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  • 混合纺织废料慢速热解技术:可持续再生煤与高值化学品的协同转化路径

    每年堆积如山的废弃衣物正在成为全球环境噩梦。欧洲每年产生1260万吨纺织废料,其中75%最终进入填埋场或焚烧炉,不仅造成资源浪费,更产生大量CO2和有毒排放。快时尚产业加剧了这一危机——全球人均纺织品产量在43年间从5.9公斤激增至13公斤,而智利阿塔卡马沙漠等地的"服装坟场"更直观展现了问题的严重性。面对欧盟《可持续和循环纺织品战略》的减排要求,开发新型回收技术迫在眉睫。意大利研究人员创新性地将慢速热解技术应用于真实工业纺织废料处理。该团队通过中试规模实验,对比研究了高氮(TXN)与低氮(TX)两类纺织废料的热解行为。令人振奋的是,这些被视为垃圾的废料成功转化为两类高值产品:性能媲美无烟煤的

    来源:Waste Management

    时间:2025-07-22

  • 农业废弃物硅增强硬质聚氨酯泡沫:高性能可持续绝缘材料的创新研究

    在全球能源危机与碳中和目标的背景下,建筑节能材料的创新成为科研热点。传统石油基绝缘材料面临资源不可持续、热效率不足等挑战,而农业废弃物中富含的硅元素却长期被忽视。如何将稻壳、竹叶等废弃物转化为高附加值材料,成为材料科学领域亟待突破的课题。印度尼西亚西爪哇地区的研究团队在《Sustainable Materials and Technologies》发表重要成果,通过碱性提取-酸沉淀法从当地稻壳等农业废弃物中提取高纯度硅,并将其作为纳米填料应用于硬质聚氨酯泡沫(Rigid Polyurethane Foam, RPUF)的改性。研究发现,0.25 wt%稻壳硅掺杂的FSR0.25复合材料展现出突

    来源:Sustainable Materials and Technologies

    时间:2025-07-22

  • 工业级固定床干燥器在碱处理麒麟菜片干燥中的创新应用与性能评估

    在全球可持续发展与营养安全需求日益迫切的背景下,海藻作为富含生物活性物质的水生植物,其加工技术革新备受关注。然而,传统海藻干燥工艺面临两大严峻挑战:一方面,高温长时间干燥易导致热敏性营养成分降解;另一方面,依赖化石能源的干燥过程产生大量CO2排放,与SDG 7(经济适用的清洁能源)、SDG 9(产业创新和基础设施)和SDG 13(气候行动)目标背道而驰。特别是在麒麟菜加工领域,碱处理芯片(ATCC)的干燥环节占整个加工链能耗的40%以上,现有固定床干燥器(FBD)存在热效率低、干燥不均匀等问题。为破解这一行业困局,研究人员在《Sustainable Energy Technologies an

    来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments

    时间:2025-07-22

  • 综述:氢能经济:可持续能源未来的路径、生产方法及应用

    氢能生产技术全景图全球每年氢能需求超过9500万吨,主要来自化石燃料制氢(灰氢)和碳捕获封存型制氢(蓝氢)。传统蒸汽甲烷重整(SMR)效率可达74-85%,但每生产1kg氢气排放9-12kg CO2。新兴的阴离子交换膜电解槽(AEMEL)将电解效率提升至75%,而等离子体辅助甲烷裂解技术通过非热平衡反应将能耗降低30%。颠覆性技术突破海水电解采用镍铁层状双氢氧化物(NiFe-LDH)阳极,抗氯腐蚀性能较传统IrO2提升5倍;微生物电解细胞(MEC)利用地杆菌(Geobacter)生物膜,在废水处理同时实现4.3m3 H2/m3·d的产率。光热化学循环(PTC)采用CeO2/TiO2核壳结构,将

    来源:Sustainable Materials and Technologies

    时间:2025-07-22

  • 多层塑料薄膜可持续循环经济研究:基于生命周期与技术的生命周期末端处理及多循环回收评估

    塑料污染已成为全球环境挑战,每年约40%的塑料产量用于包装领域,其中多层复合薄膜占比高达13%。这类材料因层间化学结构异质性难以传统回收,目前主要依赖填埋或焚烧处理,导致资源浪费和环境污染。美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)的研究团队在《Sustainable Materials and Technologies》发表研究,通过创新性整合实验验证与建模分析,为多层塑料薄膜的可持续处理提供了科学依据。研究采用生命周期评估(LCA)结合技术经济分析(TEA)框架,实验验证了溶剂靶向回收与沉淀(STRAP)和降级回收工艺,并整合文献数

