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一种新的流向算法优化了TSK Oustaloup基于递归逼近的新型第二类模糊逻辑控制器,用于延迟控制系统
摘要在重症监护场景中,调节平均动脉血压(MABP)至关重要,因为这需要应对外部干扰、不确定性以及模型参数的非线性变化所带来的挑战。本文提出了一种稳健、高效且无振荡的控制器,用于在各种医疗情况下调节延迟控制系统(例如平均动脉血压MABP),包括麻醉、紧急情况和术后恢复期。该控制器采用了基于FDA(Flow Direction Algorithm)优化改进的Takagi–Sugeno-Kang(TSK)控制结构,并结合了Oustaloup的递归逼近算法,以及一种新型的分数阶二型模糊逻辑控制器,以准确控制硝普钠(SNP)的用量,从而在不同条件下实现所需的血压水平。最近开发的FDA技术通过最小化积分绝
来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING
时间:2025-10-01
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从Fe-MOF衍生的氧化铁@碳复合材料用于超级电容器
摘要本文介绍了用于超级电容器的Fe2O3嵌入碳(Fe2O3@C)的合成方法。通过在不同温度(400–700°C)下对基于Fe的金属有机框架(MOF)进行热解,制备出了高导电性的碳材料,即Fe2O3@C。碳化温度显著影响了Fe2O3@C电极的形态、结构和电化学性能。在700°C下合成的Fe2O3@C电极在1 A/g的电流密度下表现出1087 F/g(302.0 mAh/g)的比电容。该电极具有优异的循环稳定性,在经过5000次循环后电容仅下降了不到5%,性能仍保持在98.2%。研究结果表明,700°C下合成的Fe2O3@C电极在超级电容器应用中具有很大的潜力。本文介绍了用于超级电容器的Fe2O3
来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING
时间:2025-10-01
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再生砖骨料混凝土中搭接拼接钢筋粘结强度的实验与数值评估
摘要本研究探讨了再生砖骨料混凝土(RBAC)与未加固的搭接钢筋之间的粘结强度,为可持续建筑实践做出了贡献。研究分析了部分用再生砖骨料替代天然粗骨料(NCA)、混凝土保护层与钢筋直径的比例以及搭接长度对粘结强度的影响。在养护28天后,通过圆柱形试件评估了含有20%和40%再生砖骨料的RBAC20和RBAC40的硬化性能。将RBAC的实验弹性模量值与现有的预测模型进行比较,发现大多数现有模型不适用于RBAC的预测。抗压强度测试结果显示,RBAC20和RBAC40的抗压强度分别降低了6%和24%。制备了7个梁试件,这些试件具有不同的搭接长度、混凝土保护层厚度和RBAC组成。实验结果与使用OpenSe
来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING
时间:2025-10-01
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关于时效热处理对电子束焊接HY 282合金微观结构和力学性能影响的比较研究
摘要本研究采用电子束焊接(EBW)技术来探讨HY 282合金的微观结构和力学性能,以及焊接后热处理(PWHT)对其性能的影响,相关研究结果尚未见报道。电子束焊接HY 282合金获得了宽度窄、穿透深度深的焊缝,且具有优异的强度。对比了焊接前后的样品性能。微观结构分析显示,在焊接及焊接后热处理后的熔合区主要形成了细小的树枝状、柱状和延长的树状结构。此外,场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析证实焊件无裂纹。结果表明,与基材相比,焊接样品的抗拉强度(839 ± 5 MPa)和显微硬度(314 ± 5 HV)分别提高了约5%和32%;而经过焊接后热处理的样品的抗拉强度(1158 ± 5 MPa)和显微
来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING
时间:2025-10-01
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分数傅里叶变换在相位解调中的应用,以及用于表征具有随机纳米粒子分布的纳米复合光纤干涉图案中的光学非均匀性
摘要纳米复合材料通过策略性地引入纳米级增强剂来提升材料性能,从而推动了材料工程的进步。然而,对这些材料的表征,尤其是那些含有随机分布纳米颗粒的材料,面临着重大的分析挑战。因此,本研究介绍了一种先进的相位解调技术,该技术采用二维分数傅里叶变换(2D FrFT),专门用于分析具有复杂纳米颗粒分布的纳米复合纤维产生的干涉图案。所提出的2D FrFT方法通过灵活应对异质材料系统中的复杂光学相互作用,增强了其适用性。通过使用添加了二氧化钛(TiO2)纳米颗粒的回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行全面的计算和实验研究,我们证明了该技术在解调静态和动态干涉图案的相位图方面的卓越能力。定量评估表明,2D F
