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具有高导热性和光热转换性能的高定向石墨/聚酰亚胺-碳纳米管增强复合相变材料
相变材料在热能储存和管理方面具有广泛的应用前景。然而,诸如低热导率、液体泄漏和固体刚性等问题阻碍了其实际应用。在这项研究中,采用了一种双重封装策略:使用高度取向的石墨框架(HOGF)作为大框架,聚酰亚胺/碳纳米管(PI/CNT)气凝胶作为小框架,构建出具有高热导率的取向碳骨架。随后,将该骨架浸渍以正十八烷(OD),成功制备出了具有双向高热导率、优异热储存性能和高效光热转换性能的复合相变材料(OHPC-x)。OD的加入使OHPC具备了出色的热储存能力,其焓值可达到164.46 J g−1。此外,HOGF的层状结构为声子传输提供了通道,使OHPC复合材料具有
来源:Nanoscale Horizons
时间:2025-10-09
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二维滑石作为一种天然丰富的超宽带双曲材料
我们证明了二维滑石(一种天然丰富的层状硅酸盐矿物)在中红外和远红外波长范围内能够支持双曲声子极化子(HPhPs)的存在。通过使用扫描近场光学显微镜(s-SNOM)和同步辐射红外纳米光谱仪(SINS),我们发现了滑石片中的可调谐HPhP模式,这些模式具有较长的寿命、较高的局域化效应以及高达5的品质因数。此外,我们还在锥形滑石片中观察到了法布里-珀罗腔模式,这一发现得到了模拟和分析建模的验证。与合成晶体相比,滑石为红外纳米光子学和光电子学提供了一个超宽带、低成本且可持续的应用平台。
来源:Nanoscale
时间:2025-10-09
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一种双功能太赫兹超材料器件,其特性可在双窄带吸收和宽带吸收之间切换
基于超材料的光学器件因其广阔的应用前景而受到了广泛关注,但在多功能集成和动态可调性方面仍面临诸多挑战。在本文中,我们提出了一种可调的太赫兹超材料器件,该器件利用金和二氧化钒(VO₂)表面图案化结构实现了多功能性。通过控制电磁场的极化状态,该器件可以切换到两种工作模式:双窄带吸收和宽带吸收,从而实现双功能吸收。在极化角度保持不变的情况下,二氧化钒的相变能够独立调节这两种工作模式的吸收特性。通过阻抗匹配理论和不同工作模式下的表面电场分布分析,阐明了这种双功能太赫兹吸收超材料的物理机制。这两种工作模式都具有较大的角度容忍度,目前已有进一步研究探索将双窄带吸收模
来源:Nanoscale
时间:2025-10-09
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富含氧空位的SnO2/NiO n–p异质界面用于高效氧演化反应催化
通过利用可再生能源发电进行水分解以高效生成“绿色”氢气面临着诸多挑战,其中最显著的问题是催化剂性能的逐渐下降,以及在工业应用所需的高电流条件下,由于质量传输效率低下而产生的严重限制。为了克服这些难题,我们采用了一种结构精良、富含氧空位的SnO₂/NiO n–p中空纳米管异质结构(简称SnO₂/NiO HNTs),这种结构是通过简单的静电纺丝和后续煅烧处理实现的。这种创新性的界面设计基于中空纳米纤维结构,有助于形成具有优异催化性能的体系,具备双重功能优势:(1)电子特性经过优化的富氧表面,能够精确调控氧中间体的吸附能;(2)精心设计的三维(3D)多孔框架由
来源:Nanoscale
时间:2025-10-09
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综述:为能量存储量身定制MXenes材料:元素掺杂的奥秘
元素掺杂可以使MXenes具有更优异的电化学性能、催化性能和结构特性,从而扩展了MXenes的应用范围及其在储能领域的潜力。本文综述了MXenes的掺杂机制、掺杂方法及其应用。首先,从晶格替代、功能替代和表面修饰三个方面系统地探讨了MXenes的元素掺杂机制。接着,介绍了用于掺杂MXenes的策略和合成方法。同时,重点阐述了掺杂MXenes在储能领域的应用,包括可充电电池(如锂离子电池和钠离子电池)和超级电容器,以及电磁屏蔽、光热转换和水处理等其他领域。最后,提出了未来研究的进一步方向和潜在应用。本文旨在为理解元素掺杂如何提升MXenes的电化学性能提供
来源:Nanoscale
时间:2025-10-09
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长期田间实验中作物和肥料对土壤呼吸作用的影响
