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铁介导构建热传导界面实现1.3V水系对称超级电容器的高能密度突破
水系对称超级电容器因其本征安全性和环境兼容性备受关注,但其实际应用受限于水电解副反应导致的狭窄电压窗口,制约了能量密度的提升。本研究通过铁介导的纳米金刚石(ND)高温焊接技术,设计出具有热传导杂化界面的碳基电极材料(Fe/ND-1200),成功抑制水分解副反应并将水系超级电容器工作电压拓宽至1.3 V。高温处理过程中,铁催化sp3杂化ND向sp2杂化石墨的相变,同时在ND界面形成铁碳固溶体,从而增强界面接触和热传导性能。Fe/ND-1200电极在2 A g−1电流密度下实现30 000次循环稳定性,原位扫描电化学显微镜(SECM)和表面增强拉曼光谱(SERS)分析证实该材料能有效抑制析氢反应(
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基于Au@Pt纳米酶涂层细菌杂交体的外泌体驱动型早期肿瘤筛查与治疗监测新策略
作为液体活检的关键生物标志物,肿瘤细胞来源的外泌体(TDEs)为早期肿瘤诊断和治疗效果监测提供了重要优势。然而,可靠通用生物标志物的缺乏及早期低浓度问题限制了其临床应用。本研究选择核仁素(nucleolin)阳性外泌体作为检测对象——该靶标在前期研究中已被证实具有肿瘤筛查价值,并采用核仁素适配体功能化的金铂核壳纳米酶涂层细菌(apAS-E.coli-Au@Pt)作为信号放大器,构建了一种简单快速的比色适配体传感器。通过利用细菌的大比表面积和微生物合成特性,原位合成的Au@Pt纳米酶展现出卓越的催化活性和稳定性,显著提升了传感器的灵敏度与准确性。采用apAS-E.coli-Au@Pt对血清外泌体
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高性能碱性电解槽用碱性稳定且机械坚固的互穿聚合物网络型阴离子交换膜
阴离子交换膜(Anion Exchange Membranes, AEMs)在碱性环境下的降解问题,一直是制约阴离子交换膜水电解槽(Anion Exchange Membrane Water Electrolyzers, AEMWEs)耐久性与性能表现的关键瓶颈。为此,科研人员成功研制出一种具有互穿聚合物网络(Interpenetrating Polymer Network, IPN)结构的阴离子交换膜(IPN-AEMs),并针对碱性电解及海水电解应用,设计了三种不同厚度(110、80和40微米)的膜样品。在所有这些制备的膜中,IPN-AEM-40展现出卓越的综合性能:其吸水率达到33%,离子
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微流控湿法纺丝核壳弹性体纤维:集成传感与驱动功能的新型智能材料
通过微流控湿法纺丝技术制备的核壳结构弹性体纤维,其导电核心由液态金属(LM)纳米液滴形成互联通路,可实现稳定的应变依赖性电阻传感(在150%应变下电阻变化达80%);驱动外壳则通过液晶(LC)介晶的向列相-各向同性相转变实现高效电热驱动(在1.2 V工作电压下产生30%的驱动应变)。这种LM-LCE纤维展现出优异的可重复性、可调性、可控性与多功能特性。通过将传感与驱动功能集成于单根纤维,研究人员开发出闭环控制系统:利用实时电阻信号感知纤维长度变化,通过焦耳热效应驱动液晶相变,最终实现不同负重条件下目标纤维长度的自主维持。该核壳纤维的结构-功能一体化设计为多功能纤维的开发提供了新范式,在智能纺织
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原位电化学掺镧增强普鲁士蓝框架结构稳定性与结晶水管理新策略
普鲁士蓝(Prussian Blue, PB)正极材料因其可调节的框架结构和低成本优势备受关注,但晶格畸变和残留结晶水在电化学循环过程中引发的结构退化问题严重制约其应用。本研究创新性地提出通过三价镧离子(La3+)掺杂策略,在电解液中利用原位电化学方法将La3+嵌入PB框架的钠位点(Na+ sites)。La3+的高电荷密度使其与框架产生强相互作用,且在充放电/脱钠过程中不被萃取,实现持续的结构强化。同时,La3+与水分子具有高结合能,可有效稳定框架中的间隙水和配位水。与传统旨在降低结晶水含量的钠位点掺杂技术不同,La3+的动态锚定作用避免了水合钠离子(hydrated Na+)迁移引发的晶格
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三明治结构铜泡沫实现长程气泡输运的高效水分解与纯气泡收集
