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基于数据驱动的智能磨削工艺系统:构建策略与应用
摘要智能绿色工艺系统的开发是先进制造技术与数字信息技术深度整合的体现,同时也是实现绿色智能工业制造的关键步骤。目前,在轴承磨削等制造领域,缺乏具备较强实用性、丰富数据支持、全面分析能力以及工艺预测、优化和绿色指导功能的系统化解决方案。在此背景下,构建了智能绿色工艺系统的整体架构。以轴承磨削为例,探讨了该工艺系统的关键技术,并开发了一套用于轴承磨削的智能绿色工艺系统软件。该系统预测结果的R²值均大于0.96,与企业在实际应用中常用的参数相比,优化后的产品质量、效率及环保性能均有所提升。对比实验结果验证了该系统的可行性和适用性,该系统能够为轴承的智能磨削提供数据支持、智能决策及优化指导。智能绿色工
来源:JOURNAL OF INTELLIGENT MANUFACTURING
时间:2025-09-27
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综述:火星感应磁层与近火星环境——火星Express的揭示
火星感应磁层的形成机制当太阳风携带冻结的行星际磁场(IMF)与火星这类具有足够稠密电离层的非磁化天体相互作用时,会形成感应磁层。太阳风动能与感应磁场压力在磁鞘区域达到平衡,磁力线被拉伸并"包裹"障碍物。火星的独特之处在于其低重力导致外大气层延伸至弓激波之外,且离子回旋半径与行星半径相当,使得动力学效应尤为重要。更特殊的是,火星表面存在强度高达19000 nT的壳层磁场异常,形成了感应磁场与磁异常场结合的混合磁层结构。火星探测任务的演进历程火星等离子体环境研究始于1965年水手4号飞掠,随后苏联火星2号、3号、5号及Phobos 2号任务逐步推进。火星Express于2003年进入轨道,其搭载的
来源:SPACE SCIENCE REVIEWS
时间:2025-09-27
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综述:探索磁重联的模拟模型
引言数值计算在科学中始终扮演着重要角色。磁重联被认为是一个多尺度过程,因为它在极小的长度和时间尺度上涌现的物理现象能够对整个系统产生全局性影响。一个直观的例子是地球磁层日侧磁重联,磁场线在约5公里(电子惯性长度 de≡ c/ωpe)的尺度上断裂,但其动力学效应却驱动着跨越数十万de尺度的全球磁层对流。显然,在模拟全球尺度的同时精确解析打破“冻结”约束的物理过程是不可能的。这种不可能性催生了种类繁多的模拟模型,每种模型都有其优缺点。通常,模拟中包含的物理越真实,计算成本就越高。本文概述了当前用于研究磁重联的主要模拟模型。在磁重联中,扩散区出现在物理性质发生变化的薄边界层内,最终允许磁拓扑发生变化
来源:SPACE SCIENCE REVIEWS
时间:2025-09-27
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综述:预测太阳高能粒子:太阳风暴监测——为空间奥德赛做准备
引言太阳高能粒子(SEP)是由太阳上的爆发性现象(如太阳耀斑和日冕物质抛射)产生的高能粒子(质子、电子和重离子),其能量范围可从数十keV到数GeV。SEP事件对星际空间中的航天器设备、宇航员以及地球磁层和大气层(通过次级效应)构成直接的辐射危害。随着人类计划重返月球并前往火星,准确预测SEP事件变得至关重要。关键依赖关系SEP事件的发生和特性与母体太阳活动密切相关。研究表明,SEP峰值强度与CME速度之间存在合理的相关性。快速且宽的CME有利于产生大范围的“缓变型”SEP事件,因为它们是形成能够有效加速粒子的激波的必要条件。SEP的观测还强烈依赖于母体太阳爆发的位置(日面经度)。由于行星际磁
来源:SPACE SCIENCE REVIEWS
时间:2025-09-27
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综述:赫拉号(Hera)欧洲航天局(ESA)运营:飞行初期及小行星探测阶段规划概念
摘要在AIDA(小行星撞击与偏转评估,一个国际性的行星防御合作项目)的框架下,DART和Hera航天器正瞄准双小行星系统Didymos-Dimorphos。这两项任务的科学目标是评估小行星的偏转效果、进行近距离观测以研究小行星特性,并为未来的任务验证相关技术。NASA的第一个任务DART于2022年9月成功撞击了Dimorphos。第二个任务Hera是由欧洲航天局(ESA)执行的,它搭载了两个欧洲立方体卫星(Juventas和Milani),并于2024年10月发射。Hera将于2026年12月抵达Didymos系统,以研究DART撞击的影响结果以及该双小行星的物理特性(质量、引力场、内部结构
来源:SPACE SCIENCE REVIEWS
时间:2025-09-27
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在左心房扩大程度较高的患者中,低电压区域消融的疗效得到增强:SUPPRESS-AF试验的亚组分析
