波長受限于CCD或CMOS器件的感光光譜范圍，限制了其在紅外波段的成像能力。
高速多模光纖成像系統示意圖。a：實驗原理圖；b：以神經網絡進行圖像恢復的流程圖；c：光纖探頭示意圖；d：照明光（黃色箭頭）側面注入探測光纖的示意圖，信號光（紅色箭頭）在纖芯中傳播；e：探測光纖遠端照片，端面通過燒球來更好地聚焦照明光，比例尺500微米
為此，清華大學精儀系先進激光技術研究團隊基于十多年來在光纖激光器、光纖器件和光纖傳感的技術積累，提出了基于多模光纖模式色散和深度學習的高速全光纖化成像技術。該技術采用皮秒脈沖光纖激光照明被測物，利用多模光纖的模間色散特性將被探測圖像的空間信息在時域上展開，時域信息通過單像素探測器進行探測，并借助神經網絡訓練的方法，由一維時域信息恢復出二維圖像信息，整體結構和原理如圖1所示。
被探測圖像與其對應的波形和恢復結果
該技術通過一個光纖側面耦合器將皮秒脈沖光纖激光耦合到探測光纖中，然后從光纖的遠端出射照到物體上，反射光進入探測光纖后緊接著進入與之連接的一公里長的50/125微米直徑多模階躍光纖中傳播。由于模間色散的存在，進入多模光纖的脈沖光會產生分裂形成脈沖串。如圖2所示，不同的光纖橫模具有不同的群速度，因此在時域上會彼此分離，而這些橫模包含了被探測圖像的空間信息，通過模式色散便可將被探測物體的空域信息在時域上展開。
不同類型圖案的成像效果
通過超快光電探測器可以獲得脈沖串波形，經神經網絡模型進行訓練后，可以直接從不同的脈沖波形中恢復出被探測圖像。圖3展示了來自不同數據庫中圖案的成像效果。
該系統的成像幀率主要取決于脈沖光的重頻，目前實驗中已實現高達15.4Mfps幀率的成像，并實驗驗證了達到53.5Mfps幀率的可行性。系統在高幀率成像的同時具備連續采集一萬幀圖像（大幀深）的能力。如果采用重復頻率更高的激光照明源，并搭配更快的光電探測器和時域波形采集設備，其幀率可以持續提升。
團隊所提出的新技術的突出優點是：幀率主要由脈沖光源的重頻決定，成像幀率高；全光纖化的系統結構緊湊，細如發絲的探頭大大增加了靈活性；單像素成像，探測波段不再受限于可見光，可擴展到近紅外、甚至中波紅外等其他波段；采集時域信號而非空間分布，抗干擾能力強。該系統在某些高速成像場景中比如體內高速細胞成像，或工業場景下對難以開放系統的內部高速成像檢測等領域具有巨大應用潛力。
該研究成果近日以“深度學習賦能全光纖高速圖像探測”（All-fiber high-speed image detection enabled by deep learning）為題，發表在《自然·通訊》（Nature Communications）上。該論文通訊作者為清華大學精密儀器系副教授肖起榕，第一作者為精密儀器系2018級博士生劉洲天。該研究得到了國家自然科學基金資助。
清華大學精儀系先進激光技術研究團隊學術帶頭人為系主任、教授柳強，團隊以現代化強國建設與國家重大需求為導向，著眼于光電子技術領域的科學與技術發展前沿，圍繞固體激光、光纖光學、自適應光學、激光探測等方向，開展基礎科學探索、應用基礎研究和系統技術研發，全面覆蓋高功率激光光源、光束控制、光電探測等技術領域。團隊承擔國家科技重大專項、國家重點研發計劃、“973”計劃、“863”計劃、重點驗證、專項配套型號研究等一系列重大項目，形成了從高功率激光光源到微弱光電信號測控的整套技術鏈條，具備完整的激光光電和測控技術能力，在相應研究方面取得了重要進展。2018年獲批建設光子測控技術教育部重點實驗室，2019年入選重點領域科技創新團隊。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29178-8
化工系張強團隊
在單原子能源電催化領域取得系列突破
近日，清華大學化工系張強教授研究團隊在單原子能源電催化領域取得突破性成果。研究團隊提出了“點擊限域”策略，建立了原子尺度分散活性位點的全新合成方法學，為先進功能材料的設計與開發提供了新的思路。
高效的催化過程是現代化學工業的基石，對于高活性催化劑的追求永無止境。以單原子催化劑為代表的系列異相催化劑，具有原子尺度分散的活性位點，保證了最大的原子利用效率，從而獲得了廣泛關注。然而，在高溫熱解制備上述催化劑的過程中，前驅體中的金屬原子（即活性位點）存在強烈的團聚趨勢，使得催化劑活性位點在原子尺度上的分散十分困難。研究發現，對于金屬原子的限域可克服金屬原子之間強烈的團聚趨勢。因此，有效的限域策略是保證在原子尺度分散活性位點的關鍵。目前，研究者已開發出“腔室限域”策略與“筑網限域”策略，但高效的限域策略依舊不足，限制了高性能電催化劑的設計與開發。針對這一問題，張強研究團隊基于“點擊化學（Click Chemistry）”開發了一種新型限域策略，即“點擊限域”策略。