实现水下气泡的长程输运对提升水分解(water splitting)效率及气泡收集至关重要。本研究通过简易方法制备出具有独特三明治结构的材料,其对称的厌气/亲气/厌气润湿性设计确保了气泡从两侧厌气区域单向迁移至中心亲气通道,同时阻断了反向穿透铜泡沫的可能。实验表明,该结构支持多种水下气泡输运模式(如波浪状与螺旋路径),实现了长距离、高效的自发定向运动。这种无需泵驱动的长程气泡输运机制显著提升了水分解效率。结合实验与理论计算,该结构有效缓解了电极表面氢气(H2)气泡的积聚,优化了电解过程中的质量传递(mass transfer)。此外,其卓越的气泡操控能力使复杂环境下高效气泡收集成为可能,为气体
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硫掺杂氧缺陷MoO3与多孔石墨烯协同提升超级电容器性能研究
研究人员开发了一种环境友好且低成本的策略,通过将石墨烯与硫掺杂氧缺陷三氧化钼(S-MoO3-x)结合,制备高性能超级电容器(SC)电极。石墨烯采用蔗糖作为研磨剂通过机械化学剥离石墨制成,并通过水热法与S-MoO3-x复合。材料表征表明,热处理过程中蔗糖衍生的碳球分解,在石墨烯片上形成孔洞,从而得到S-MoO3-x/多孔石墨烯纳米复合材料(S-MoO3-x/HG)。硫掺杂引入氧空位,调控钼活性位点的电子结构,显著提升材料导电性和电化学性能。在三电极体系中的电化学测试显示,该电极具有优异的电容特性与耐久性。基于S-MoO3-x/HG阳极和纯二硫化钼(MoS2)阴极构建的不对称超级电容器软包器件,工
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基于取向-卷曲网络与盐调控协同策略的快速应变硬化水凝胶纤维:实现柔软强韧性能突破
水凝胶纤维因其柔韧性、离子导电性和可编织性而在柔性电子领域广泛应用,但存在强度与模量相互制约的固有矛盾——增强分子链间相互作用通常导致强度与模量同步提升,难以兼顾柔软与强韧。为此,研究人员提出一种创新的"拉伸-部分固定-松弛"(DPR)策略,并结合盐调控增韧技术,成功制备出具有部分取向卷曲分子链网络(取向-卷曲网络)的软质高强韧水凝胶纤维。该纤维得益于取向-卷曲网络结构与丰富的能量耗散单元(如离子配位域和结晶区),不仅表现出高达19.19±5.27的强度/模量比、138.11±8.09 MJ·m−3的卓越韧性,还具备快速应变硬化行为。通过调整制备工艺参数和盐浓度,可精准定制其弹性模量(0.51
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仿生纳米平台实现NIR-II荧光/MRI双模引导的高效压电动力治疗:突破脑胶质瘤治疗瓶颈
近期研究表明,近红外二区荧光成像引导的光动力疗法是一种很有前景的癌症治疗诊断学范式,但其疗效受限于光穿透深度不足和氧依赖性。新兴的压电动力疗法能够克服这些缺点,具有深层穿透、不依赖氧气和高效产生活性氧等优势。将这两种技术整合有望显著提升癌症治疗效能,但压电材料的光学不透明性使实现这一目标面临挑战。本研究通过巧妙设计,在近红外二区荧光下转换纳米核上构建了缺陷工程的钆掺杂铌酸钾外壳,形成了多功能纳米平台。关键的钆离子掺杂在晶格中引入了间隙缺陷,这不仅赋予了材料磁共振成像能力,还使其带隙增宽、压电系数提升了十倍,并增强了活性氧的生成能力。特别值得注意的是,带隙增宽使其近红外二区光透明度高达96%,从
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喹喔啉单元调控无规三元共聚物提升室内有机光伏性能:降低HOMO能级与优化相容性
随着物联网(Internet of Things, IoT)对室内能源采集需求的快速增长,研究人员致力于开发适用于室内光照条件的有机光伏材料(Organic Photovoltaics, OPVs)。本文报道了一系列基于PM6结构的三元共聚物PB2FQxn(n=5,10,15,20),通过引入具有喹喔啉结构的电子受体单元2,3-双(5-(2-乙基己基)-4-氟噻吩-2-基)-6,7-二氟喹喔啉(B2FQx)作为第三组分,成功实现了对材料光学性能、电化学特性及分子堆叠行为的精准调控。值得注意的是,当PB2FQx15与受体材料L8-BO共混时,器件在发光二极管(LED)和荧光灯(FL)1000勒克
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两种鲻科鱼类视色素光谱特性比较研究:揭示不同盐度适应下的视觉进化机制
研究人员采用显微分光光度法(microspectrophotometry)和液相色谱(liquid chromatography)技术,对两种亲缘关系密切但盐度栖息地偏好不同的鲻科鱼类进行了光感受器光谱特性的比较研究。结果显示这两种鱼类均为四色视觉系统(tetrachromats),拥有两类单锥细胞(single cones)和两类双锥细胞(double cones),其中双锥细胞的配对元件含有相同最大吸收波长(λmax)的视觉色素。以海洋性为主的扁平头灰鲻(Mugil cephalus)其视杆细胞、单锥细胞(两类)和双锥细胞(两类)分别含有最大吸收波长为506nm、464nm、518nm、5
