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基于激光微加工技术实现任意复杂结构SiN纳米机械谐振器的无悬垂快速制备
亮点我们展示了激光微加工作为快速原型制备SiN纳米机械谐振器的强大平台,其灵活性和速度远超传统纳米加工技术。布局对准器(Layout Aligner)的开发使结构残余SiN悬垂最多仅为2μm,若采用更高分辨率的对准成像设备,此数值有望进一步降低。通过引入交错式布局孔序列组装器(interleaved Layout Hole Sequence Assembler),我们成功实现了复杂几何形状的制备。方法结构制备通过将SiN薄膜芯片安装在平移台上,使台面在脉冲激光束下移动,编程控制烧蚀孔序列以切割出目标几何形状(图1)。自支撑富硅SiN薄膜(边长1.2或1.7 mm,厚度100 nm)作为激光加工
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-10-14
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西班牙教师人才管理(GTD)的实证评估:现状、集群模式与创新驱动因素分析
在教育领域,学生的学业表现一直是关注的焦点,然而背后却隐藏着教师人才管理(Gestión del Talento Docente, GTD)的深层挑战。全球教育系统普遍面临教师短缺、 retention(留任)、职业吸引力不足、专业化培训缺乏以及职业声望提升等问题。自1990年代麦肯锡公司报告引发"人才争夺战"以来,GTD作为一种组织范式,旨在将合适的人在合适的时间置于合适的岗位,如今更在生成式人工智能工具的推动下经历重大变革。尽管GTD在企业管理中已成熟应用,但其在教育领域的实践仍缺乏一致的定义和操作化框架,尤其在西班牙,实证研究更是有限。西班牙的教育系统在教师人力资源管理方面存在独特挑战:
来源:Revista de Psicodidáctica
时间:2025-10-14
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增强小型径流式水电站日内调节能力的技术经济可行性研究:基于最小储水容量的优化分析
随着欧盟绿色协议和2050年碳中和目标的推进,可再生能源在能源结构中的占比持续增长。然而,风电、光伏等间歇性电源的随机性给电网稳定带来了挑战。相比之下,水力发电具有较好的调节能力,但传统的径流式小型水电站(Small Hydropower Plant, SHPP)由于缺乏储水设施,其发电效率受到严重制约。当来水量低于水轮机技术最小流量qmin或超过最大流量qmax时,部分水资源无法被有效利用,导致能源浪费。特别是在干旱季节或突发洪水期间,这种问题尤为突出。为解决这一难题,来自希腊雅典国立科技大学的研究团队开展了一项创新性研究,探讨了为径流式SHPP加装小型储水罐的可行性。研究成果发表在《Ren
来源:Renewable Energy
时间:2025-10-14
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基于图嵌入的战略性海运网络链路预测方法及其在关键物资运输中的应用
在全球贸易的宏大图景中,海运网络如同维系世界经济命脉的隐形高速公路,承载着超过80%的货物运输量。特别是能源、粮食、关键矿物等战略性物资的跨国运输,几乎完全依赖这张由港口和航线构成的复杂网络。然而,这张网络并非一成不变,新航线的开辟和旧航线的调整时刻都在发生,受到贸易需求、技术革新、政策变动乃至地缘冲突的多重影响。准确预测哪些港口之间未来最可能形成新的运输联系,不仅能为航运公司的航线规划提供前瞻性指导,更能帮助各国政府未雨绸缪,增强供应链韧性(Supply Chain Resilience),确保经济安全。传统的预测方法,如基于地理距离、人口或经济规模的引力模型,在实际应用中往往表现不佳。近年
来源:Ocean & Coastal Management
时间:2025-10-14
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激光粉末床熔融AlSi10Mg力学性能的数据驱动建模:工艺参数选择的预测方法
在当今制造业快速发展的浪潮中,添加剂制造(Additive Manufacturing)技术以其独特的逐层加工方式,为复杂结构零件的快速成型提供了革命性解决方案。其中,激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion, LPBF)作为金属添加剂制造的核心技术,在航空航天、汽车制造等领域展现出巨大应用潜力。AlSi10Mg合金因其优异的强度重量比、良好的热性能和耐磨性,成为LPBF技术中广泛应用的材料之一。然而,LPBF过程涉及激光功率、扫描速度、层厚度、 hatch间距等多个工艺参数的复杂交互作用,这些参数显著影响最终零件的微观结构和力学性能。传统上,通过实验试错法优化这些参数既
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-14