来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING
时间:2025-10-01
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通过等通道角压加工增强纯铝的性能
摘要在没有进行表面预处理的情况下将铝线连接成致密的整体坯料是具有挑战性的,因为表面的氧化物会阻碍材料的良好结合。本研究探讨了等通道角压(ECAP)工艺的潜力,该工艺能够在不进行任何表面氧化物清除的情况下实现铝线的完全致密化。首先,将铝线在未经表面处理的情况下压制成圆柱形,然后在室温下通过四次等通道角压处理。使用维氏硬度计在五个不同位置进行了显微硬度测量,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜分析了平均晶粒尺寸。密度测试结果显示铝线已完全结合;压缩试验表明,在第四次处理后屈服应力增加了约2.5倍。最终,该工艺得到了一个致密的材料,且随着每次处理的进行,晶粒逐渐细化,显微硬度也随之提高,尤其是在靠近通道
来源:ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING
时间:2025-10-01
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纤维素薄膜在用于食品包装的立式灌装封口机中的热封性能与转换性
在当前全球对可持续包装材料的需求日益增长的背景下,石油基柔性包装材料因环境问题而受到越来越多的关注。这种材料虽然在强度、柔韧性和加工性能方面表现优异,但其不可降解的特性给生态环境带来了显著负担。因此,研究者们正在积极寻找能够替代传统塑料包装的生物基和可降解材料。其中,再生纤维素薄膜因其透明性、柔韧性和改良后的机械与热性能,被认为是石油基包装材料的潜在替代品。然而,尽管其具备良好的基础性能,其在垂直形式、填充和密封(VFFS)机器中的应用尚未得到充分研究,特别是在密封性、摩擦行为和材料转换性方面。本研究以一种商用纤维素薄膜——Futamura NatureFlex 30 NVO 为例,评估其在标
来源:Packaging Technology and Science
时间:2025-10-01
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双功能复合膜:结合病原体吸引性与刺激响应型抗菌剂释放机制,提升牛肉保鲜效果
摘要 食源性病原体,如O157:H7型大肠杆菌,对食品安全和公共卫生构成重大威胁。迫切需要创新策略来提高易腐产品的抗菌效果并延长其保质期。本文合成了柠檬醛丝素纳米颗粒(CL/SFNPs),并将其整合到岩藻多糖/海藻酸钠薄膜中,制备出具有病原体吸引能力和抗菌成分刺激响应释放功能的双功能复合薄膜。合成的CL/SFNPs粒径为255.64±2.96纳米,柠檬醛的包封效率为68.51%,且稳定性良好。这些纳米颗粒在O157:H7型大肠杆菌分泌的丝氨酸蛋白酶水解作用下能够释放柠檬醛,其抗菌率高达99.99%。复合薄膜中的L-岩藻糖赋予了该系
来源:Packaging Technology and Science
时间:2025-10-01
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具有2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌的交叉共轭羰基系统的阴离子环化反应
本研究介绍了一种以DDQ(2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌)为反应试剂,通过碱介导的环加成反应与逆环化过程,实现对α-电子吸引基团(EWG)活化的烯酮体系的环合反应,从而高效合成一系列二氰苯基衍生物。这一方法不仅操作简便,而且为构建具有电子缺陷的芳香族骨架提供了一种模块化的合成路径。DDQ在此反应中表现出独特的双功能特性,既可作为氧化剂,又可作为二氰乙炔的等效试剂,参与环加成反应并最终形成目标产物。DDQ是一种在有机合成中广泛应用的多功能试剂,其结构由苯醌环和两个氯原子以及两个氰基组成,赋予其高度的亲电性和氧化还原活性。尽管DDQ通常被用作氧化剂,用于氢化物的抽象和脱氢反应,但近年来的研究表明
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-10-01
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在超分子有机框架中设计外在孔隙结构:利用巨型四面体分子实现结构调控