来源:Journal of Fish Biology
时间:2025-10-11
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养殖鲑鳟鱼类鳃盖短缩畸形成因与防控策略的实证研究
在挪威水产养殖业中,鳃盖短缩(opercular shortening)已被列为导致死亡率上升、动物福利及生长性能下降的重要诱因。本研究旨在收集来自商业化养殖大西洋鲑(Salmo salar)和虹鳟(Oncorhynchus mykiss)生产一线的鱼类健康专员与养殖人员的经验性知识。研究团队在2024年4月22日至2024年12月10日期间,围绕鳃盖短缩主题开展了共计29场半结构化访谈。结果显示:受访者普遍认为,因投喂不足引发的攻击行为(主要表现为鳃盖互啄)是造成养殖鲑鳟鱼类鳃盖短缩的核心原因。除饥饿外,鱼苗(fry)阶段饲料投喂量不足被视为引发攻击行为的最主要风险因素。淡水养殖阶段鳃盖短缩
来源:Journal of Fish Diseases
时间:2025-10-11
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社区科学数据揭示爱尔兰水域扇鳐(Dipturus intermedius)的空间分布热点与扩散模式
摘要扇鳐(Dipturus intermedius)是一种体型庞大、生长缓慢、晚熟的极危板鳃类,其种群分布受限。本研究利用两个纵向社区科学数据集调查了扇鳐在爱尔兰水域的出现情况。这两个数据集分别为:爱尔兰内陆渔业局(IFI)的标记重捕计划(1972–2021年;记录数n = 1188)和爱尔兰样本鱼委员会(ISFC)的记录(1958–2022年,n = 489)。在1677条记录中,基于体型阈值(雄性n = 418,雌性n = 349)确定了767条为成熟个体。在爱尔兰的南部、西南部、北部和西北部海岸确定了未成熟和成熟个体的热点区域。扇鳐主要在夏季至初秋(6月至10月)在海岸12海里内被捕获。
来源:Journal of Fish Biology
时间:2025-10-11
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RNA降解组学与蛋白质组学揭示dsProsβ1介导的蛋白酶体靶向机制在小油菜跳甲中的杀虫作用
1 引言小油菜跳甲(CSFB)是冬季油菜作物的主要害虫,尤其在北欧地区造成严重危害。随着新烟碱类杀虫剂的禁用和拟除虫菊酯抗性种群的出现,其防治变得日益困难。RNA干扰(RNAi)技术因其环境友好特性被视为有潜力的替代策略,其中蛋白酶体亚基被证实是高效的RNAi靶标。尽管靶向蛋白酶体亚基β5(proteasome subunit beta type-5)的dsRNA喷雾剂已成功用于防治科罗拉多马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata),但蛋白酶体靶向型杀虫dsRNA的分子作用机制(MoA)尚未完全阐明。本研究以CSFB为模型,通过多组学联用策略深入解析dsProsβ1的杀虫
来源:Pest Management Science
时间:2025-10-11
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铁(III)-单宁酸纳米胶囊智能递送鱼藤酮:抗紫外与叶面滞留协同提升小麦蚜虫防治效果
背景:农药在提高农作物产量方面具有不可替代的作用,但紫外光降解是导致大多数传统农药在阳光下利用率低的关键因素。鱼藤酮(Rotenone, Rot)作为一种植物源杀虫剂,在紫外线下易降解失活,严重限制其田间应用。因此需开发新剂型以抑制Rot的光降解。结果:通过油/水微乳液界面上的铁(III)-单宁酸(FeIII-TA)原位配位组装,构建了以Rot为核、FeIII-TA网络为壳的智能可降解纳米胶囊(Rot@FeIII-TA)。该胶囊具有多维刺激响应控释特性,包括酸/碱pH、谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢(H2O2)和磷酸盐等与作物生理环境密切相关的因子,且FeIII-TA壳层可在作物内分解以避免生物
来源:Pest Management Science
时间:2025-10-11
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美国白蛾幼虫苦味受体HcGr148介导奎宁抑制取食行为的分子机制解析