點擊化學是有機化學領域一個新興、重要的合成理念。其主旨是通過點擊反應，形成以碳-雜原子鍵為代表的化學鍵，實現小單元的拼接，從而高效、可靠、模塊化地完成復雜分子的化學合成。在點擊化學的指導下，研究團隊開發了“點擊限域”策略，作為一種全新的限域策略。具體地，研究者將含金屬的小分子（鈷卟啉）通過共價鍵錨定在基底材料上。共價鍵的方向性與飽和性確保了對其中金屬原子的有效限域，避免了前驅體合成與后續熱解過程中金屬原子之間的團聚，從而保障了活性位點的分散。由此合成的異相催化劑具有高度分散的鈷原子活性位點，并呈現出優異的氧還原/氧析出雙功能電催化活性。
已報道的（A）“腔室限域”和（B）“筑網限域”策略；本工作提出的（C）“點擊限域”策略
“點擊限域”策略是一種在原子尺度分散活性位點的全新合成方法學。相比于“腔室限域”策略與“筑網限域”策略，“點擊限域”策略呈現出一系列本征優勢。“點擊限域”策略打破了“腔室限域”策略與“筑網限域”策略分別對含金屬小分子的分子尺寸與分子對稱性的嚴格要求，極大拓展了催化劑的合成途徑；“點擊限域”策略僅僅涉及分子尺度的對基底材料的表面改性與表面錨定，可最大程度維持基底材料既有形貌，有助于對催化劑形貌的理性設計與構筑；“點擊限域”過程涉及的點擊反應具有高度特異性，使得對催化劑活性位點微觀結構的精準構筑提供了可能。該工作促進了單原子催化劑更高效的合成與更廣泛的應用，展示了點擊化學等有機合成策略在新材料精準合成領域的巨大潛力。
相關工作近期以“點擊限域策略構筑過渡金屬單原子位點用于雙功能氧電催化”（A clicking confinement strategy to fabricate transition metal single-atom sites for bifunctional oxygen electrocatalysis）為題發表于《科學·進展》（Science Advances）上。
以單原子催化劑為代表的活性位點原子尺度分散的異相催化劑是現代能源電催化過程的關鍵能源材料。近期，張強團隊面向能源催化關鍵問題開展技術攻關，針對上述催化劑的合成難題進行深入研究探索，產生系列原創性成果。該研究團隊以葫蘆脲超分子籠為腔室限域金屬原子，拓展了“腔室限域”策略的應用圖景。超分子熱解過程中的自模板效應保障了制備的催化劑中活性位點原子級分散與介孔結構的構筑。該材料有效加速了多硫化物的轉化動力學，并由此構筑了高性能鋰硫電池。此外，該研究團隊完善了“筑網限域”策略的方法學。具體地，該團隊制備了鈷配位卟啉有機骨架材料與石墨烯的雜合物作為前驅體，實現了鈷原子活性位點在原子尺度的有效限域，并通過進一步模型實驗指認了配位鍵鎖定、共價鍵筑網、分子間作用調控形貌三者協同的重要意義，為基于“筑網限域”策略以在原子尺度分散活性位點提供了完善的理論指導。
“筑網限域”：以鈷配位卟啉有機骨架材料與石墨烯的雜合物為前驅體制備單原子催化劑
基于該團隊在單原子能源催化劑結構精準設計的進展，該團隊近期受邀撰寫綜述，系統總結了單原子能源催化劑的設計與合成原則，揭示了單原子位點的局域結構-電催化性能的構效關系，展望了單原子催化劑面向能源電催化與實際能源器件的廣闊空間。
相關成果近期以“M–N–C單原子催化劑面向氧還原反應的本征催化活性調控”（Intrinsic Electrocatalytic Activity Regulation of M–N–CSingle-Atom Catalysts for the Oxygen ReductionReaction）為題發表在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）上。
《德國應用化學》首頁關于單原子催化劑結構精準設計綜述的介紹，寓意活性位點結構的精準構筑，以面向多樣的能源電催化需求
上述研究論文的通訊作者為清華大學化工系長聘教授張強，第一作者為化工系2019級博士生趙長欣。
以上研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金杰出青年基金、北京市科委重大項目、清華大學國強研究院、清華大學自主科研項目的支持。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn5091
