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  • 基于回收聚酰胺66(PA66)的高灵敏度柔性摩擦电纳米发电机传感器,用于监测足球运动员下肢训练情况

    这项研究提出了一个创新的解决方案,以应对现代竞技体育对运动员运动监测的高要求。传统可穿戴设备在灵敏度和材料选择上存在局限,这不仅影响了运动数据的采集精度,也对环境造成了负担。为了克服这些问题,研究团队开发了一种基于回收尼龙66(PA66)的新型高灵敏度摩擦纳米发电机传感器(PN-Sensor)。这种传感器具有多层柔性结构,能够在广泛的负载范围内实现精准的运动检测,并通过集成蓝牙传输和多模态分析技术,为足球训练提供实时监控能力。此外,该传感器还展现出良好的环境兼容性,为资源的循环利用开辟了新的途径。研究背景指出,运动员的日常训练水平对他们的竞技状态和比赛表现具有决定性影响。随着智能体育的发展,可

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-09-19

  • 激光粉末床熔融(LPBF)制造的GH4099镍基超合金的温敏拉伸性能及变形机制

    在当今社会,疼痛已成为一个严重的公共卫生问题,不仅影响患者的生活质量,还带来了显著的经济负担。尽管现有的镇痛策略多种多样,包括药物镇痛、神经调节、神经阻滞等,但这些方法各自存在一定的局限性。例如,药物镇痛虽然在临床上广泛应用,但由于其副作用和药代动力学特性,长期使用可能引发呼吸抑制和依赖性等问题。而局部麻醉药物则因代谢迅速、生物利用度有限,只能提供短暂的缓解。神经调节和神经阻滞技术虽然有效,但往往需要手术操作,成本较高,且存在神经损伤的风险。因此,创新性的互补和替代医学以及生物医学工程方法正逐步展现出新的临床前景,为疼痛管理提供更有效的解决方案。其中,针灸作为一种传统的中医疗法,因其相对安全、

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-09-19

  • 超声波纳米晶表面改性对增材制造Inconel 625合金腐蚀行为的影响

    扎赫拉·法蒂普尔(Zahra Fathipour)| 莫尔特扎·哈迪(Morteza Hadi)| 瓦希德·法尔塔什万德(Vahid Fartashvand)材料工程组,戈尔帕耶甘工程学院(Golpayegan College of Engineering),伊斯法罕理工大学(Isfahan University of Technology),戈尔帕耶甘,87717-67498,伊朗引言英科镍625(Inconel 625)是一种基于镍的超合金,其特点是含有较高的铬和钼含量。铬含量增强了合金的耐腐蚀性,而钼则有助于降低点蚀发生的风险[[1], [2], [3]]。铌通过固溶强化作用提高了合金的

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-09-19

  • 用于解释碳化硅(SiC)纤维蠕变和恢复行为的高温粘弹性机制

    这项研究提出了一种创新的策略,旨在克服传统固态树脂预浸料(SRPs)在常温下无法弯曲以及在真空袋单体(VBO)加工过程中气体排出受限的问题。通过使用3D打印技术,在干燥的织物上形成一个未固化的固态环氧树脂(SR)的图案,使得SRPs在常温下具备弯曲能力,并且在VBO过程中可以更有效地进行气体排出。这种设计方法不仅保留了干燥织物区域,还使得整体材料在弯曲时具有更好的适应性。通过调整图案的参数,如元素的几何形状和覆盖范围,可以实现对弯曲和剪切行为的独立控制,从而满足特定的弯曲条件需求。这一发现为开发适用于无 autoclave 复合材料制造的 SRPs 提供了理论依据和技术支持。### 研究背景纤

    来源:Materials & Design

    时间:2025-09-19

  • 掺Ho₂O的硼酸盐玻璃经ZnO和CaO改性后的光学性能、光子相互作用特性及辐射屏蔽效果

    M. Kh. Hamad基础科学系,社会与基础科学学院,阿尔侯赛因技术大学,King Abdullah II街242号,安曼,11831,约旦摘要在这项工作中,我们使用熔融急冷技术合成了一系列掺杂了Ho2O3的硼酸盐基玻璃,并添加了ZnO和CaO进行了系统研究。实验表明,添加这些改性剂后,玻璃的密度从2.98 g/cm3增加到了3.29 g/cm3,从而直接增强了光子相互作用概率。Tauc图分析显示,光学带隙从3.879 eV降低到了3.739 eV。Geant4蒙特卡洛模拟结果与XCOM预测非常吻合,偏差小于4%,这一结果还通过Kolmogorov-Smirnov检验得到了进一步验证(Dma

