• 具有主动背衬结构的微尺度超声波换能器的设计与分析

  韩焕英|李长全|朱斌|郑晓|薛文杰|田超|邵伟伟|卢思良|刘永斌安徽大学电气工程与自动化学院，中国合肥230601章节摘录有源背衬超声换能器的结构设计如图1(b)所示，CBUT主要由匹配层、压电层和背衬层组成。背衬层的作用是吸收向压电层后方传播的声波，从而防止反射声波干扰主信号。然而，背衬层通常占换能器总体积的60%以上，这对换能器的微型化提出了相当大的挑战。为了解决这个问题...有源背衬超声换能器的结构设计在插入椎弓根导针的过程中，需要检测3-5毫米范围内的周围组织结构。为了确保足够的检测精度，1 MHz的换能器能够提供大约8毫米的有效检测距离[28]。因此，在该设计中，ABUT的工作频率被

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-12-12

• 带有模板图案的金纳米粒子（AuNPs）@聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）球形腔基底，用于超高灵敏度的表面增强拉曼散射（SERS）检测

  本文聚焦于一种新型表面增强拉曼散射（SERS）基板制备技术的系统研究。该技术通过整合微球模板法和三相自组装工艺，成功构建出具有高灵敏度、优异均质性和稳定性的AuNPs@PMMA球腔阵列基板，为食品安全检测等领域的痕量物质分析提供了创新解决方案。在技术原理方面，SERS技术依托贵金属表面等离子体共振效应，通过电磁场局域增强实现分子振动信号的百万倍放大。相较于传统光刻等"自上而下"工艺，本文采用的"自下而上"模板法具有显著优势：通过PS微球气液界面自组装形成有序单层结构，经PMMA预聚物填充孔隙后，利用超声去除模板可保留精确的球腔阵列。这种三维多级结构不仅提供了均匀的电磁场增强位点，更通过微腔与纳

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-12-12

• 基于PDMS封装微纤维结的微纳纤维压力传感器，用于脉冲波监测

  微纤维结谐振器（MKR）赋能的高灵敏度柔性脉搏监测技术探索在柔性电子与光纤传感技术交叉发展的背景下，哈尔滨工程大学的研究团队成功开发了基于微纤维结谐振器的多功能脉搏监测系统。该技术通过创新的结构设计与材料复合工艺，突破了传统柔性传感器在灵敏度、可靠性和环境适应性方面的瓶颈，为可穿戴医疗设备领域提供了新的解决方案。一、技术背景与核心挑战当前柔性传感器主要存在三方面技术困境：首先，传统光纤传感器（如光纤光栅、单模光纤）存在脆性材料特性，难以满足长期穿戴需求；其次，柔性基底与光子器件的集成存在灵敏度折损问题，弱信号检测能力不足；再者，现有传感器普遍对电磁干扰敏感，且难以实现复杂生理信号的精准解译。微

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-12-12

• 单步激光图案化与生物相容性微机电系统（MEMS）流量传感器的减薄工艺

  本研究聚焦于开发一种基于光纤激光微加工的单步骤制造技术，用于生产生物相容性自由-standing MEMS热流传感器。相较于传统硅基制造工艺，该技术通过钛箔材料直接加工，有效解决了高成本、材料刚性和多步骤清洁室操作等限制。研究团队通过双矩阵优化方法（阈值映射矩阵与能量密度矩阵）实现了加工参数的系统性调控，最终使传感器在热响应系数、线性度及结构稳定性方面均达到国际领先水平。一、技术背景与市场需求全球MEMS传感器市场在2025年已达187.6亿美元，预计到2030年将以9.17%的复合年增长率持续扩张。其中，MEMS热流传感器作为核心组件，在医疗呼吸监测、工业自动化和智能穿戴设备领域展现出巨大潜

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-12-12

• 可扩展合成具有增强压电性能的接枝铁电聚合物

  作者：Zekai Fei、Chenyi Li、Ze Yuan、Yutie Gong、Yuquan Liu、Yang Liu单位：华中科技大学材料科学与工程学院材料加工与模具技术国家重点实验室，中国武汉430074摘要接枝作用能够引入与主链不同的支链结构，从而改善聚合物的性能。这种技术已被用于优化铁电聚合物的压电系数d33，主要通过稳定极性相来实现。然而，目前取得的成果有限，接枝聚合物和纳米复合材料的d33仅为−40.3 pC N−1，略高于基准材料聚偏二氟乙烯（PVDF）的值。在本研究中，我们介绍了一种新型的铁电聚合物，通过单胺接枝后其d33显著提升至−91.5 pC N−1。实验和理论结果共