摘要 野外实验使研究人员能够探究自然因素和人为因素对土壤呼吸(SR)的影响,而土壤呼吸是陆地生态系统向大气中释放二氧化碳(CO2)的最大来源。本研究的假设是,可以通过野外实验区分两种关键人为因素——施用的肥料和种植的作物——对耕地土壤呼吸速率的影响。因此,本研究旨在量化这些因素对土壤呼吸的影响,并评估其依赖于土壤特性的程度。实验在俄罗斯莫斯科的蒂米里亚泽夫学院(Timiryazev Academy)长期野外实验基地进行,该基地采用了包括黑麦、大麦、马铃薯以及休耕在内的轮作制度,并施加了不同类型的石灰和肥料。测量工作从2023年5月持续到2024年11月,使用了封闭室技术和便携式红外气体分析仪
来源:The Journal of Agricultural Science
时间:2025-10-09
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肿瘤对皮肤的侵袭是头颈部癌症快速复发的独立预测因素
摘要 背景 头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)是一种侵袭性很强的恶性肿瘤,约50%的患者会出现复发。其中一部分患者在辅助治疗前就出现了快速复发(RR)。本研究旨在确定与快速复发以及其他复发类型(包括短间隔复发SIR和标准复发SR)相关的因素。 方法 对246名接受手术治疗并接
来源:Head & Neck
时间:2025-10-09
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在对囊性颈部肿块进行非诊断性细针穿刺(FNA)后,检测循环肿瘤DNA(CTDNA)用于诊断HPV感染的准确性
在成年人中,侧颈部的囊性肿块通常与人乳头瘤病毒(HPV)相关的口咽部鳞状细胞癌(OPSCC)或良性病变有关。由于囊性病变的细胞成分较少,细针穿刺活检(FNA)往往无法提供明确的诊断。因此,研究者开始探索通过检测循环肿瘤DNA(ct-DNA)中的HPV片段来辅助诊断的方法。这项研究回顾性地分析了两家医学中心的患者数据,旨在评估HPV ct-DNA在FNA结果不明确的情况下对囊性颈部肿块的诊断价值。在实际临床工作中,FNA是一种常用的微创手段,用于获取组织样本以进行病理诊断。然而,对于囊性病变,由于其组织结构松散,细胞含量有限,FNA的敏感性较低。根据现有文献,FNA在囊性颈部转移性病变中的敏感性
来源:Head & Neck
时间:2025-10-09
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综述:从肥胖到肌肉胰岛素抵抗:肌细胞内脂质、炎症和氧化应激的中介作用
肥胖与肌肉胰岛素抵抗(IR)之间存在高度关联,这种关联对代谢健康产生深远影响。肥胖导致肌肉细胞中脂肪的异常积累,这种现象被称为脂毒性,其核心机制涉及细胞内脂肪沉积物(IMCL)的增加。IMCL的积累会生成一些有害的脂质代谢产物,如二酰甘油(DAG)和鞘脂类(ceramides),这些代谢产物能够破坏胰岛素信号通路,进而影响胰岛素的生物学效应。具体而言,这些脂质代谢产物会激活蛋白激酶C(PKC)和其他激酶,从而抑制胰岛素受体底物(IRS)蛋白,进一步损害胰岛素信号传导过程,降低骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取能力。这种由脂质诱导的胰岛素抵抗是肥胖相关代谢紊乱的重要驱动因素,包括2型糖尿病、非酒精性脂肪肝
来源:DIABETES-METABOLISM RESEARCH AND REVIEWS
时间:2025-10-09
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在维生素A诱导的无尾两栖动物Rana ornativentris尾部向肢体同源转化过程中,hox基因及相关肢体发育基因的表达
摘要 无尾两栖动物的蝌蚪在尾部被截断后能够再生。然而,当给予维生素A时,某些无尾两栖动物物种(如Rana ornativentris)有时会形成异位肢体而非尾巴。目前关于这一现象的分子层面研究还很少。为了探究异位肢体发育的分子机制,我们量化了与正常肢体定位和发育相关的基因的表达情况。我们观察到,在再生尾部出现异位肢体芽之前,一个后部的基因的表达下调。这种基因表达的变化也早于pitx1基因的表达上调,而pitx1基因最早在后肢芽中表达。这些结果表明,Hox基因在后肢基因之前参与了异位肢体的诱导过程。
来源:DEVELOPMENT GROWTH & DIFFERENTIATION
时间:2025-10-09
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重新评估肝脏脂肪与高血糖之间的因果关系