肺静脉隔离(PVI)是治疗持续性心房颤动(AF)的基石性方法,但其在临床中的疗效仍存在一定的局限性。一项名为SUPPRESS-AF的随机对照试验表明,尽管低电压区(LVA)消融在总体患者中未显示出显著的疗效,但其效果却与心房重塑的程度密切相关。这一研究结果引发了对LVA消融在特定患者群体中是否具有潜在优势的进一步探讨。基于此,本研究对SUPPRESS-AF试验进行了亚组分析,旨在评估LVA消融在不同左心房直径(LAD)患者中的疗效差异。LAD作为衡量心房重塑的重要指标,被广泛用于评估心房结构的变化情况。本研究采用LAD的中位数44 mm作为分组标准,将患者分为左心房直径大于44 mm和小于等于
来源:Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology
时间:2025-09-27
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通过芘堆叠骨架结构增强离子交换膜(AEM)的OH−导电性和碱性稳定性,以用于水电解
摘要利用阴离子交换膜(AEMs)的氢能技术由于其在商业上的成本效益潜力而受到了越来越多的关注。然而,该技术仍面临导电性和长期稳定性方面的挑战。本文提出了一种创新方法,通过π-π相互作用来提高AEMs的耐碱性和导电性。聚合物主链中的协同π堆叠网络通过定向自组装诱导阳离子的长程聚集,形成离子簇微域。这些纳米限制环境提高了局部氢氧根离子的浓度,从而增加了局部区域内可利用的离子跳跃位点的密度。此外,芘的电子供体效应有效降低了季铵阳离子附近β-H的静电势,从而增加了OH−亲核攻击的能量障碍。所制备的AEMs表现出优异的性能,具有高导电性(160 mS/cm)和出色的耐碱性(在80°C下,2 M KOH溶
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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用于高性能长波红外光电二极管的氯离子钝化硫化铅薄膜
摘要液相化学沉积的硫化铅作为一种窄带隙半导体,在扩展短波长红外传感方面具有巨大潜力。然而,硫化铅薄膜通常含有大量的硫空位和氧杂质,这些杂质是在化学沉积过程中形成的,从而导致器件性能不佳。在此,我们首次报道了在液相化学沉积过程中通过添加氯化物离子对硫化铅多晶薄膜进行原位钝化处理的方法。由于氯化物离子与硫离子的离子半径相似,并且能够与铅离子配位,因此添加氯化物离子有效降低了硫空位和硫-氧缺陷的密度。缺陷密度的降低使得由这种钝化薄膜制成的同质结光电二极管的暗电流密度降低了三倍以上。该光电二极管在2.5 µm波长下的响应度为0.79 A/W,响应速度为19.6 µs。在室温下,1 mm²面积的光电二极
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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Sn掺杂诱导的Ga2O3深紫外光电探测器界面势垒高度调节
摘要通过可调元素掺杂来优化器件性能是半导体技术中的一个吸引人的方面。与重掺杂相比,轻掺杂更高效,并且能够精确调控材料属性和调整能带结构。在本研究中,采用了一种简便的等离子体增强化学气相沉积技术制备了一系列掺锡的Ga2O3薄膜(Sn:Ga=0–1.14 at.%)。通过改变氧空位(OII)的浓度,可以调节这些薄膜的导电性以及Ti/Sn-Ga2O3界面处观察到的非典型肖特基型结行为,进而影响载流子传输过程和相应的Au/Ti/Sn-Ga2O3/Ti/Au光电探测器的检测性能。值得注意的是,当OII浓度增加到38.88%时,界面肖特基势垒高度降至0.54 eV,这促进了电子隧穿效应,使器件的响应度提升
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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通过水辅助真空浸渍法快速制备具有多功能特性的Cf/ZrB2-SiC复合材料
摘要连续碳纤维增强的ZrB2-SiC陶瓷基复合材料是一种具有良好前景的热防护材料。尽管注射辅助真空浸渍(IVI)技术相比传统方法具有处理周期短、成本低以及纤维损伤减少等优点,但基于酚类/丙酮的IVI系统制备的复合材料(称为CPS)的陶瓷含量较低。为了解决这一问题,研究人员开发了一种基于水基浆料的无损化方法,制备出了称为CHS的复合材料。经过一次IVI处理后,CHS的ZrB2相体积分数达到了25%,比CPS高出47%,同时处理时间缩短了49%。经过化学气相渗透(CVI)处理后,CVI-CHS复合材料的室温抗压强度为106.78±10.53 MPa,比CVI-CPS提高了28%。裂纹扩展分析显示,
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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综述:通过界面和体工程优化石墨阳极的快速动力学:综述