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202003917
清華航院張一慧課題組提出一種
高集成度柔性電子器件的層疊網格封裝技術
隨著5G、大數據及萬物互聯技術的普及，柔性電子技術被賦予了更加廣闊的應用空間。該領域一直以來的一個研究焦點是如何解決器件延展率和功能密度相互制約的難題。尤其是當柔性電子器件經過封裝后，如何使其保持較高的延展率，是一個亟需克服的挑戰。
為提升無機柔性電子器件的延展率，前人提出了“島-橋”導線、蛇形導線、分型導線及三維螺旋導線等設計策略，但是這些策略在增加器件延展性的同時，是以降低器件的功能密度為代價（覆蓋率一般<80%）。前人也提出了將單層電路進行折疊和層疊，提高柔性電子器件功能密度。但是，在經過封裝后，由于封裝材料對導線變形的約束作用，為保持一定的延展率，其系統覆蓋率在此前研究中最高達到~76%，很難進一步提高。
清華大學張一慧課題組提出了一種小型化、高集成度柔性電子器件的層疊網格封裝技術，實現了兼具高延展率、高覆蓋率和類皮膚力學性能的無機柔性電子器件，解決了經封裝的柔性電子器件的高延展率與高覆蓋率之間的矛盾。該課題組將前期研制的仿生網狀軟材料作為封裝材料，在降低對導線約束的同時，利用網格的孔隙容納蛇形導線受拉伸之后的面外變形，以此提高延展性；同時，將多個網格基底層疊，在不影響延展性的同時又提高了柔性電子器件的功能密度，實現了柔性電子器件的小型化集成與封裝。
網格封裝策略及其與傳統固體封裝在延展率方面的對比
A.雙層網格封裝蛇形導線；B，C：網格封裝與固體封裝后最大彈性延展率對比及循環拉伸實驗結果；D，E：一個基于疊層網格集成策略的五層柔性電子器件示例
基于理論研究與實驗測量，該課題組分析了蛇形導線-網格封裝體系中關鍵幾何參數對延展率的影響規律。揭示了網格封裝下蛇形導線的變形模式，提出了“約束因子”概念以定量刻畫器件的封裝材料與蛇形導線的相互競爭關系對其延展率的影響。在此理論指導下，研制了在一個指甲大小（11×10mm2）面積上，集成包括微控制器等在內的42個電子元件、80多條的蛇形導線的小型化多功能無線柔性電子器件，覆蓋率達到110%，且具有20%的雙向延展率。在此基礎上，展示了該器件作為無線鼠標等在人機交互方面的應用前景。
基于網格封裝的柔性電子器件參數分析及應用實驗
A，B：網格封裝蛇形導線參數分析及變形機理；C：實現的小型化多功能無線柔性電子器件實物圖；D：本研究與之前報道工作覆蓋率和延展率對比；E：無線鼠標推箱子應用演示
文章于3月16日在《科學·進展》（Science Advances）期刊以“基于層疊網格的高集成度小型化可拉伸電子器件”（Highly-integrated, miniaturized, stretchable electronic systems based on stacked multilayer network materials）為題發表，并被選為當期封面。
該研究被選為《科學進展》當期封面及實現的高集成度小型化柔性電子器件三維圖
清華大學張一慧教授是該文章的通訊作者。清華大學航院博士后宋洪烈、訪問博士生羅國全（來自哈工大2017級）為文章的共同第一作者。清華大學航院2019級博士生籍梓垚、2016級博士生白柯、2016級博士生劉建星、2017級博士生程旭、2017級博士生龐文博、2019級博士生沈張明，以及航院博士后柏韌恒、薛兆國等參與了此項研究。該研究成果得到了國家自然科學基金委原創探索計劃、基金委創新研究群體和青年科學基金等項目的資助。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm3785
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來源 | 機械系 材料學院 生命學院
精儀系 化工系 航院
排版 & 編輯 | 龔昕冉
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▲靜花疏雪里，悠然落清華
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▲詩和“毒”打了一輩子交道的院士
▲首次實現！
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