摘要 研究目的 鉴于肝脏脂肪在糖尿病中的作用,本研究探讨了其与血糖特征之间的潜在因果关系。 材料与方法 本研究利用来自37,358名个体的全基因组关联研究(GWAS)数据,进行了双样本孟德尔随机化(MR)分析,以评估肝脏脂肪对空腹血糖水平、HbA1c水平、餐后血糖水平、空
来源:DIABETES OBESITY & METABOLISM
时间:2025-10-09
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每周一次的基础胰岛素疗法在1型糖尿病患者中的疗效和安全性:一项系统评价和荟萃分析
近年来,随着医学技术的不断进步,糖尿病治疗领域出现了许多创新性的疗法,其中,每周一次的基础胰岛素疗法引起了广泛关注。这一疗法的出现,为长期血糖控制提供了一种更便捷的选择,尤其适用于那些需要频繁注射胰岛素的1型糖尿病患者。尽管这种疗法在降低血糖方面表现出与每日一次的基础胰岛素相当的效果,但其在安全性方面仍存在一些值得关注的问题,尤其是在低血糖事件的发生率上。本文通过对现有文献的系统回顾和荟萃分析,旨在全面评估每周一次基础胰岛素疗法在1型糖尿病患者中的疗效与安全性,为临床决策提供科学依据。在1型糖尿病的治疗中,胰岛素一直是核心手段。自20世纪20年代胰岛素被发现以来,它在控制血糖、预防并发症方面发
来源:DIABETES OBESITY & METABOLISM
时间:2025-10-09
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细胞内NADH的电化学研究:PASHs对线粒体功能的影响
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是一种关键的生物分子,在众多生物催化反应中作为必不可少的辅因子,并在线粒体功能和细胞生理学中起着核心调节作用。本研究开发了一种基于双介质系统的SECM平台,用于实时、原位且无创地检测单个活细胞内的NADH水平。该系统使用1-甲氧基-5-甲基苯嗪甲基硫酸盐(mPMS)来穿透细胞膜并氧化细胞内的NADH,同时利用铁氰化物([Fe(CN)63−)将电子从还原态的mPMS传递到SECM探针上。该方法被用于研究多环芳烃硫杂环(PASHs)诱导的人类肝瘤(HepG2)细胞中的线粒体损伤。通过分析聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)活性、
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基于细菌纤维素的智能与可持续传感器的双离子多物理场模型
细菌纤维素(BC)是一种新兴的智能材料,其通过微生物发酵绿色基质,如有机废弃物,合成。当BC被离子液体(ILs)功能化并被导电聚合物涂层覆盖时,会形成一种柔软、可持续且具有电活性的复合材料,适用于软体机器人、可穿戴设备、生物医学和环境监测等传感器应用。然而,目前针对BC-IL传感器的建模框架仍较为缺乏,这阻碍了其在实际应用中的整合。为了填补这一空白并支持智能材料的设计,我们提出了一种新的基于第一原理的白盒建模框架,该框架将二维有限元法(FEM)用于机械变形建模,并结合一维FEM子模型用于离子迁移和电压生成。具体而言,本研究首次引入了用于BC-IL传感器的双载流子多物理场模型。该模型通过实验校准
来源:Advanced Intelligent Systems
时间:2025-10-09
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从模拟到现实:利用黏菌(Physarum polycephalum)作为生物电子元件对量子纠缠现象进行实验分析
量子计算作为当今最具前景的计算技术之一,其发展面临诸多挑战,包括高昂的成本、有限的可用性以及较高的错误率。为了应对这些挑战,科学家们不断探索使用经典电子设备来模拟量子计算的可行性。在这一背景下,研究者开始关注一种名为“忆阻器”(memristor)的新型电子元件,因其具有记忆特性,能够在电阻变化中记录电流与电压的历史关系,这使其成为模拟量子电路的潜在工具。然而,如何利用自然生物材料来模拟量子计算中的关键概念,如量子纠缠,仍然是一个值得深入探讨的问题。本研究旨在探索是否可以通过理论模型、物理忆阻器(来自Knowm Inc.)以及生物材料—— slime mold(一种称为 Physarum po
来源:Frontiers in Soft Matter
时间:2025-10-09
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简而言之:经过密集的跨学科治疗后,耳鸣相关痛苦持续减轻——一项为期5年的随访研究