摘要由于锂离子电池具有高能量密度和优异的循环性能等优点,多年来在消费电子、储能和新能源汽车领域占据了主导地位。石墨因其稳定的层状结构、优异的导电性和成本效益而成为最广泛应用的阳极材料。然而,其固有的局限性,尤其是相对较低的理论比容量(372 mAh/g)和缓慢的离子扩散动力学,对高能量密度和功率密度电池系统的开发构成了重大挑战。本文简要介绍了石墨阳极材料的嵌入机制和失效机理,回顾了这些材料在体相和表面改性方面的研究进展,并讨论了其未来的发展前景。由于锂离子电池具有高能量密度和优异的循环性能等优点,多年来在消费电子、储能和新能源汽车领域占据了主导地位。石墨因其稳定的层状结构、优异的导电性和成本效
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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无缺陷的Bi-Sn@C复合材料,具有高容量和长循环寿命,是卓越的钠离子存储材料
摘要由于二元合金能够结合单相合金的优点,它们在钠离子电池的研发中受到了广泛关注。然而,这些材料的电化学性能往往较为有限,其结晶状态与钠存储性能之间的关系尚未得到充分理解。在本研究中,我们通过相分离冶金法合成了不同成分的Bi-Sn二元合金,以探究不同晶体结构的钠存储性能。结果表明,亚共晶和过共晶Bi-Sn合金在非共晶界面容易形成“树枝状”初级相,这会加剧结构退化并增加内阻。相比之下,具有优化共晶界面的Bi-Sn合金能够有效控制树枝状晶体的生长并减少缺陷,从而提高微观结构稳定性并提升电化学性能。实验结果显示,共晶p-Bi57Sn43@C负极在1 C电流下的比容量达到了创纪录的470.3 mAh g
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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可控自模板合成CoNiFe-PBA中空结构,显著提升电催化析氧反应活性
摘要电催化剂的微观结构和组成对其氧演化反应(OER)性能起着至关重要的作用。本文报道了一种可控的自模板合成方法,用于制备具有增强OER活性的中空CoNiFe普鲁士蓝类似物(PBAs)及其磷化物衍生物。首先通过溶剂热法合成可调节金属比例的钴镍碱性醋酸盐,然后与六氰合铁酸钾进行阴离子交换以形成CoNiFe-PBAs,随后进行磷化处理得到中空CoNiFe磷化物(CoNiFe-PBA-Ps)。其中,Co3Ni1Fe组成的材料在颗粒尺寸和空心结构方面达到了最佳平衡,从而增加了活性位点的暴露面积并提高了电解质的可及性。最终的Co3Ni1Fe-PBA-P在10 mA cm−2电流密度下表现出273 mV的低
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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利用MXene/CNTs/TPU柔性应变传感器结合深度学习算法和软执行器进行植物生长监测、预测和自我调节
摘要智慧农业利用传感器和软件通过移动设备或计算机平台来控制农业生产,实现了无人化、自动化和智能化的管理。近年来,植物生长监测技术的研究与开发受到了广泛关注。面临的挑战在于如何在不损害植物的情况下实现长期监测、阶段性预测以及植物的自我调节。本研究展示了如何利用由Ti2C2Tx(MXene)、碳纳米管(CNTs)和热塑性聚氨酯(TPU)组成的复合纳米纤维膜(CNMs),通过静电纺丝和超声浸渍技术制备出适用于植物且具有透气性的拉伸和弯曲应变传感器。MXene与CNTs在TPU纳米纤维膜上协同形成了双网络导电结构,使得该复合膜具有出色的拉伸灵敏度(在0%–20%、20%–50%和50%–70%的范围内
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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硫掺杂碳对Na4Fe3(PO4)2(P2O7)电池性能的界面调控作用:提升电池的充放电速率并增强其稳定性
摘要基于铁的混合磷酸盐因其低成本、无毒性和高结构稳定性而被视为钠离子电池(SIBs)的有前景的负极材料。然而,它们的电化学性能受到较差的电子导电性和缓慢的离子扩散的限制。在本研究中,将含有多孔珊瑚状碳(NFPP-U0.5%)的Na4Fe3(PO4)2(P2O7)作为SIBs的负极材料进行了研究。S掺杂碳层的多孔珊瑚状结构以及C–S–Fe相互作用显著提高了电子导电性和钠离子扩散能力。NFPP-U0.5%在20 C电流密度下表现出优异的倍率性能,容量达到80.3 mAh g−1。此外,原位 X射线衍射分析表明,C–S–Fe相互作用结合独特的碳结构有助于在循环过程中保持较小的晶格体积变化。NFPP-
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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综述:功能性防污水凝胶表面工程:机制解析、界面调控与海洋环境保护