  来源：Science Bulletin

  时间：2025-12-12

• 晶界刚度驱动力能否解释多晶材料中观察到的晶界迁移速率？

  本研究聚焦于多晶材料中晶界迁移行为的驱动机制分析，特别是比较刚度驱动与传统曲率-能量驱动力的预测能力。通过高能衍射显微术（HEDM）对镍基多晶材料进行三维结构重构，结合表面网格化技术提取了超过10万条晶界参数，建立了晶界迁移速度与不同驱动力的系统性关联模型。实验采用800℃退火处理，通过对比初始（19μm）与最终（23μm）平均晶粒尺寸的变化，结合3D微结构重建技术，实现了晶界迁移速度的精确测量。研究创新性地引入晶界刚度参数，通过计算晶界能量函数的二阶导数构建了更复杂的刚度驱动模型，突破了传统仅依赖平均曲率与界面能的简化假设。研究发现，传统驱动模型（γ·κ）与晶界速度的相关系数普遍低于0.4，

  来源：Scripta Materialia

  时间：2025-12-12

• 温度和交流场持续时间对PVA/GO/FeGaInS纳米复合材料介电行为的影响

  本研究聚焦于聚乙烯醇（PVA）基纳米复合材料的介电行为调控，重点考察了2%铁镓铟硫（FeGaInS4）晶体与3%石墨烯氧化物（GO）协同填充体系在温度（40-80℃）和交变电场（AC）暴露时长（0-5小时）下的动态响应机制。通过X射线衍射（XRD）和介电谱技术，揭示了材料内部结构演变与介电性能关联规律，为柔性电子器件和储能材料开发提供了理论支撑。**材料体系构建方面**，研究团队采用水相超声分散技术制备了PVA/GO/FeGaInS4三组份纳米复合材料。FeGaInS4晶体通过 Bridgman 法合成，其层状晶体结构（晶系：R3m，晶胞参数a=5.406Å，b=5.406Å，c=10.708

  来源：RSC Advances

  时间：2025-12-12

• 从垃圾到传感器：利用香蕉皮提取的银纳米复合材料作为模拟酶，用于胆固醇检测和抗菌应用

  本研究由巴基斯坦科赫特大学科技与工程大学化学系的研究团队完成，旨在开发一种基于银纳米颗粒与香蕉皮复合材料的绿色检测技术，同时评估其抗菌性能。团队以废弃香蕉皮为原料，通过简单还原法制备出具有双重催化功能的纳米材料Ag@bpp，并成功应用于胆固醇的快速检测和多种细菌的抑制作用。以下为研究核心内容的解读：### 一、研究背景与挑战胆固醇作为生物膜的核心结构成分，其代谢异常与心血管疾病、高血压等健康问题密切相关。传统检测方法如荧光法、电化学法和色谱法存在设备昂贵、操作复杂等缺陷。近年纳米材料在生物传感领域的应用逐渐增多，但面临成本高、稳定性差等问题。本研究提出利用废弃香蕉皮合成银纳米复合材料，既降低成

  来源：RSC Advances

  时间：2025-12-12

• 关于新型三元硫卤化物电子、光学和热电特性的研究：下一代能源应用的前景

  本研究聚焦于新型YSeM（M=Cl、Br）三元卤化物半导体材料的电子、光学与热电性能分析，旨在探索其作为下一代光电子与热电应用材料的潜力。通过密度泛函理论（DFT）计算和实验数据比对，研究系统评估了材料的晶体结构、能带特性、光学响应及热电学参数，为功能材料设计提供了理论依据。### 一、材料结构与稳定性YSeM（M=Cl、Br）晶体属于立方F43m空间群（No.216），由Y³⁺、Se²⁻和Cl⁻/Br⁻构成四面体结构。Y³⁺位于立方体角顶和面心，形成ClY₆Se₄或BrY₆Se₄四面体网络，其中Se²⁻与四个Y³⁺和四个卤素原子键合，Cl⁻/Br⁻则通过六配位与Y³⁺和四配位与Se²⁻结合。

  来源：RSC Advances

  时间：2025-12-12

• 使用艾草（Artemisia argyi）作为天然染料和叶下珠（Phyllanthus emblica）作为天然媒染剂，对丝绸织物进行环保染色

  近年来，天然染料在纺织工业中的应用因其环保性和多功能性备受关注。然而，天然染料与纤维的结合力较弱，导致色牢度不足。传统金属媒染剂虽能提升染色效果，但其生态毒性问题难以忽视。为此，研究者探索了以金樱子（Phyllanthus emblica）果皮为原料提取单宁酸作为新型媒染剂，结合艾草（Artemisia argyi）染料对丝绸进行染色，并系统评估其染色性能与抗菌效果。研究首先对金樱子提取物的化学特性进行表征。通过紫外-可见光谱发现，提取物在212nm和276nm处存在特征吸收峰，与单宁酸的结构特征一致。红外光谱进一步证实其富含酚羟基（3408cm⁻¹特征峰）和酯基（1726cm⁻¹吸收带），这

