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通过梯度应力耗散和梳状聚合物结构,在人工软骨水凝胶中实现优异的超润滑性能
摘要 水凝胶因其亲水性、高含水量、生物相容性和润滑性能而成为替代关节软骨的最有前景的材料之一。尽管对这些水凝胶进行了大量研究,但开发出具有高承载能力、低摩擦、优异润滑性能和耐磨性的仿生材料仍然具有挑战性。受关节软骨独特结构的启发,研究人员开发出一种人工软骨水凝胶(ACH),其在结构、机制和性能上均与天然关节软骨相似。该材料具有多孔表面结构,类似于关节软骨的多孔软表面,在承重条件下能有效降低摩擦。此外,类似软骨表面聚集蛋白结构的超亲水分子在这些多孔结构中生长,使表面能够牢固地结合水分子,从而显著提高其承载能力和弹性。从表面到中间再到
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-28
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一种基于羟基化MBene单层材料设计的大尺寸自旋分裂替代磁体
摘要 替代磁体的发展对于推进自旋电子器件技术至关重要,但由于大多数情况下自旋分裂较弱(尤其是在二维材料中),这一技术仍然不切实际。基于自旋群对称性分析和第一性原理计算,提出了一种在共线反铁磁体中利用羟基旋转的新策略来设计替代磁体。该方法在α60-Mn2B2(OH)2单层材料中实现了超过1130 meV的大幅度、可逆的自旋分裂。该系统在没有自旋-轨道耦合的情况下还表现出节点线半金属的固有特性。此外,羟基的角度作为主要序参量,可以通过铁电机制来开启或关闭替代磁性。相应的磁晶各向异性也得到了调控。另外,还发现了一种有趣的自旋相关输运性质
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-28
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嵌入上转换纳米颗粒的光子隐形眼镜,用于通过透明质酸-核黄素结合物实现角膜上皮层间的交联
本文探讨了一种基于近红外光激活的新型微创角膜交联(CXL)治疗方法,旨在解决传统方法中常见的问题,如角膜上皮去除带来的不适、感染风险以及较长的治疗时间。研究团队开发了一种利用上转换纳米颗粒(UCNPs)负载的隐形眼镜(UCLs)结合透明质酸-核黄素(HA–RF)偶联物的系统,能够在不破坏角膜上皮的情况下实现高效的角膜交联。该方法利用了UCNPs的特性,即在近红外(NIR)光照射下,能够将低能量的NIR光转换为高能量的可见光或紫外光,从而激活HA–RF偶联物,促进角膜胶原蛋白的交联,提升角膜的机械强度。传统CXL治疗依赖于上皮去除,这不仅会导致患者不适,还可能引发感染或其他并发症。而本文提出的透
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-28
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基于LDH的纳米酶的双缺陷工程研究:提升缺血性脑卒中再灌注损伤中的抗氧化效果
摘要 纳米酶因其类似抗氧化酶的活性和比天然酶更优异的稳定性而备受关注,在治疗与氧化应激相关的疾病方面具有巨大潜力。然而,其治疗潜力受到催化效率低下和电子转移能力不足的限制。为克服这些限制,研究人员开发了一种双重缺陷工程策略来优化层状双氢氧化物(LDH)纳米酶的设计。通过锌(Zn)和镓(Ga)的双金属掺杂结合碱性蚀刻工艺,制备出了E-MgZnVGa-LDH纳米酶,该纳米酶具有协同作用的金属空位和氧空位。这些缺陷通过优化d带中心、降低费米能级以及改善电荷分布,显著增强了其类似酶的活性,从而提高了对活性氧(ROS)和活性氮物种(RNS)
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-28
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在用于压力可视化和多级加密的被动设备中,光致发光与电致变色的协同作用
摘要 本文介绍了一种新型的自供电光电耦合非像素化电致变色器件,用于动态压力可视化,旨在解决传统压力传感器的局限性,如系统刚性、高功耗和环境敏感性等问题。该器件采用柔性架构,并结合了WO3@Eu3⁺/Ag纳米线(Ag NWs)复合层,实现了双模式压力响应光学调制:在机械压力作用下呈现电致变色效应,在黑暗环境中则通过光致发光实现可视化。通过利用液体金属(InSnBi)电极与电极之间的氧化还原电位差,该器件无需外部能量输入即可实现自供电的颜色切换。空气间隙设计将电解质层和电致变色层隔开,确保压力触发下的颜色变化仅发生在特定区域。实验结果
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-28