    来源:Materials Advances

    时间:2025-09-19

  • 对Rb₂AgMoX₆(X = F, I)的磁性和光学性质进行研究,以应用于自旋电子学和能量收集领域

    本研究聚焦于一种新型的卤化物双钙钛矿材料——Rb₂AgMoX₆(X = F, I),通过密度泛函理论(DFT)计算,对其相稳定性、光学、电子、磁性和热电特性进行了系统分析。卤化物双钙钛矿(HDPs)因其独特的结构和优异的物理性能,近年来在能源和电子领域引起了广泛关注。作为一类具有A₂BB'X₆结构的材料,HDPs在B位和B'位分别容纳不同价态的阳离子,从而赋予其更灵活的结构设计和更丰富的物理性质。本文的研究对象Rb₂AgMoX₆,通过引入Ag和Mo作为B位阳离子,展现出潜在的高光吸收能力和优异的热电性能,这使其在太阳能电池和废热回收等应用中具有重要价值。在结构稳定性方面,研究通过计算容忍因子和

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-09-19

  • 激光重熔诱导的TiC/FeNiCoCr复合涂层的微观结构演变与性能优化

    这项研究探讨了通过激光熔覆(LC)工艺制备的TiC增强FeNiCoCr复合镀层在熔覆前后的相组成、微观结构特征、纳米压痕特性、耐腐蚀性能以及空蚀抗性。研究还深入分析了熔覆处理对微观结构改性和整体性能提升的潜在机制。研究结果表明,尽管镀层的主要相组成(FCC + TiC)在熔覆处理后保持不变,但TiC颗粒的形态和空间分布发生了显著变化。与LC镀层相比,经过激光再熔(LRM)处理的镀层中TiC颗粒更加细小且分布更加均匀,从而减少了颗粒聚集现象,并增强了增强相与基体之间的界面结合强度。由于再熔过程中冷却速率的降低,晶粒表现出更强的择优取向,并伴随着明显的动态再结晶现象,导致晶粒细化。与此同时,LRM

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-09-19

  • 高容量MoS2@PDMAEMA-Li+纳米卷轴用于先进锂离子电池:设计、实验研究及理论验证

    随着现代科技的快速发展,便携式电子设备和可再生能源技术(如太阳能、地热能、潮汐能和风能)的广泛应用,对安全、高效且能长期维持高性能的储能系统提出了更高的要求。在众多储能技术中,锂离子电池(LIBs)因其高安全性、成本效益和广泛的可用性,依然占据主导地位。然而,锂离子电池在能量密度、稳定性和循环寿命方面仍存在一定的局限性,尤其是在极端操作条件下,如低温或高温环境以及高堆叠压力下,这些限制更加明显。为了进一步提升电池性能,研究者们不断探索新的材料设计和改性策略,以改善锂离子的传输效率和提高电池的容量。在这一背景下,二硫化钼(MoS₂)作为一种具有层状结构的材料,受到了广泛关注。MoS₂的层状结构使

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-09-19

  • Al-Mg(-Sc-Zr)合金在增材摩擦搅拌沉积过程中的晶粒结构演变

    莫琳·普伊布拉斯(Maureen Puybras)|维罗妮克·马萨迪埃(Véronique Massardier)|马修·巴内特(Matthew Barnett)|米歇尔·佩雷斯(Michel Perez)|托马斯·多兰(Thomas Dorin)法国里昂大学(Univ. Lyon)、里昂国立应用科学学院(INSA Lyon)、里昂商学院(UCBL)、MATEIS研究所及CNRS 5510实验室,维尔乌尔班(Villeurbanne)摘要摩擦搅拌沉积(Additive Friction Stir Deposition, AFSD)是一种新兴的固态增材制造工艺,通过摩擦产生的热量实现大型铝制零件

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-09-19

  • 采用回收聚苯乙烯泡沫制备的纳米磁赤铁矿修饰碳微球,用于吸附去除4-硝基苯酚

    Sandra B. Aguirre | Jassiel R. Rodriguez | Andrei Simakov | Jossette Cruz | W. De La Cruz | Balter Trujillo | Rosa-Maria Felix | Eunice Vargas下加利福尼亚自治大学建筑工程与设计学院,墨西哥恩塞纳达,BC 22860摘要:通过一种简单的三步法(热解、活化及氧化铁沉积),成功地合成了低成本活性炭微球,这些微球以废弃的膨胀聚苯乙烯为原料,其中一部分含有氧化铁,用于吸附4-硝基苯酚。所得活性炭微球具有较短的有序结构,平均粒径为4.50 μm ± 1.61 μm;