本研究聚焦于慢性耳鸣(tinnitus)这一常见但复杂的心理健康问题,旨在探讨其在长达5年的随访期内的长期治疗效果。耳鸣通常表现为无外部声源的听觉感知,影响着全球大量人群,尤其是在老年人中更为普遍。尽管临床指南推荐采用跨学科治疗策略,但其长期效果仍缺乏充分的实证研究。通过一项纵向队列研究,研究人员对747名接受为期5天的跨学科治疗的耳鸣患者进行了5年随访,评估了耳鸣相关困扰的变化情况,并分析了影响治疗效果的潜在因素。研究采用了一种多维度的治疗模式,结合了心理治疗(如认知行为疗法)、助听设备的使用、耳鼻喉科(ENT)与康复医学的诊断、以及物理治疗等多种干预手段。这种治疗方式不仅关注耳鸣本身的症状
来源:Frontiers in Audiology and Otology
时间:2025-10-09
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综述:热带大西洋生物区内海草物种的灭绝风险更新
近年来,全球范围内对海草生态系统的关注持续增加,尤其是在热带大西洋区域。海草作为重要的海洋植物,不仅在维持海洋生态平衡方面发挥着关键作用,还为人类社会提供了多种生态服务,如水质改善、碳储存、海岸线稳定和生物多样性支持等。然而,由于多种环境压力和人为活动的影响,海草的分布范围和生态状况正面临严峻挑战。本文探讨了热带大西洋海草生物区(Seagrass Bioregion 2)内15种本地海草的灭绝风险评估,并对部分外来物种进行了简要分析。同时,也提出了在气候变化背景下,对海草生物区边界进行调整的建议,以更好地适应未来可能发生的海草分布变化。### 海草生态系统的价值与现状海草能够形成大面积的草甸生
来源:Frontiers in Conservation Science
时间:2025-10-09
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一种低功耗、低成本、基于腔体的二氧化碳传感器
土壤中的二氧化碳(CO₂)通量是陆地碳循环的重要组成部分。然而,这些通量的测量却常常面临较高的成本和复杂性,尤其是在偏远和研究较少的地区。这一问题主要是由于当前使用的测量方法在设备和维护方面存在较大的开销。为了弥补这一不足,我们开发并测试了一种低成本、轻便且便携的CO₂通量测量装置,旨在适用于远程环境。这种装置主要采用开源和现成的组件,使用低功耗设计,便于组装和使用。我们通过误差分析评估了传感器的性能,并在伊利诺伊州和内布拉斯加州的农业和草原站点进行了实地测试。利用现场数据,我们结合通量估计和梯度方法,生成了部分土壤CO₂预算。研究结果表明,通过调整测量舱的尺寸和采样频率,可以有效降低测量误差
来源:Frontiers in Water
时间:2025-10-09
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利用传统模型和深度学习模型,并结合类不平衡问题缓解策略,提升信用卡欺诈检测能力
随着金融交易的快速发展,欺诈行为也变得日益复杂和隐蔽,给传统的欺诈检测方法带来了前所未有的挑战。在这一背景下,准确且高效的欺诈识别系统成为保障金融安全的关键。信用卡欺诈检测作为其中的重要组成部分,不仅关系到个人财产安全,也直接影响到金融机构的运营稳定性和客户信任度。因此,如何在保证检测准确性的前提下,提高模型对欺诈交易的识别能力,同时减少误报率,成为当前研究的热点。近年来,机器学习技术在信用卡欺诈检测领域展现出强大的潜力。相比于传统的统计方法,机器学习算法能够更好地处理高维度、非线性特征,并适应不断变化的欺诈模式。其中,Logistic Regression、Decision Tree和Ran
来源:Frontiers in Artificial Intelligence
时间:2025-10-09
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以人类为中心的自动化机器学习代理,配备大型语言模型,用于多模态数据的管理与分析
自动化机器学习(AutoML)的目标是简化机器学习模型的端到端流程,然而,当前的方法仍然受到固定规则框架和结构化输入要求的限制,这给非专家用户带来了障碍。尽管大型语言模型(LLMs)在代码生成和自然语言理解方面展现出了强大的能力,但它们在提升AutoML可访问性方面的潜力尚未完全实现。本文提出了一种创新的基于LLM的AI代理,使用户能够通过自然语言与整个机器学习流程进行交互,同时保持高性能标准,减少了对预定义规则的依赖,并降低了对技术专业知识的要求。该代理实现了端到端的机器学习流程,包括自动数据加载和预处理、任务识别、神经网络架构选择、超参数优化以及训练自动化。此外,我们还提出了一种新颖的数据
来源:Frontiers in Artificial Intelligence
时间:2025-10-09