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父亲在孩子出生后前四年的育儿参与情况:育儿假时长和比例的作用
摘要 关于父亲假期的政策和立法影响着父母的角色以及家务和育儿责任的分配。然而,父亲假期(尤其是父母之间如何共享这些假期)对父亲长期参与育儿的影响仍不够明确。本研究旨在探讨父亲的绝对休假时长和相对休假时长如何预测其长期参与育儿的情况。研究选取了985位首次成为父亲的人作为样本,在他们的孩子分别为10个月大、19个月大和4岁大时通过在线调查进行了评估。研究分析了两个关键因素:绝对休假时长(总周数)以及父亲和母亲之间假期的分配情况。多元回归分析控制了相关混杂变量。结果显示,父亲的绝对休假时长和相对休假时长与孩子在10个月大时的较高育儿参
来源:Scandinavian Journal of Psychology
时间:2025-10-28
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解释价值:充分理由原则与日常认知中的价值领域
摘要 根据“充分理由原则”(PSR),人们的解释性判断似乎都遵循这一原则:如果某个事实存在(即“x”是一个事实),那么这个事实就必须有一个合理的解释。也就是说,无论是儿童还是成人,都认为各种描述性领域中的事实都应当有相应的解释。我们研究了这种遵循PSR的判断是否也适用于价值领域。通过四项研究,我们发现:与描述性主张相比,成年人更不愿意认为关于道德和审美价值的主张必须有一个合理的解释。此外,对于道德和审美主张的解释性判断与对涉及情感反应的主张的判断存在差异。
来源:Mind & Language
时间:2025-10-28
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负责任的学校领导与教师的情感耗竭:工作意义感和积极主动人格的调节中介作用
摘要 背景 尽管越来越多的研究关注教师的情感状态,但在理解教育领导者如何有效缓解这些问题方面仍存在显著差距。 目的 本研究采用多层次、调节中介模型探讨了负责任的学校领导与教师情绪衰竭之间的关系,同时分析了教师积极主动人格的调节作用以及工作意义感的中介效应。
来源:British Journal of Educational Psychology
时间:2025-10-28
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随机序列、看似巧合的事件以及伪科学信仰
本研究探讨了人们对伪科学信念的接受程度与日常生活中经历的“有意义的巧合”频率以及对这些巧合的解释方式之间的关系。此外,还分析了这种接受程度是否会影响他们对随机序列的生成行为,特别是对连续重复的回避倾向。研究结果表明,伪科学信念的持有者更倾向于报告更多的有意义巧合,并且更倾向于将这些巧合归因于非偶然的因素。在随机序列生成任务中,他们也表现出更强的重复回避倾向,这可能与对随机性的误解有关。这些发现为理解伪科学信念的心理基础提供了新的视角,并为未来开发减少伪科学信念的干预措施提供了理论支持。在适应环境中,人们能够正确地解释巧合对于成功应对各种情况至关重要。巧合的出现常常引发人们对因果关系的思考,例如
来源:Applied Cognitive Psychology
时间:2025-10-28
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回忆特定的自传体记忆对于解决开放式社会问题具有积极作用,但这种作用并非唯一有益的途径
摘要 尽管理论家们提出自传体记忆可以在问题解决过程中指导行为,但缺乏实验证据支持这一观点。基于我们之前的实验研究,本研究发现,提示人们回忆一个具体的、相关的成功自传体记忆能够显著增加对开放式社会问题(MEPS任务)的解决方案数量,但这一效果仅适用于在“思考生活经历修订问卷”(Thinking About Life Experiences Revised,简称TALE-R)中“指导功能”子量表上得分较低的参与者(Cohen's α = 0.02)。此外,“指导功能”得分与问题解决得分之间没有显著关联。我们的研究结果表明,自传体记忆在
来源:Applied Cognitive Psychology
时间:2025-10-28
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年轻太阳类似星EK Draconis上多温度日冕物质抛射特征的发现在行星宜居性研究中的意义