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振动辅助热粘接技术提升CF/PEEK热塑性复合材料层间剪切强度的机理研究
在航空航天和汽车工业追求轻量化与高性能的今天,复合材料扮演着越来越重要的角色。其中,热塑性复合材料以其优异的抗疲劳性、耐化学性、可回收性、高断裂韧性以及卓越的抗冲击性能,相较于传统热固性复合材料展现出显著优势。尤其引人注目的是,它们能够通过自动铺丝工艺实现原位固化,这有望省去耗能巨大的热压罐后固化环节,从而大幅降低制造成本和能源消耗。然而,理想很丰满,现实却很骨感。自动铺丝工艺极短的加工时间窗口,给实现理想的层间粘接强度带来了巨大挑战。研究表明,通过自动铺丝原位固化的碳纤维/聚醚醚酮复合材料的层间剪切强度通常仅为47-51 MPa,远低于热压罐固化样品所能达到的92.7 MPa。这成了制约该技
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-14
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连续波激光直写技术在Ge-Sb-Se玻璃上制备微透镜及周期性结构的机理与应用研究
Highlight本研究重点揭示了Ge-Sb-Se硫系玻璃在连续波(CW)激光照射下独特的微透镜形成行为。与先前研究的硫系玻璃体系不同,该体系在特定曝光条件下会形成带有部分结晶相的微透镜结构。研究明确了影响微透镜形成的关键参数:玻璃转变温度(Tg)、光学穿透深度(dp)、激光功率和曝光时间。对于成分为(GeSe2)60(Sb2Se3)40的共晶玻璃,在优化参数下获得了最大高度的微透镜,且未改变其化学组成。通过原子力显微镜(AFM)和数字全息显微镜(DHM)进行的结构表征证实了微透镜具有高均匀性和可重复性。矩形和六边形配置的微透镜阵列展现出卓越的光聚焦能力,证明了Ge-Sb-Se玻璃在可扩展微光
来源:Materials & Design
时间:2025-10-14
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Cistus libanotis L. 的叶片提取的纤维素生物吸附剂用于高效去除六价铬:将密度泛函理论与响应面方法优化相结合
随着全球人口的持续增长,实现长期的粮食和营养安全变得愈加重要。动物蛋白在人类饮食中扮演着不可或缺的角色,能够有效预防营养不良并支持健康的发育。然而,传统的畜牧业和家禽养殖正面临日益严峻的环境压力、土地资源紧张以及水资源的高强度消耗等挑战。因此,鱼类作为一种高效且营养丰富的替代品脱颖而出,它不仅提供必需氨基酸和多不饱和脂肪酸,还具有优越的饲料转化效率。这种高效性使得水产养殖成为全球食品生产中增长最快的领域之一。全球人均鱼类消费量在过去60年间几乎翻了一番,从1961年的约9公斤增长到如今的超过20公斤。这一增长趋势主要受到人口增长和饮食习惯转变的推动。目前,水产养殖已经供应了全球超过50%的鱼类
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-10-14
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创新非晶高熵势垒实现高效热稳定Bi2Te3基热电模块
高熵合金扩散势垒设计常见可水溶液电镀的金属元素如图1(a,b)所示。本研究首选Ni作为基础,因其与Bi2Te3具有良好的界面结合性。Co和Fe同属铁族元素,已有研究证明它们与Te基热电材料的连接可行性。此外,这三种元素电极电位相近,可实现共沉积。其相似的物理化学特性为形成均匀固溶体奠定了基础。为进一步增强热稳定性,我们引入了高熔点(Tm = 2896 K) refractory元素Mo,替代Cr(Tm = 2180 K),最终构建出NiCoFeMo四元高熵合金体系。结论综上所述,我们成功开发了用于Bi2Te3基模块的非晶NiCoFeMo高熵扩散势垒。其中, refractory元素Mo在阻断B
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-10-14
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基于改进气液动态模型和双无迹卡尔曼滤波的电池荷电状态/功率状态联合估计方法研究
研究亮点本研究通过细化气液动态模型(GLD)中的极化反应机制(特别是引入气体水合溶解度),显著提升了锂离子电池模型的电压滞后模拟精度。针对模型参数时变性和传感器误差等问题,创新性地采用双无迹卡尔曼滤波(DUKF)算法,同步实现在线参数辨识与SOC估计,最终构建了多约束(SOC/开路电压OCV/电流)的SOP预测框架,为电池安全管理提供关键技术支撑。改进GLD模型的建立本文采用的电池模型为GLD模型,其原理将锂离子在电池内部的扩散过程类比为气液系统中的粒子运动,通过流体力学理论简化复杂的电池反应为气液储能系统。在一个特定密闭容器中,气体溶解度的优化表征了电池极化现象,从而更精准地反映电池动态特性
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-14