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-09-19

  • Si诱导的堆垛错位能量调制及其对非等摩尔比CoCrCuNi合金变形机制的影响

    在现代材料科学领域,高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)因其独特的性能和广泛的应用前景而受到越来越多的关注。这类合金通常由五种或更多主元素以近等原子比组合而成,表现出优异的力学性能、耐腐蚀性和高温稳定性。本文的研究围绕CoCrCuNiSi体系中的三种低堆垛层错能(Stacking Fault Energy, SFE)合金展开,旨在探讨SFE与变形机制之间的关系,并通过调控合金成分和晶粒尺寸来优化其机械性能。SFE是衡量金属材料在塑性变形过程中是否会发生孪生或相变的重要参数。在面心立方(Face-Centered Cubic, FCC)结构的金属中,较高的SFE通常意味

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-09-19

  • 将废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)升级改造为多功能、可重复使用的吸附剂,用于可持续的水净化

    郭慧|曾飞|张丹|徐文彪吉林华宇大学材料科学与工程学院,中国吉林省吉林市132013摘要本研究开发了一种可持续的方法,通过将废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)转化为高效的染料吸附剂,来解决塑料废物和水污染问题。通过对废弃PET进行热碳化处理,随后将杂多酸H5[PMo10V2O40](PMoV)进行水热固定,制备了一系列新型的PMoV@C-PET-X材料。优化后的PMoV@C-PET-30在温和条件下,通过静电作用、π-π相互作用和η-π相互作用,在5分钟内实现了对亚甲蓝(MB)的完全吸附。综合表征证实了该材料具有多孔的石墨化碳结构以及均匀的活性位点分布。吸附机制从低浓度时的化学吸附为主转变为

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-09-19

  • 活性炭负载的纳米零价铁(nZVI@AC)用于增强过氧乙酸的活化效果,在类芬顿反应中降解磺胺甲噁唑

    本研究提出了一种新型的纳米零价铁负载活性炭(nZVI@AC)复合催化剂,旨在解决裸露纳米零价铁(nZVI)在应用过程中固有的聚集和氧化问题。该复合材料在过氧化氢(PAA)活化过程中表现出高效的催化活性,能够在10分钟内完全降解磺胺甲恶唑(SMX),其表观反应速率常数(kobs)为0.3171 min-1。通过多种表征手段验证了活性炭载体对电子传递的增强作用以及对电子供体能力的提升,这有助于最大程度地暴露活性的Fe2+物种,从而对PAA的活化及活性氧物种(ROS)的生成至关重要。通过自由基淬灭、电子顺磁共振(EPR)和探针实验,研究确认了羟基自由基(•OH)、单线态氧(1O2)和乙酰过氧基自由基

    来源:Materials Advances

    时间:2025-09-19

  • 为了理解具有可调机械响应的3D手性NPR结构的设计原理及其旋转变形力学特性

    在当前的研究中,科学家们提出了一种创新的三维负泊松比(NPR)螺旋结构设计,旨在解决传统负泊松比材料在制造过程中的复杂性和局限性。该结构基于二维交错肋架构,结合了水平方向的螺旋交替肋与垂直方向的Z型连接配置,以实现更优的成型性和制造兼容性。研究团队还提出两种优化架构:波形优化结构(W-NPR)和节点增强结构(N-NPR),并将其与原始折叠结构(F-NPR)进行对比分析。结果表明,N-NPR结构在成型性方面表现出色,适合使用数字光处理(DLP)技术进行制造。负泊松比材料因其独特的“负向收缩”特性,在生物医学、运动装备和传感器等领域具有广泛的应用前景。然而,传统的三维负泊松比结构在制造过程中面临诸

    来源:Materials & Design

    时间:2025-09-19

  • 在静水压力下调节新型MAX相Zr₃CdC₂的物理性质,以适应工业应用需求

    Zr₃CdC₂作为一种新型的MAX相化合物,近年来在材料科学领域引起了广泛关注。MAX相材料以其独特的结构和优异的物理性能而著称,这类材料通常具有金属与陶瓷之间的双重特性,即在某些方面表现出金属的高导电性,而在其他方面则展现出陶瓷的高硬度和耐磨性。Zr₃CdC₂的结构基于六方晶系,空间群为P6₃/mmc(编号194),其结构特点为由金属层与碳或氮层交替堆叠而成,形成了一种具有层状特征的纳米复合材料。这种结构不仅赋予了Zr₃CdC₂良好的机械性能,还使其在高温、高压等极端条件下表现出优异的稳定性。本研究采用密度泛函理论(DFT)对Zr₃CdC₂在0至30 GPa的静水压力范围内进行了系统的理论计