    来源:Sustainable Materials and Technologies

    时间:2025-07-22

  • 基于电压中心化占空比MPPT与状态观测器线性外推的热电发电机无电流传感器最大功率点追踪技术

    在全球能源转型背景下,热电发电机(TEG)因其能将工业废热、汽车尾气等低品位热能直接转化为电能而备受关注。这种基于Seebeck效应的固态器件无需移动部件,在太空探测、远程监测等领域展现出独特优势。然而,TEG的实际应用长期受制于两大技术瓶颈:一是传统最大功率点追踪(MPPT)技术需依赖昂贵的电流传感器,不仅增加系统成本,还易受电磁干扰;二是现有无电流传感器方案多局限于断续导通模式(DCM),难以适应高功率场景。更棘手的是,温度波动会导致TEG内阻动态变化,传统扰动观察法(P&O)产生的功率振荡可能损失高达15%的潜在能量。为突破这些限制,研究人员创新性地提出电压中心化占空比(VC-D

    来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments

    时间:2025-07-22

  • 基于电压中心占空比(VC-DR)的无电流传感器热电发电机最大功率点跟踪技术研究

    在全球能源转型背景下,热电发电机(Thermoelectric Generator, TEG)因其能将工业废热、汽车尾气等低品位热能直接转化为电能而备受关注。这种固态能量转换装置无需移动部件,在太空探测、远程监测等领域展现出独特优势。然而TEG实际应用中存在一个关键瓶颈——最大功率点(Maximum Power Point, MPP)会随温度波动和负载变化频繁漂移,传统跟踪技术要么依赖昂贵的电流传感器,要么仅适用于断续导通模式(DCM),严重制约了TEG的产业化应用。针对这一挑战,国内研究人员创新性地提出了电压中心占空比(Voltage-Centric Duty Ratio, VC-DR)控制

    来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments

    时间:2025-07-22

  • 增强型太阳反射指数(SRI*):面向实际场景的光谱选择性冷却材料综合评价新方法

    随着全球城市化进程加速,城市热岛效应(UHI)已成为威胁人类健康和能源安全的重大挑战。混凝土森林、缺乏绿地和人类活动产生的热量,使得城市温度显著高于周边农村地区。世界卫生组织预测,到2050年每年将有超过25万人死于高温相关疾病,而空调需求的激增将使全球能源消耗增加两倍。在这一背景下,如何通过创新材料降低建筑表面温度,成为缓解UHI的关键突破口。传统太阳反射指数(SRI)作为评价冷却材料性能的核心指标,虽被LEED、WELL等绿色建筑标准广泛采用,但其静态单值参数无法准确反映具有光谱选择性的被动日间辐射冷却材料(PDRCs)的真实性能。这类材料通过在大气窗口波段(8-13μm)实现高效热辐射,

    来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments

    时间:2025-07-22

  • 峰值功耗感知的容错混合关键性系统调度方法PPAS-MiCs:兼顾时序、可靠性与热约束的优化方案

    随着多核平台成为混合关键性系统(MCSs)设计的主流趋势,高关键性(HC)与低关键性(LC)任务的共存引发新的挑战。传统容错技术如任务复制和重执行虽能提升可靠性,却因冗余计算导致热设计功耗(TDP)超标,可能触发动态热管理(DTM)机制而影响实时性。更严峻的是,核数增加使瞬时故障率上升,而现有方法难以兼顾时限、可靠性和3W TDP约束——这对航空电子等安全关键领域无疑是致命缺陷。Sharif University(谢里夫大学)的研究团队在《Sustainable Computing: Informatics and Systems》发表的研究中,创新性地提出PPAS-MiCs调度框架。该方法通

    来源:Sustainable Computing: Informatics and Systems

    时间:2025-07-22

  • 双结构氧化锌纳米线网络:实现持久超疏水性与多功能性的创新设计

    超疏水表面(Superhydrophobic Surfaces, SHS)因其在自清洁、防冰、防腐蚀等领域的应用潜力备受关注,但长期稳定性差和氟化改性带来的环境风险制约了其实际应用。传统SHS依赖氟化物降低表面能,而氧化锌(ZnO)纳米结构因其可调控的微纳形貌和半导体特性成为替代候选,但如何通过非氟化途径实现持久超疏水性仍是挑战。150°,并耐受水下浸泡、8bar高压、强碱(pH 14)及-15℃低温,相关成果发表于《Surfaces and Interfaces》。研究采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备ZnO种子层,通过化学浴沉积(CBD)分别生长高浓度厚纳米线(ZnO NW)和低浓度超