摘要海洋生物污损,即海洋生物在人工水下结构上的附着和积累,对海洋工程、航运业以及海洋生态系统产生了显著影响。传统的防污方法通常受到操作复杂性、高成本和潜在环境危害的限制。水凝胶涂层因其生物相容性、低毒性和环保特性而在海洋防污研究中引起了广泛关注。本文综述了水凝胶涂层在海洋防污中的应用,系统分析了通过各种交联策略实现的水凝胶材料的分子设计和网络结构调控,并阐明了其防污机制。同时,总结了现有水凝胶涂层的防污效果,评估了它们在实验室和现场环境中抑制生物污损的表现。此外,本文还探讨了复合材料和多功能水凝胶涂层的应用,以提高整体性能,并讨论了它们的发展潜力。最后,分析了水凝胶防污涂层目前的局限性,并提出
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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对螺旋锁定多共振热激活延迟荧光发射体进行微调,以实现接近BT.2020标准的高效绿色电致发光
摘要有机发光二极管(OLED)因其在未来一代显示技术中的潜力而受到广泛关注,这就需要开发出兼具高效率和出色色彩纯度的发光体。在这项研究中,通过将螺旋锁定结构与外围取代基整合到多个共振(MR)框架中,提出了一种有效的方法。这种刚性且体积较大的螺旋锁定单元能够抑制振动并减少聚集倾向,从而保持掺杂薄膜中半高宽(FWHM)的狭窄特性。外围取代基则可以对发射光谱进行精细调节,使其更接近纯绿色区域。这种结构设计还提高了水平偶极比,使得LL108和LL125器件的外部量子效率(EQE)分别达到29.5%和24.4%,且半高宽(FWHM)小于30纳米。这些器件的国际照明委员会(Commission Inter
来源:Science China-Materials
时间:2025-09-27
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综述:红外辐射对癌症特征的光生物调节作用
摘要光生物调节(PBM)是一种利用非电离辐射(如红外辐射)的治疗技术,这种辐射能够刺激或抑制生物过程。癌症的特点是在身体任何结构中细胞生长和增殖失控,从而能够侵入其他组织。癌症表现出一些独特的生物学特征,即所谓的“癌症标志”。尽管PBM具有治疗潜力,且全球有数百万人受到癌症的影响,但PBM(尤其是红外A辐射)对癌症的作用机制尚未完全阐明。因此,我们旨在综述红外辐射诱导的PBM对癌症标志的影响。为此,我们通过MEDLINE/PubMed检索了关于红外A辐射诱导的PBM在体外和体内癌症实验模型中的效果的研究。检索到的数据显示,红外A辐射诱导的PBM对癌症的四个标志(维持增殖信号传导、逃避生长抑制因
来源:Lasers in Medical Science
时间:2025-09-27
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与58S生物活性玻璃相关的光生物调节作用在牙本质过敏治疗中的应用——一项关于人牙髓细胞分化的体外研究
摘要本研究旨在分析一种58S实验性生物活性玻璃(无论是否结合光生物调节(PBM)疗法)对人类牙髓细胞(HDPCs)功能分化的影响。将1毫米厚的牙本质盘安装在金属装置上,模拟牙髓腔,并将其置于HDPC培养物上方。对牙本质盘施加以下处理方法,这些处理方法可单独使用或与PBM结合使用(InGaAlP,波长660纳米,强度5焦耳/平方厘米,连续模式,点照射或接触照射):BGP——实验性生物活性玻璃膏;NP——Nupro预防性牙膏;CXT——Clinpro XT清漆;-对照组(α-MEM);以及+对照组(分化培养基——DM)。在7天、14天和21天后,通过Alizarin Red S染色法检测钙沉积情况
来源:Lasers in Medical Science
时间:2025-09-27
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低能量1064纳米皮秒激光(配合/不配合微透镜阵列)治疗黄褐斑的疗效与安全性:一项随机、分面对照研究
摘要低能量皮秒(LFPS)掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)1064纳米激光已成为治疗黄褐斑的一种有前景的方法;然而,其最佳使用策略仍不明确。本研究旨在评估LFPS单独使用与结合微透镜阵列(MLA)治疗黄褐斑的效果和安全性。30名黄褐斑患者分别接受一侧面部(对照组[C])仅使用LFPS治疗,另一侧面部(治疗组[T])使用LFPS结合MLA治疗。治疗间隔为四周,共进行五次疗程。在治疗前、治疗后一个月、三个月和六个月时,通过标准化成像技术、VISIA-CR评估以及医生全球美学改善量表(P-GAIS)和黄褐斑面积与严重程度指数(MASI)进行评估。记录了复发情况和不良反应。与基线相比,MASI评分在所有
来源:Lasers in Medical Science
时间:2025-09-27