  来源：RSC Advances

  时间：2025-12-12

• 利用自由体积概念和艾林（Eyring）速率过程理论研究了蛋白质和核酸溶液的粘度及其折叠结构

  本文通过整合自由体积概念与Eyring速率过程理论，提出了一套统一的理论框架，用于系统化解析蛋白质和核酸溶液粘度受多因素影响的复杂机制。研究重点在于揭示溶液粘度与分子形态、浓度、电化学环境及温度之间的定量关系，为生物制药工艺优化提供了理论支撑。10），在相同浓度下会显著增加溶液粘度。实验数据表明，当AR值从1（球形）增至10（纤维状）时，溶液粘度可提高3-5倍，这与分子在剪切流动中的机械能损耗密切相关。在浓度效应方面，研究揭示了双阶段粘度演变规律：低浓度区（<0.07体积分数）粘度与浓度呈线性关系，此时分子运动受制于溶剂介质本身粘度；当浓度超过临界值（0.07-0.3体积分数），分子间相互作用

  来源：RSC Advances

  时间：2025-12-12

• 中国安康地区膨胀土高填土工程沉降情况的评估：从工程学角度出发

  本文以中国安康机场膨胀土高填方工程为研究对象，系统分析了膨胀土高填方工程在降雨、地下水活动及填土压实特性影响下的变形规律与机理。研究揭示了膨胀土高填方与常规填方在变形机制上的本质差异，提出适用于膨胀土高填方的沉降预测模型，为同类工程提供理论支撑。**工程背景与研究价值**研究针对国内首个厚度达46.86米的大型膨胀土高填方工程，涉及机场跑道、排水系统等基础设施。中国西北地区膨胀土广泛分布，但高厚度填方在机场工程中的变形控制缺乏成熟经验。作者通过为期457天的原位监测与实验室研究，首次构建了包含填土厚度、时间及初始含水量的三维沉降预测模型，突破了传统固结理论在膨胀土高填方中的局限性。**创新性研

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• CO₂与有机混合物的热力学行为：利用可解释机器学习算法进行密度预测

  ### 中文解读：CO₂-有机混合物密度预测的机器学习模型研究#### 研究背景与意义全球气候变化促使碳捕集、利用与封存（CCUS）技术成为关键研究方向。CO₂作为多功能流体，在石油开采、工业提取、能源存储等领域广泛应用，但其密度预测面临传统方法的局限性： 1. **传统方程与经验模型**：依赖参数调优，泛化能力差，难以覆盖宽泛条件（如高压、高温）。 2. **实验数据不足**：多数研究基于单一化合物或窄范围条件，无法适应工业多组分、多变量需求。 3. **非线性特性**：CO₂-有机混合物的密度受压力、温度、组成等多因素耦合影响，传统模型难以捕捉复杂非线性关系。 因此，本研究提出一种

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• 利用含有己基槲皮素传感通道层的有机晶体管实现对活性氧物种的超灵敏检测

  本研究提出了一种基于有机场效应晶体管（OFET）的活性氧物种（ROS）检测系统，重点在于通过化学改性提升传感材料的性能。作者团队通过将槲皮素（QCT）分子引入聚（3-己基 Thiophene）（P3HT）基复合材料，成功实现了对ROS的宽浓度范围（1 pM至1 mM）检测，并展现出高稳定性和灵敏度（检测限约1.04 pM）。**核心创新点**：1. **分子设计优化**：针对传统槲皮素衍生物（如Rutin）分子量过大导致溶解性差的问题，采用O-烷基化反应将六烷基引入槲皮素结构。这一化学改性使合成产物（HQCT）在非极性溶剂（如甲苯）中具备优异溶解性，同时保持了酚羟基的敏感活性位点。30 wt%

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• 用于无催化剂生物柴油生产的微气泡的设计与特性

  该研究聚焦于利用涡流喷嘴生成的细小气泡优化催化剂-free超临界甲醇蒸汽（SMV）工艺在生物柴油生产中的应用。研究团队通过设计双腔室涡流喷嘴，成功在生物柴油介质中生成直径小于100微米的微气泡与纳米气泡混合体系。实验表明，当气体流速提升至100毫升/分钟时，气泡直径分布峰值出现在824-955微米区间，较传统扩散器产生的气泡平均尺寸缩小30%。这种细小气泡体系使PFAD原料（含油酸80-90%）的酯转化率突破92%，较常规酸催化工艺提升近30个百分点，同时避免使用腐蚀性催化剂和高温高压条件。在气泡生成机理方面，涡流喷嘴通过16个螺旋排列的2毫米孔径涡流孔，形成独特的旋转流场。实验数据显示，液气