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-07-22

  • 激光纹理化AA2024合金:提升耐腐蚀性与超疏水性的简易新方法

    在汽车和基建领域,热浸镀锌(HDG)钢材因其优异的耐腐蚀性和成本优势被广泛应用。然而随着超高强马氏体钢(UHS-MS)的普及,氢脆和腐蚀诱导的氢析出成为长期耐久性的致命威胁。更棘手的是,传统镀锌工艺中为抑制脆性Fe-Zn金属间化合物而添加的微量铝,会在界面形成神秘的Fe2Al5-xZnx层——这个厚度仅100-150纳米的"纳米卫士"究竟如何影响氢传输?镀锌过程中的瞬态热效应又会对基体产生什么隐秘影响?这些关键问题长期困扰着材料学界。韩国研究人员在《Surface and Coatings Technology》发表的研究中,通过多尺度表征技术揭开了这一谜团。他们采用场发射扫描电镜(FE-SE

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-07-22

  • 磁流变阻尼器参数不确定性下车辆半主动悬架系统可靠性分析方法研究

    在智能汽车技术快速发展的今天,车辆悬架系统的性能直接影响着驾乘舒适性和安全性。传统被动悬架已难以满足高端需求,而采用磁流变(MR)流体的半主动悬架因其可调阻尼特性备受关注。然而这类系统的核心部件——MR阻尼器表现出强烈的非线性和滞回特性,其数学模型参数往往存在显著不确定性。更棘手的是,这些参数会随输入电流、激励频率等工况变化,若忽略这种不确定性,可能导致控制系统在实际应用中性能下降甚至失稳。针对这一工程难题,马德里理工大学的研究团队在《Results in Engineering》发表了创新性研究成果。该研究首次将贝叶斯概率校准与PC-NARX(多项式混沌-非线性自回归外生输入)混合代理模型相

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-07-22

  • 基于新型地衣模拟与激光扫描建模技术揭示巨石阵地衣覆盖下的青铜时代早期雕刻

    在英国索尔兹伯里平原上矗立着举世闻名的巨石阵,这座新石器时代遗址表面23%的面积被枝状地衣Ramalina siliquosa覆盖,可能遮蔽了大量青铜时代早期的斧头雕刻。这些雕刻是研究史前文明的重要线索,但传统的地衣清除方法会破坏这一脆弱生态系统。如何在不损害地衣的前提下发现隐藏雕刻,成为考古学家面临的重大挑战。研究人员开发了创新的地衣生长模拟算法RDLA(Ramalina siliquosa Diffusion-Limited Aggregation),该算法通过激光扫描获取Stone 30石面地衣厚度分布数据,结合改进的扩散限制聚集模型和锥形附着模式(Cone-Based Attachme

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-07-22

  • 基于米氏散射理论的在轨高精度光谱校正方法研究及其在红外遥感中的应用

    在空间遥感领域,光谱数据的精确校准直接关系到大气成分监测、温室气体反演等关键应用的可靠性。然而长期以来,在轨光谱仪面临一个棘手难题:探测光通常以近法向入射进入系统,而受机械布局限制,校准光源必须以较大倾斜角(约55°)入射。这种角度差异会导致光栅光谱仪产生系统性光谱漂移(spectral drift),严重影响紫外-红外波段的校准精度。传统基于理想朗伯体假设的模型难以准确描述这种非平行校准条件下的光散射行为,成为制约高精度空间光谱测量的瓶颈问题。针对这一挑战,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的研究团队在《Optics and Lasers in Engineering》发表创新成果。该研

    来源:Optics and Lasers in Engineering

    时间:2025-07-22

  • 基于远心-透视异构立体视觉系统的高精度三维测量方法及标定技术研究

    在精密制造领域,三维测量技术如同工业生产的"火眼金睛",而传统测量系统却面临"看得清"与"看得广"难以兼得的困境。由两个远心镜头组成的立体视觉系统(TSVS)虽能实现微米级精度,但其重叠景深(DOF)仅如一张纸的厚度,严重制约测量范围;而传统透视立体系统(PSVS)又易受镜头畸变干扰。这种"鱼与熊掌"的难题,在测量蜂窝材料等具有曲面孔洞结构的工件时尤为突出——就像试图用单反相机同时拍清蜂巢表面和深孔底部,光学系统面临巨大挑战。针对这一测量领域的"卡脖子"问题,中国某高校的研究团队另辟蹊径,创造性地将远心镜头与透视镜头"混搭",构建出远心-透视异构立体视觉系统(HSVS)。这种系统如同给测量设备