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基于多元拉普拉斯鲁棒滤波的锂离子电池荷电状态估计方法研究
Highlight•(1) 基于二阶电池模型,利用遗忘因子递归最小二乘法(FFRLS)算法进行参数辨识。•(2) 通过鲁棒多元拉普拉斯滤波器精确估计SOC,并与其他滤波器进行比较。•(3) 实验噪声包括:强重尾噪声、轻度重尾噪声、无重尾噪声。•(4) 实验条件包括不同温度和工况。•(5) 研究了不同方法在初始SOC不正确情况下的收敛速度和估计精度。•(6) 实验数据包括公开数据集和我们自己的实验数据。Section snippetsMethodology本节主要介绍本文采用的电池模型、参数辨识方法以及SOC-OCV映射关系曲线,这些步骤是SOC估计的前提。Optimization estima
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-14
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锂离子电池热分布建模:一种结合物理与数据驱动的新型混合时空方法
Highlight本文的独特贡献列举如下:1.提出了一种结合基于物理的标称模型和基于RBLS-VRF的误差补偿模型的混合时空模型,用于LIB热分布估计,该模型可改善传统时空模型严重依赖显式物理方程或大量传感器的缺点。2.在伽辽金谱方法框架下,建立了一种基于BLS的辨识方法来表示标称模型的未知参数。该方法仅需易于测量的常见信号即可完成辨识。3.将递归策略和可变速率遗忘机制引入RBLS-VRF。递归策略能用新数据更新模型参数,并避免训练过程中对大矩阵求逆。因此,RBLS-VRF比传统BLS更有效。可变速率遗忘机制使RBLS-VRF能够处理数据的时效性,并增强其跟踪频繁变化过程行为的适应性。Sect
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-10-14
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强化可解释人工智能在气候变化下藻华预测中的应用:多轮类别激活映射方法
模型性能指标本节展示了模型在预测叶绿素a浓度方面的整体表现精度。表3汇总了训练集、验证集和测试集的关键性能指标,包括R2、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、对称平均绝对百分比误差(SMAPE)以及RMSE与标准差之比(RMSE/SD)。这些指标全方位揭示了模型的优势与短板,为后续CAM分析结果的解读奠定了基础。均方根误差和平均绝对误差共同表明,模型在叶绿素a浓度预测方面达到了中等精度水平。讨论本研究通过应用重复CAM模拟来预测叶绿素a浓度这一案例,旨在克服传统可解释AI(XAI)技术固有的不稳定性与解释可靠性不足的问题。通过执行1000轮CAM模拟迭代,显著减少了单次CAM分析中
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-10-14
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双旁路两级引射器:多效蒸馏系统中残余能量再利用与性能提升的创新设计
Highlight两级引射器根据实际应用条件的不同,两级引射器(TSE)具有不同的结构。本研究中提出的双旁路两级引射器(DBTSE)是基于Han等人(2023)设计的TSE结构进行结构更新和性能优化的。表1列出了TSE结构的详细参数。TSE的物理示意图和内部结构如图1所示。如图所示,TSE由两个单级引射器结构组成,前者的出口与后者的入口相连。模型建立在引射器研究中,二维和三维模型已被用于模拟和预测。相关研究表明,这两种模型在性能参数和流场特性方面的模拟结果相似。考虑到计算成本,本研究采用二维模型进行后续的模拟验证。本研究根据前述几何参数建立了DBTSE的数值模型。网格无关性验证不同的网格数量可
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-10-14
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基于宽带发射石榴石荧光粉的玻璃复合荧光体:面向热稳定高性能白光LED的创新封装材料
亮点荧光粉粉末的固态合成通过高温固相法成功制备了Lu1.95Mg2Al2Si2O12:0.05Ce3+和Gd1.95Mg2Al2Si2O12:0.05Ce3+多晶样品。原料经过精确计量混合后,在1450°C真空环境下煅烧5小时,最终获得可用于后续实验的均匀粉末。表征方法采用配备Cu-Kα辐射源的X射线衍射仪(XRD)分析粉末和PiG片的结构,扫描电子显微镜(SEM)观察形貌,透射电镜(TEM)进行元素分布分析(EDX),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)鉴定官能团,光致发光(PL)光谱评估发光性能。Ln2Mg2Al2Si2O12:Ce3+(Ln = Gd, Lu)粉末的XRD分析XRD图谱显示所