在宇宙中寻找生命的踪迹时,我们常常将目光投向那些与太阳相似的恒星。尤其是年轻的太阳类似星,它们如同婴儿期的太阳,活跃而充满爆发力。然而,这种活跃性是一把双刃剑——强烈的耀斑和日冕物质抛射(CME)可能剥离行星的大气,却又可能为生命的化学起源提供能量。长期以来,科学家们一直困惑于一个关键问题:年轻太阳的爆发活动究竟如何影响周围行星的演化?由于直接观测早期太阳已不可能,研究年轻太阳类似星成为解开这一谜题的唯一途径。尽管近年来对恒星耀斑的研究取得进展,但对恒星CME的观测仍面临巨大挑战。尤其是类似太阳的G型星,其CME信号往往被耀斑的强光淹没,以往观测多局限于单一波段,难以捕捉CME的多温度结构。更
来源:Nature Astronomy
时间:2025-10-28
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基于JWST光谱食映射解析超热木星WASP-18b大气三维热结构与化学组分
在系外行星研究领域,超热木星(Ultrahot Jupiters)作为一类极端条件下的气态巨行星,其大气物理过程一直备受关注。理论模型预测这类行星应存在显著的经度、纬度和海拔三维温度与化学组分梯度,但由于观测技术的限制,以往的研究只能获取半球积分的光谱数据,无法精细解析大气内部结构。詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)的投入使用,为突破这一瓶颈提供了前所未有的机遇。为揭示超热木星大气的多维特征,由Ryan C. Challener和Megan Weiner Mansfield共同领导的研究团队,利用JWST近红外成像仪和无缝光谱仪(NIRISS)对超热木星WASP-18b进行了一次次食(seco
来源:Nature Astronomy
时间:2025-10-28
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circTGFBR2(3-6) 作为 RNA 结合蛋白 IGF2BP3 和 TGFBR1 mRNA 的组装平台,从而增强乳腺癌细胞的可塑性
TGF-β信号通路是诱导上皮-间质转化(EMT)的关键驱动因素,这一过程在癌症细胞的可塑性和转移潜能中起着重要作用。然而,环状RNA(circRNA)在TGF-β信号通路中的作用仍然知之甚少。在这项研究中,我们鉴定出一种源自TGF-β受体2(TGFBR2)前mRNA的circRNA,即circTGFBR2(3-6),并发现其是乳腺癌细胞中TGF-β/SMAD信号通路的重要增强因子。circTGFBR2(3-6)的表达被抑制后,会显著降低TGF-β诱导的EMT、细胞迁移以及乳腺癌细胞在体内的外渗能力。从机制上讲,circTGFBR2(3-6)作为支架,促进RNA结合蛋白胰岛素样生长因子2mRNA
来源:CELL DEATH AND DIFFERENTIATION
时间:2025-10-28
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解开欧盟农业政策中自然价值的本质:一项批判性话语分析
农业政策在全球范围内是应对生物多样性丧失的关键因素之一,它既是造成生物多样性减少的主要推动者,也是潜在的解决方案。农民在这一过程中扮演着重要的角色,因为他们对自然持有多种价值观念,这些价值不仅影响其生产方式,也决定了其对生态保护的态度。然而,当前欧盟的环境政策在很大程度上忽略了这种价值的多样性,可能导致政策执行效果不佳以及对某些群体的不公平对待。本文通过批判性话语分析(Critical Discourse Analysis, CDA)探讨了欧盟和德国层面的农业政策文件中如何表达自然的不同价值,包括工具性价值、内在价值和关系性价值,并发现这些价值的表达在不同治理层级上存在差异。欧盟的共同农业政策
来源:People and Nature
时间:2025-10-28
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西印度次南极地区的浮游植物大量繁殖,这一现象得益于富含铁质的阿古拉斯海水的滋养作用
摘要在印度次南极海域的西部,持续观察到一个覆盖面积达100万平方公里的浮游植物大量繁殖现象。该海域位于南大洋印度扇区的亚热带锋面与次南极锋面之间,贡献了南大洋向深海输送的碳总量的20%至40%。然而,风带来的铁元素(初级生产的主要限制性营养物质)仅能满足此次浮游植物繁殖所需铁需求的一半。研究表明,印度次南极海域的初级生产活动主要依赖于阿古拉斯洋流(Agulhas Current)的远距离输送作用——这是南大洋最强劲的洋流之一,它沿南非海岸向西南方向流动。通过浮标轨迹分析和高分辨率模型模拟发现,这些富含铁的海水借助该区域强烈的中尺度涡旋活动跨越了亚热带锋面。在模型中去除非洲沉积物作为铁的来源后,
来源:Nature Geoscience
时间:2025-10-28
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下沉的印度特大城市:地面沉降加剧建筑损伤风险的空间观测与预测