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• 量化载荷特性对农业全地形车辆静态稳定性的影响

  ### 研究解读：农业ATV静态稳定性与负载特性关联性分析#### 一、研究背景与核心问题农业ATV因窄轮距、高重心等固有设计缺陷，在崎岖地形或负载过重时易发生侧翻事故。据统计，美国农业领域ATV事故致死率是其他行业的100倍，且63%的伤亡与侧翻直接相关。尽管现有研究已关注负载类型（如固体或液体）对稳定性的影响，但针对静态稳定性量化分析仍存在不足。该研究通过实验方法，系统评估了不同负载类型、数量及分布对ATV静态稳定性角及重心位置的影响，旨在为安全规范制定提供数据支持。#### 二、实验设计与关键方法研究选取5种常见农业ATV型号（A-E），通过定制化实验平台进行对比测试：1. **测试平台

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• BiVO₄/AgFeO₂ n-n异质结光催化：新兴污染物的协同降解（环丙沙星和亚甲蓝）

  本研究聚焦于开发高效光催化复合材料用于环境污染物降解。以AgFeO₂（AFO）与BiVO₄（BVO）的复合体系为核心，通过系统优化材料结构，显著提升了可见光驱动下的降解性能。研究团队采用共沉淀法与水热法结合的工艺路线，成功制备了不同比例的BVO/AFO异质结催化剂，并对其性能进行了全面评估。**材料设计与合成创新** 研究突破传统单一催化剂局限，构建了BVO与AFO的异质结构。BiVO₄作为基础半导体，其2.4 eV的窄带隙使其在可见光区（400-800 nm）具有优异吸收性能，但存在载流子复合率高的问题。AgFeO₂作为辅助相，其1.7-2.0 eV的带隙与BiVO₄形成互补，同时其高比表

  来源：Results in Surfaces and Interfaces

  时间：2025-12-12

• Mn(II)AA掺杂的高能燃料在HTP/煤油双组元推进系统中的燃烧动力学与机理分析

  本文针对高能燃料（HTP）与催化改性航空煤油系统的自燃点火机制进行了系统性研究，重点揭示了锰(II)乙酰丙酮酸（Mn(II)AA）催化剂的效能优化规律。研究通过构建85%-98%浓度梯度、0.5%-10%催化剂负载量、4.5:1-7.5:1氧燃料比及20℃-50℃温度场实验体系，结合高速成像与热辐射分析技术，首次实现了多阶段点火过程的定量解析。以下为关键发现解读：一、催化剂效能与浓度阈值实验证实Mn(II)AA催化剂在煤油基质中展现出显著的相界面催化特性。当催化剂浓度超过2.5%时，点火延迟时间（IDT）呈现指数级下降趋势，但在5%-7.5%区间出现临界阈值。数据显示，4.5%催化剂浓度下系统

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• 碱活化红泥骨料混凝土的力学性能：实验研究与机理分析

  本研究针对铝土矿冶炼过程中产生的红泥这一高碱、高重金属污染的工业固废，提出通过水玻璃活化制备红泥人工骨料（RMA）的工艺，并系统优化其性能。研究结合宏观力学测试与微观结构表征，揭示了红泥骨料混凝土（RMAC）的力学性能、耐久性及重金属固化机制，为工业固废资源化利用提供了新思路。### 1. 研究背景与意义红泥作为铝土矿冶炼副产物，全球堆存量已达60亿吨，其高pH值（12.6）和Fe₂O₃（33.77%）、Al₂O₃（22.91%）等活性成分，既存在土壤和水体污染风险，又蕴含制备碱激发材料的潜力。传统人工骨料依赖高温烧结工艺，能耗高且碳排放大。本研究通过水玻璃（模数1.8，碱当量7%）活化红泥与

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

• 基于深度不确定性的城市排水系统设计：考虑网络堵塞与韧性标准

  ### 城市排水系统抗灾能力提升的集成化框架研究——以伊朗德黑兰东部为例#### 研究背景与核心问题城市排水系统（UDS）正面临日益复杂的挑战，包括极端降雨事件、人为活动导致的系统堵塞，以及不确定性因素对设计效果的影响。传统研究多聚焦于单一不确定性来源（如降雨强度或管道老化），但现实中的不确定性具有耦合性和非线性特征，例如暴雨强度与管道堵塞的相互作用可能放大洪灾风险。本研究首次将模糊逻辑与多目标优化结合，提出系统性框架以应对深层不确定性，重点解决以下问题：1. **堵塞不确定性量化**：如何量化城市排水网络中因垃圾堆积导致的管道堵塞？2. **多目标优化策略**：如何在提升系统韧性、降低建设成

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-12-12

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