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-10-14
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综述:醇胺溶剂和催化剂在碳捕集技术中的研究进展与展望
摘要为应对碳捕集溶剂和催化剂的性能瓶颈,本综述全面分析了基于醇胺的溶剂和催化剂的最新优化策略及实际应用。通过对多元溶剂体系的系统比较,揭示了其通过协同功能互补,能够将CO2捕集容量提升30%–80%,并改善再生稳定性。此外,综述重点介绍了改性多相催化剂的进展,这些催化剂可通过新颖的物理和化学机制将解吸能量降低22%–52%,并加速反应动力学。通过整合新兴的溶剂设计原则和新发现的催化剂类别,本研究为克服传统单组分体系的局限性提供了新的见解。所展示的溶剂与催化剂之间的协同作用为实现可扩展且节能的工业碳捕集提供了一条充满希望的道路。冲突性利益作者声明无利益冲突。
来源:Energy Technology
时间:2025-10-14
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无需后处理的轨道角动量全息加密新方法:实现高安全性光学信息隐藏
轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM)全息技术为光学加密提供了新的自由度,但传统方案因离散涡旋采样会产生可见同心环图案。为隐藏此类信息泄露,研究人员开发了基于对称光栅相位采样的无后处理OAM全息加密技术。该方案利用一对互补伪正交光栅将单个OAM模式调制到两个全息通道:一个编码目标信息,另一个携带结构化噪声。这些通道被相干复用为纯相位全息图,在直接检测时通过相互干扰隐藏信息,仅当使用正确解密光束将场压缩为类高斯模式时才会显现。实验验证表明,暴力解密识别准确率低于10%,而正确解密准确率超过99.8%。在多帧视频实验中,预解密识别率降至5.6%,证实了该方案具有强
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-10-14
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氧化石墨烯增强型PTFE孔填充阴交换膜:提升电化学应用耐久性的创新策略
通过将多孔聚四氟乙烯(PTFE)支撑体与交联聚(乙烯基苄基氯)(PVBC)基质及氧化石墨烯(GO)纳米颗粒进行复合浸渍,研究人员成功制备出孔填充型阴离子交换膜(AEM)。系统评估了GO负载量(0.5–7 wt%)对膜性能的影响规律。结构分析与热分析证实了孔隙填充的均匀性以及GO在聚合物基质中的稳定整合。含有5 wt% GO的优化膜表现出卓越的综合性能:离子交换容量达1.47 meq/g,吸水率为48%,拉伸强度为24.85 MPa,同时具有增强的亲水性能和碱稳定性。研究发现过量GO会导致纳米颗粒团聚,进而引起性能下降。与既往报道的PTFE基AEM相比,本研究开发的膜兼具增强的机械 robust
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-10-14
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基于多功能木质气凝胶的压阻传感-摩擦纳米发电集成系统在智能家居中的创新应用
在物联网技术蓬勃发展的时代,具有可持续性、高孔隙率和独特三维多孔微结构的木质气凝胶,为柔性/可穿戴电子设备带来了新的突破。研究人员通过将热塑性聚氨酯(TPU)与碳化木质气凝胶(CWA)复合,成功制备出多功能导电气凝胶(TPU/CWA,简称PCWA)。这种材料不仅能够作为高灵敏度的压阻传感器,还可组装成高性能摩擦纳米发电机(TPU/CWA-TENG,简称PCWA-TENG)。其三维导电网络使电荷能够快速分散和转移,显著提升了摩擦纳米发电机的输出性能。同时,PCWA表面粗糙的微观结构进一步优化了压阻响应和摩擦发电效率,使PCWA-TENG的最高功率密度(P)达到5.64 W m−2,并具备11.2
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-14
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基于卡西尼卵形的鲁棒有丝分裂检测新方法及其在细胞成像中的应用
准确检测有丝分裂过程在自动化细胞分析中至关重要,然而现有方法多依赖于深度学习模型或复杂检测技术,这些方法不仅计算量大,且在细胞分割不完整时容易出错。本研究创新性地利用卡西尼卵形(Cassini oval)的几何特性,开发了一种无需监督学习的检测新策略。该方法首先通过新型深度学习模型MaxSigNet完成初始细胞分割,继而运用卡西尼卵形单环模式识别初始帧中的母细胞,并在后续帧中切换至双环模式追踪子细胞,从而确认有丝分裂事件。成功检测的关键在于母细胞中需存在相等的非零焦点值,而子细胞中需呈现显著差异的非零焦点值。实验覆盖四种细胞系的六个数据集,在四个数据集中实现F1值、召回率(Recall)和精确
来源:Journal of Microscopy
时间:2025-10-14