    来源:Optics and Lasers in Engineering

    时间:2025-07-22

  • 考虑粘弹性的非卷曲织物复合材料工艺残余应力实验与数值评估:双尺度建模新方法

    在航空航天领域,碳纤维增强聚合物(CFRP)因其优异的比强度和刚度备受青睐。然而传统CFRP材料面临两大困境:单向(UD)层压板虽然力学性能优异但生产效率低下,而机织织物虽便于树脂传递成型(RTM)却因纤维弯曲导致力学性能显著降低。非卷曲织物(NCF)复合材料通过缝合纤维束的创新设计,既保持了UD层压板的高性能,又具备机织织物的成型效率,成为当前研究热点。但NCF独特的缝合结构带来了新的挑战——制造过程中会产生纤维波纹和树脂间隙等缺陷,这些异质性特征使得材料内部残余应力的产生机制更为复杂。研究人员针对这一关键问题开展了深入研究。通过精心设计的实验和数值模拟,团队系统研究了热固性环氧树脂和热塑性

    来源:Mechanics of Materials

    时间:2025-07-22

  • 铝共注入对p型锗中镓分布的调控机制及其在CMOS技术中的应用

    在半导体技术持续微型化的进程中,锗(Ge)因其高载流子迁移率和窄带隙特性,成为继硅(Si)之后最具潜力的CMOS器件材料。然而,Ge基器件的发展长期受困于两个关键瓶颈:一是难以实现高浓度p型掺杂,二是掺杂原子激活率远低于理论溶解度。这些问题直接限制了Ge在光电探测器和超导器件等创新应用中的性能表现。传统p型掺杂剂镓(Ga)虽在Ge中具有高达3.4×1020 cm-3的溶解度,但实际激活浓度往往不足理论值的50%,其根本原因在于离子注入引发的晶格损伤会形成位错环,导致Ga原子在这些缺陷处发生偏聚。为攻克这一难题,研究人员创新性地引入铝(Al)作为共掺杂元素。通过系统设计实验方案,采用80 keV

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-07-22

  • 综述:从化学到物理策略的多模式方法促进伤口愈合的进展

    伤口愈合的复杂性挑战皮肤损伤尤其是慢性伤口(如糖尿病足溃疡)已成为全球医疗负担,其特征是持续性炎症、菌膜形成和细胞外基质(ECM)重塑障碍。急性伤口通常在14天内愈合,而慢性伤口因高血糖、缺氧和免疫失调陷入"炎症-蛋白酶-生长因子失衡"的恶性循环。值得注意的是,胎儿伤口可通过独特的低炎症微环境实现无瘢痕愈合,这为再生医学提供了重要启示。化学策略:气体分子的精准调控气体疗法通过递送NO、CO、H2S等信号分子发挥核心作用:一氧化氮(NO):通过NONOate纳米载体或光响应材料(如AI-MPDA)控释,既能杀灭MRSA生物膜,又通过激活PI3K/Akt通路促进血管新生。一氧化碳(CO):金属羰基

    来源:Materials Today

    时间:2025-07-22

  • Ti和Al掺杂方法对激光定向能量沉积CrCoNi中熵合金微观结构与性能的影响机制研究

    在航空航天领域,金属夹层结构因其高比弯曲强度和优异的耐温性能而被广泛应用。然而,传统连接方法如钎焊存在几何复杂度受限和孔隙缺陷等问题,限制了其性能发挥。为此,研究人员探索了增材制造技术在制备整体式夹层结构方面的潜力,但关于不同晶格核心拓扑结构在复杂载荷下的性能差异仍缺乏系统研究。华盛顿大学机械工程系的研究人员采用电子束粉末床熔融(EB-PBF)技术,制备了具有新型拓扑优化核心的Ti-6Al-4V整体夹层结构。研究对比了两种桁架结构(Octet和Kelvin)和两种三周期极小曲面(TPMS)结构(Gyroid和Primitive),并基于四点弯曲模拟应用了两种功能分级方法:基于密度(SIMP)的

    来源:Materials & Design

    时间:2025-07-22

  • 加那利上升流区现场与卫星初级生产力估算方法的比较研究及其模型验证

    在浩瀚的海洋中,东部边界上升流系统(EBUS)如同海洋中的"绿洲",虽然仅占全球海洋面积的3%,却贡献了10%的浮游植物生物量生产和20%的渔业捕捞量。然而,这片生机勃勃的海域正面临着研究难题——如何准确测量其初级生产力(PP)。传统现场测量方法如14C吸收法虽被视为"金标准",但操作繁琐且数据稀疏;卫星遥感技术虽能大范围监测,但不同模型估算结果差异可达2-3倍。这种不确定性严重限制了我们对海洋碳循环的理解,也使得IPCC报告对卫星PP趋势的可信度评价仅为"低置信度"。中国科学院海洋研究所的研究人员在加那利上升流区(CanEBUS)开展了一项开创性研究。他们通过FLUXESI航次,首次同步应用

    来源:Journal of Marine Systems

    时间:2025-07-22


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