    来源:Materials Chemistry and Physics

    时间:2025-09-19

  • 掺铥(Tm)和掺镱/铒(Yb/Er)的锗酸盐碲酸盐玻璃的光谱及热成像特性研究

    近年来,随着对光学材料研究的不断深入,玻璃材料因其独特的物理和化学性质,在光学传感、激光技术以及热成像等领域展现出了广泛的应用前景。特别是,以锗酸盐-碲酸盐玻璃(germanate-tellurite glasses)为基础的复合材料,因其优异的热稳定性、化学耐久性以及较低的声子能量,成为研究的重点对象。此类玻璃不仅具有宽广的透明波段范围,还具备较高的折射率,使其在光学器件的设计与制造中具有显著优势。本文聚焦于Tm³⁺(铥离子)单掺杂、Tm³⁺/Yb³⁺(铥/镱共掺)以及Tm³⁺/Yb³⁺/Er³⁺(铥/镱/铒三掺)三种不同掺杂方式的锗酸盐-碲酸盐玻璃,探讨其在光谱特性与热成像性能方面的表现。

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-09-19

  • 氧化高熵合金增强的2024Al合金:异质结构通过核壳结构及原位纳米面心立方(FCC)相增强界面强度

    本研究聚焦于高熵合金(HEA)增强铝基复合材料的结构设计与性能优化。传统上,金属基复合材料的增强相主要包括陶瓷、碳基材料和金属,其中陶瓷增强相如Al₂O₃、SiC和AlN因其高硬度、高强度和优异的耐磨性被广泛使用。然而,陶瓷增强相存在与铝基体润湿性差的问题,这通常导致界面结合不充分,进而影响复合材料的整体机械性能。相比之下,金属增强相,特别是高熵合金,因其良好的强度、疲劳性能和可调控的微观结构,为提升复合材料的性能提供了新的可能性。高熵合金作为一种新型材料,自21世纪以来成为研究热点。其独特的成分组合赋予了其优异的力学性能、耐腐蚀性和低密度,使其在铝基复合材料中的应用前景广阔。然而,高熵合金增

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-09-19

  • 辐照温度对W-0.3Cr合金在6.4 MeV Fe离子辐照后微观结构和硬度的影响

    本研究聚焦于钨-0.3%铬(W-0.3Cr)合金在不同温度下受到6.4 MeV铁离子辐照后的微观结构演化、缺陷行为以及硬度变化。通过结合多种先进表征技术,如掠入射X射线衍射(GIXRD)、透射电子显微镜(TEM)和纳米压痕测试(nanoindentation),研究团队深入探讨了辐照温度对材料性能的影响机制。实验结果揭示了材料在高温辐照条件下,其内部结构和力学行为的变化规律,为未来核聚变反应堆中钨基材料的开发提供了重要参考。### 辐照温度对缺陷行为的影响在本研究中,W-0.3Cr合金在773 K、1073 K和1273 K三个温度下接受6.4 MeV铁离子辐照,其损伤峰值为0.26 dpa(

    来源:Materials & Design

    时间:2025-09-19

  • 将机器学习与微观结构分析相结合,用于设计高性能陶瓷增强涂层

    陶瓷增强金属基熔覆堆焊钢表面的制备是提高盾构机刀盘耐磨性能的有效方法。然而,设计高性能的金属-陶瓷粉末面临诸多挑战,因其成分复杂,通常需要大量的实验工作。为了解决这一问题,本研究利用实验数据,通过机器学习预测陶瓷增强铁基等离子熔覆堆焊层的耐磨性能,以支持高性能金属-陶瓷粉末的设计。首先,建立了四种非线性回归模型。经过优化和比较后,选择了最优模型用于预测堆焊层的耐磨性能。随后,通过实验验证了预测模型的可靠性。最后,对模型进行解释,对堆焊层的微观结构进行分析,并进行热力学计算,以阐明粉末成分、微观结构与堆焊层性能之间的关系。研究结果表明,随机森林模型(RF)在优化后具有最佳的预测精度,其决定系数(

    来源:Materials Characterization

    时间:2025-09-19

  • 掺铁的Co₄Sb₁₂斯库特鲁德合金的电子结构、磁性质、输运性质和弹性特性

    本研究通过密度泛函理论(DFT)和半经典玻尔兹曼输运理论,对Fe掺杂的Co₄Sb₁₂合金的结构、电子、磁性、输运和弹性特性进行了系统分析。研究团队采用第一性原理模拟方法,结合Quantum Espresso软件,使用广义梯度近似(GGA)和Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)交换关联泛函来计算这些材料的结构、电子和弹性特性。在输运特性的计算中,假设了一个恒定的弛豫时间(10⁻¹⁵秒),并基于这一假设计算了相关的输运系数。研究发现,Co₄Sb₁₂和FeCo₃Sb₁₂合金均表现出直接窄带隙半导体的特性,其能带隙分别为0.54 eV和0.67 eV。磁性方面,Co₄Sb₁₂的磁矩为

    来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

    时间:2025-09-19


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