草食性昆虫的取食行为深受环境中化学信号的影响,某些化合物可作为 deterrents( deterrents)减少或完全抑制取食。美国白蛾(Hyphantria cunea)作为一种高度多食性的鳞翅目害虫,因其广泛的寄主范围和高繁殖力对林业和农业构成重大威胁。尽管对其取食生态已有研究,但其对苦味化合物产生厌恶反应的分子机制仍未被充分探索。研究结果表明,奎宁(quinine)显著抑制美国白蛾幼虫的取食行为。通过钙成像(calcium imaging)和微孔板检测仪(microplate reader)测量细胞内钙浓度,研究人员鉴定出一个特异性响应奎宁的苦味 gustatory receptor(
来源:Pest Management Science
时间:2025-10-11
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幼虫味觉感知岩藻糖通过调控肠道微生物影响草地贪夜蛾生长发育的机制研究
背景:糖类化学感应对植食性昆虫的取食和产卵至关重要。入侵性多食性害虫草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的糖感知分子机制尚不明确。本研究旨在揭示该物种糖感知的分子基础。结果:系统进化分析发现,糖味觉受体(GRs)形成物种特异性分支,其中Ⅱ类糖GRs高度保守,SfruGR6与烟芽夜蛾(Helicoverpa armigera)的HarmGR6同源性最高。通过非洲爪蟾(Xenopus)卵母细胞表达系统证实,表达SfruGR6的卵母细胞对岩藻糖和蔗糖产生响应。幼虫锥形感器(sensilla styloconica)中存在对岩藻糖敏感的味觉受体神经元(GRNs),且中部锥形感器对岩
来源:Pest Management Science
时间:2025-10-11
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全基因组关联分析揭示旱雀麦对磺酰磺隆抗性的CYP450代谢与应激反应调控机制
背景:旱雀麦(Bromus tectorum L.)是美国西北内陆太平洋地区(PNW)雨养作物生产区小麦种植系统中的一种棘手杂草,现已对多种作用模式的除草剂产生抗性。为探究其对乙酰羟酸合酶/乙酰乳酸合酶(AHAS/ALS)抑制剂类除草剂的非靶标抗性机制,研究人员对123份旱雀麦种质进行了三种剂量(3.5、35和350 g ha−1)的磺酰磺隆处理试验,并利用喷雾试验结果进行了全基因组关联分析(GWAS),以揭示其抗性背后的分子机制。结果:分析发现,一个单核苷酸多态性(SNP)可解释高达48%的磺酰磺隆抗性表型变异,但该位点并未位于基因组中的AHAS/ALS基因附近。候选基因包括细胞色素P450
来源:Pest Management Science
时间:2025-10-11
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阿塔卡马沙漠拟步甲属Gyriosomus分子系统发育与物种界定研究
引言部分Gyriosomus属是拟步甲科(Tenebrionidae)Pimeliinae亚科中特有的类群,分布于智利北部阿塔卡马沙漠至中部地区(南纬25°至34°),因其鞘翅具黑白斑点图案而被当地人称为"沙漠小牛"。该属自1834年建立以来已描述44个物种,但长期缺乏系统修订。近年研究发现,传统依赖鞘翅斑纹和胸背板形态的分类体系存在较大争议,部分形态特征表现出明显的可塑性。材料与方法研究团队在1997-2024年间对Gyriosomus全分布区进行系统采样,获取41个描述物种的样本。通过提取线粒体COI基因和核基因Wg、CAD、28S序列,构建包含3687个碱基的联合矩阵。采用贝叶斯推断(B
来源:Systematic Entomology
时间:2025-10-11
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基于整合证据的蜻蜓系统发育重建:翠蜓科与伪蜓科分类修订与三新科确立
在蜻蜓(差翅亚目Anisoptera)的演化树上,Libelluloidea超家族堪称物种最丰富的超级类群,然而其科间亲缘关系在过去150年间始终存在争议。这项研究聚焦于该超家族中两个由远缘谱系构成的复杂类群——广义翠蜓科(Corduliidae s.l.,俗称翡翠蜻蜓)与广义伪蜓科(Synthemistidae s.l.,俗称虎尾蜻蜓),展开了迄今为止最全面的系统发育解析。科研团队采用了堪称"物种级"的采样规模(覆盖翠蜓科141/165种、伪蜓科123/150种),并运用高通量锚定杂交富集技术获取了10至1054个分子标记序列。更令人瞩目的是,研究者创新性地将海量分子数据与100个离散形态特
来源:Systematic Entomology
时间:2025-10-11