摘要 在超分子结构中创建稳定且定义明确的孔隙结构是一个重大挑战,因为非共价相互作用对环境条件非常敏感。本研究通过探索使用巨型四面体分子作为超分子框架的基本构建块来设计和合成外部多孔材料,从而应对这一挑战。通过将多臂芘衍生物(Pyx)结合到一个含有刚性巨型四面体分子(tetraNDI)的自组装系统中,利用电荷转移(CT)相互作用来指导构建坚固的超分子结构。研究发现,tetraNDI与Pyx衍生物之间的几何相互作用在决定最终结构形态方面起着关键作用:Py4和Py3与tetraNDI相互作用形成一维柱状相,而Py2则覆盖在tetraND
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-10-01
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使用硼二吡咯甲烯敏化染料的光催化水分解中的锚定效应
摘要 光催化是一种有效的方法,能够高效利用太阳能并通过水分解产生氢气。在这项研究中,我们选取了来自羧基、吡啶基和四唑基团的锚定基团,这些基团能够容易地从硼二吡咯甲烯(BODIPY)中吸引电子,并将其注入二氧化钛(TiO₂)中,从而合成一种用于光催化产氢的新染料敏化材料。通过使用哌啶或三乙胺作为催化剂,合成了BODIPY-2-甲醛及其相应的乙腈衍生物作为光敏剂,其产氢效率达到了12%–29%。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)研究了这些光敏剂在TiO₂表面的配位情况。利用循环伏安法和差分伏安法分析了BODIPY光敏
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-10-01
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碳(C)对通过反应性火花等离子烧结制备的高熵二硼化物相态和微观结构的影响
摘要 本研究报道了从基于氧化物的前驱体一步合成高熵二硼化物(HEB)样品的方法。HEB样品(Hf0.2Nb0.2Ta0.2Ti0.2Zr0.2)B2是通过使用反应性火花等离子烧结(R-SPS)将金属氧化物起始粉末进行硼碳热还原(BCTR)并在单独的高温处理单元中实现样品致密化制备的。在HEB前驱体粉末中添加过量的C黑粉末,以帮助去除最终样品中的残留氧气。研究了前驱体C黑浓度对HEB样品相态和微观结构的影响。结果表明,从金属氧化物粉末通过BCTR转化为HEB的过程取决于前驱体C黑浓度,这会影响次生相的形成和微观结构特征。实验发现,3
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-10-01
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基于Kresling结构的自供电摩擦电-电磁复合传感器,用于AIoT辅助康复应用
随着全球老龄化进程的加快以及由交通事故、职业伤害和多种疾病引发的运动功能障碍的发生率不断上升,康复医学正面临着前所未有的挑战。传统的康复手段往往依赖于主观评估,缺乏对运动模式和康复进展的客观监测工具,导致康复效果难以量化和持续跟踪。因此,迫切需要开发更加智能、可穿戴且具有高灵敏度的康复设备,以实现个性化、沉浸式和以用户为中心的康复方案。在这一背景下,结合人工智能(AI)和物联网(IoT)技术的智能康复设备正逐步成为新的研究热点,为康复医学带来了全新的可能性。本研究提出了一种基于Kresling结构的自供电传感器,其采用热塑性聚氨酯(TPU)作为基材,并集成了摩擦纳米发电机(TENG)和电磁发电
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对特高压输电线路的深入研究:孟加拉国的视角
随着电力需求的不断增长,以及经济发展的步伐加快,电力传输系统的建设与优化变得尤为重要。在这一背景下,孟加拉国计划建设一条5GW的输电超级高速公路,从莫赫什卡利(Moheshkhali)到马杜纳格哈特(Madunaghat),再到布哈尔塔(Bhulta),以实现大量电力的输送。本研究采用粒子群优化(PSO)方法,对输电线路的参数进行估算,其中最优的电感值为0.3152 mH/km,电容值为3.57×10⁻² μF/km。通过六根导线捆绑的方式设计导线结构,研究分析了三种铝包钢芯(ACSR)导线,即Moose、Cardinal和Tern,用于所提议的特高压交流(EHVAC)输电线路。在75°C条件
来源:International Transactions on Electrical Energy Systems
时间:2025-10-01
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通过级联模糊控制提高农业公园的运营经济可行性,实现高比例的光伏储能集成
在当今农业现代化进程中,农业园区作为农业生产和管理的重要平台,正面临日益增长的能源需求和对可持续发展的追求。随着光伏(PV)技术的不断发展,农业园区具备丰富的光伏资源,但其对光伏与储能系统(PV–storage systems)的投资意愿仍存在较大限制,主要源于经济方面的考量。本文提出了一种基于级联模糊控制的方法,旨在提升农业园区在高比例光伏储能系统集成下的运营经济性。该方法通过综合考虑园区的光伏发电、负载需求以及储能状态,构建了一套智能控制策略,从而提升园区的经济收益,促进对光伏储能系统的投资。通过实验和模拟分析,该方法在实际运行中展现出显著的经济优势,有助于加快投资回报,提高盈利水平,并推