在全球快速城市化的背景下,建筑倒塌事件频发,造成大量人员伤亡和经济损失。传统上,工程缺陷常被视为建筑结构长期失效的主因,而地面沉降这一隐性威胁却长期被忽视。印度作为人口增长最快的国家之一,其特大城市正面临地下水过度开采引发的严重地面沉降问题。然而,由于缺乏高分辨率沉降监测数据,差异沉降对建筑结构的累积损伤风险一直难以量化。发表于《Nature Sustainability》的最新研究通过尖端空间观测技术,首次揭示了印度五大特大城市中数百万栋建筑因差异沉降而面临的损伤风险,为可持续城市管理提供了关键科学依据。研究团队采用多时空干涉合成孔径雷达(InSAR)算法,处理了2015–2023年间1,2
来源:Nature Sustainability
时间:2025-10-28
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量子忆阻器实现室温大气环境下的本征可溯源国际单位制电阻标准
在计量学领域,确保测量结果的可靠性与准确性始终是支撑科学技术发展的基石。2019年国际单位制(SI)的修订将基本单位定义与自然界基本常数直接关联,为计量学带来了革命性变革。然而在电学计量领域,基于量子霍尔效应(QHE)的电阻标准仍需要极低温(约1K)、强磁场(6-12T)和真空环境等苛刻条件,这种复杂系统通常只能在国家计量院所(NMI)内运行。更棘手的是,传统的量值传递链需要经过多级校准,每增加一环都会引入新的不确定度,最终到达用户端时,手持万用表的准确度可能已衰减至1%量级。这种层层递进的溯源方式不仅成本高昂、周期长,更制约了测量技术在现场检测、远程监测等场景的应用。为解决这一难题,来自意大
来源:Nature Nanotechnology
时间:2025-10-28
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在4H-SiC的Si(0001)和C(000)晶面上,采用OH或F-OH表面修饰进行逐步HF刻蚀:基于第一性原理的原子尺度刻蚀机制研究
蚀刻是集成电路(IC)制造过程中的关键步骤。本研究利用第一性原理密度泛函理论(DFT)研究了具有OH或F-OH表面的4H-SiC材料中Si(0001)和C(0001)晶面的顺序HF蚀刻行为。研究发现,C面和Si面在蚀刻效率方面存在显著差异:C面的蚀刻过程更具优势,其能量变化更为平缓且数值更负。相比之下,Si面的能量波动较大,能量障碍较高,表明蚀刻过程更为困难。此外,富含氟的F-OH表面仅需较少的HF分子即可完成C-Si键的断裂,而OH表面的蚀刻过程则需要更多HF分子。值得注意的是,F-OH表面的反应能量更低(2.77 eV),且反应动力学更为理想
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-28
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一种高性能的过渡金属单原子锚定IrN2单层材料,用作硝酸盐还原为氨的电催化剂
电催化硝酸盐还原反应(NO3RR)已成为同时实现硝酸盐治理和可持续氨合成的有前景的方法。然而,开发具有高活性和选择性的电催化剂仍然是一个关键挑战。在此,我们利用密度泛函理论计算系统研究了23种过渡金属(3d–5d TM)单原子锚定的IrN2单层(TM–IrN2)作为潜在的NO3RR电催化剂。我们发现极限电位(UL)与NO3−的吸附自由能(ΔG*NO3)之间存在明显的“火山型”关系,并确定ΔG*NO3是表征NO3RR活性的有效参数。在筛选的催化剂中,Mo–IrN2和Ru–IrN2表现出优异的催化性能,其极限电位分别低至-0.43 V和-0.19 V。它们的高活性源于Mo/
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-28
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具有快速应力松弛能力的类似Vitrimer的亚克力玻璃,通过高速羧基交换反应实现
本研究探讨了如何利用一种快速的羧基交换反应,开发出具有优良动态性能的新型玻璃状材料。这种材料基于一种类似玻璃化转变的可重构网络(vitrimer-like)结构,通过可逆的共轭取代反应实现网络结构的快速调整。相较于传统的交联聚合物,这类材料因其动态共价键(DCBs)的特性,能够展现出独特的应力松弛行为和加工性能。在实际应用中,这类材料不仅具备可回收性和自修复能力,还兼具热稳定性、机械韧性以及化学耐受性,使其在材料科学和工程领域展现出广阔的应用前景。在研究中,我们首先制备了一种由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)组成的共聚物。该共聚物通过酸降解的方式将原有的叔丁基丙烯酸酯单元转化为具有羧基
来源:RSC Applied Polymers
时间:2025-10-28