来源:International Transactions on Electrical Energy Systems
时间:2025-10-01
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基于多壁碳纳米管和抗菌肽Temporin-PTA的纳米结构生物传感器用于细菌检测
在当今全球公共健康领域,细菌感染仍然是一个严峻的挑战。随着耐药菌株的不断出现,传统的治疗手段正面临越来越多的困难。为应对这一问题,科学家们正在积极寻找新的检测方法,以提高诊断效率并降低医疗成本。在这项研究中,开发了一种基于多壁碳纳米管(MWCNTs)和抗菌肽Temporin-PTA(T-PTA)的电化学传感器,旨在实现对多种病原菌的快速、灵敏和特异性检测。该传感器能够检测常见的临床相关细菌,包括铜绿假单胞菌(*Pseudomonas aeruginosa*)、大肠杆菌(*Escherichia coli*)、枯草芽孢杆菌(*Bacillus subtilis*)和金黄色葡萄球菌(*Staphy
来源:Electroanalysis
时间:2025-10-01
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具有吡啶嗪骨架的新型丝氨酸消旋酶抑制剂的发现与结构优化
摘要 丝氨酸消旋酶(SRR)抑制剂有望成为治疗阿尔茨海默病的新药。在这项研究中,我们成功发现了化合物5,这是首个含有吡啶嗪环系统的SRR抑制剂。我们还对5进行了结构优化,并明确了其结构与活性之间的关系。化合物5的抑制活性比我们之前开发的SRR抑制剂B强约4倍,因此有望成为新型SRR抑制剂的有力候选化合物。 图形摘要 我们发现了化合物5,这是首个含有吡啶嗪环系统的SRR抑制剂。我们还对其结构进行了优化,并明确了结构与活性之间的关系。化合物5的抑制活性比我们之前开发的
来源:ChemistrySelect
时间:2025-10-01
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苯并吡喃亚胺-半胺环链互变异构现象中的空间效应:互变异构自由能作为取代基大小的衡量指标
本研究探讨了一类新型化合物——四氢苯并[c]吡喃胺的合成与表征。这类化合物存在一个典型的环链互变异构现象,即其分子结构可以在一个包含氮原子的亚胺环(imine)和一个包含羟基的半缩氨(hemiaminal)之间相互转化。这一现象在有机化学中并不罕见,但通常与糖类化合物相关,而本研究扩展了其在异环结构中的应用范围。通过一系列实验,研究者发现,这种互变异构的自由能变化与取代基的立体效应密切相关,而与环的大小关系不大。这一发现对于理解环链互变异构中取代基的立体影响具有重要意义。为了更深入地了解这一现象,研究者合成了多个四氢苯并[c]吡喃胺化合物,并对它们的互变异构自由能(TFE)进行了系统研究。同时
来源:ChemistrySelect
时间:2025-10-01
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采用基于锆的金属有机框架、量子点和石墨烯逐层改性的丝网印刷碳电极,以提升氧析出反应性能
摘要 为了推动电化学水分解技术的发展,用于氧进化反应(OER)的电催化剂必须具备高效性、低成本和长寿命。在本研究中,通过逐层修饰工艺制备了含有ZIF-67的丝网印刷电极。ZIF-67是一种基于锆的金属-有机框架(Zr-MOF),由三聚酸、碳量子点(CQDs)和石墨烯纳米片(GNPs)组成。结构测试和电化学测试表明,这种混合电催化剂系统具有更多的活性位点、更大的表面积以及更优异的电子传输性能。与已报道的电极相比,经过ZIF/MOF/GNP改性的丝网印刷碳电极(SPCE)在OER性能上表现显著更好:在10 mA cm−2的电流下过电位降低了280 mV
来源:Electroanalysis
时间:2025-10-01
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表面活性剂介导的油中液滴电润湿作用用于液态形状操控
液态物质在微观尺度上的操控能力为微流体技术的发展提供了广阔的可能性。作为一种高效的液态形状调控机制,电润湿(Electrowetting-on-dielectric, EWOD)因其简单的电气驱动方式而被广泛应用于需要可逆液态形状变化的微流体系统中。然而,EWOD技术在实际应用中存在一些局限性,例如需要较高的操作电压(通常超过80伏),这可能导致设备可靠性问题,并且由于需要使用绝缘层和疏水性顶层涂层,其制造成本较高。为了克服这些限制,近年来研究人员探索了一种新的液态形状调控机制——由离子型表面活性剂介导的电脱湿(electro-dewetting)。与EWOD不同,电脱湿可以在空气中实现液态形