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非线性弹性拉胀与非拉胀机械超材料中摩擦与材料阻尼的能量耗散机制研究
引言:机械超材料的能量耗散新范式机械超材料因其可定制特性成为工程领域的研究热点,传统观念将能量耗散视为需要最小化的负面因素,但近年研究转向主动利用耗散机制。本文研究的超材料单元结合热塑性聚氨酯(TPU 95 A)的超弹性(hyperelasticity)和粘弹性(viscoelasticity),通过结构化几何设计同时激活摩擦滑动和材料内部阻尼两种耗能途径。相较于采用线性弹性材料(如CPE HG100)的早期设计,该材料体系允许更大变形范围内的可重复能量耗散。方法论:多尺度表征技术几何设计:单元体由三部分组成——底部四根锥形柱、上部刀片结构及中央弹性框架(常规蜂窝或拉胀结构)。这种模块化设计通
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-09
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无铅BaZr0.05Ti0.95O3-0.5Ba0.92Ca0.08TiO3/Ni0.8Co0.2Fe1.95(Dy0.7Tb0.3)0.05O4磁电复合材料的性能优化与应用潜力
这项研究揭示了无铅磁电复合材料的神奇特性。通过将具有尖晶石立方结构的磁性相Ni0.8Co0.2Fe1.95(Dy0.7Tb0.3)0.05O4与四方钙钛矿结构的压电相BaZr0.05Ti0.95O3-0.5Ba0.92Ca0.08TiO3巧妙结合,研究人员打造出性能卓越的"磁-电转换器"。扫描电镜显示这些材料具有1.17-1.62 μm的致密微观结构,就像精心设计的纳米迷宫。在低温(5K)和室温(300K)下,材料都表现出完美的软铁磁特性,磁矩像训练有素的士兵一样整齐排列。特别有趣的是,M2复合材料展现出4.70 μC/cm2的剩余极化强度,而M3复合材料0.66的矩形比则像精准的开关,非常适
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-09
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基于伞形虎眼万年兰仿生的高弹性负泊松比可调蜂窝结构设计与性能研究
这项突破性研究从伞形虎眼万年兰(Ornithogalum umbellatum)花朵的独特结构中获取灵感,设计出具有六瓣放射状排列的新型蜂窝结构(OUFH)。这种仿生结构展现出完美的三轴对称特性,每个花瓣单元以60度等角分布构成环形阵列。通过建立理论模型,研究团队精确计算出该结构的泊松比(Poisson's ratio)和杨氏模量(Young's modulus)等关键力学参数。令人振奋的是,理论预测与有限元模拟结果高度吻合,后续实验数据更验证了其准确性。性能测试显示,相较于传统凹栀子花形蜂窝结构,这种仿生设计展现出三大优势:相对密度降低21%,弹性应变能力提升至0.4量级,拉胀(auxeti
来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters
时间:2025-09-09
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综述:钙钛矿基发光电化学池的兴起
Abstract钙钛矿半导体凭借光谱窄发射、可调能隙(tunable energy gap)、高光致发光量子效率(high photoluminescence efficiency)等特性,成为光子学领域的研究热点。基于钙钛矿的发光电化学池(PeLEC)因其结构简单、可溶液加工和低成本等优势崭露头角。材料与机制钙钛矿(Perovskite)的ABX3晶体结构赋予其独特的载流子传输特性。PeLEC工作时,离子迁移形成内建电场,实现电子-空穴复合发光。研究表明,通过卤素组分调控(如CH3NH3PbI3-xBrx)可优化发射波长,而界面工程能显著提升器件效率。优化策略材料层面:混合阳离子(如FA+/
来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters
时间:2025-09-09
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基于双曲超材料光子晶体集成石墨烯-金层的太赫兹双波段角度无关吸收耦合模式研究
这项研究展示了一种突破性的太赫兹波段光子结构设计。通过将石墨烯单层巧妙地夹在两个具有拓扑特性的光子晶体(TPC1和TPC2)之间,并引入双曲超材料(HMMs)构建各向异性带隙,研究人员成功实现了"光子结界"效应。更妙的是,在结构边缘添加的金-介质双层就像个"光子捕手",其支持的Tamm态与拓扑界面态(TIS)产生强烈耦合,最终在光子带隙(PBG)内形成了两个醒目的吸收峰。这种设计就像给光子装上了"导航系统",无论入射角度如何变化,吸收特性都稳如泰山。该成果为开发新一代太赫兹隐身材料、生物传感和通信器件提供了重要技术路径。
来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters
时间:2025-09-09
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碳磷竞争性偏析对铁合金奥氏体晶粒生长的调控机制研究
摘要1250°C)使晶界迁移率提升达50%。1 引言钢铁制造中奥氏体晶粒尺寸控制直接影响材料性能。传统研究多关注单一溶质元素的SDE,而对C、P等多组分竞争性偏析的交互作用认识不足。本研究填补了这一空白,首次通过实验与模拟结合阐明C-P竞争对GB迁移的调控规律。2 材料与方法2.1 材料制备采用高频重熔技术制备Fe-C-P合金(P: 0.057-0.158 wt.-%),通过光学发射光谱(OES)验证成分。热力学计算证实实验温度范围内AlN和(Mn,Fe)S析出相的影响可忽略。2.2 HT-LSCM实验在Ar保护气氛下进行等温退火,实时记录晶粒演化。结合数字显微镜(DM)外部分析提升统计可靠性
来源:steel research international
时间:2025-09-09
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高锰高铝钢连铸横向裂纹形成机制:AlN析出与结晶器保护渣性能劣化的协同作用
在钢铁冶金领域,高锰高铝钢(20Mn23AlV)连铸时出现的横向裂纹如同"隐形杀手",严重威胁材料性能。科研人员化身"金属医生",通过扫描电镜(SEM)这位"显微镜侦探"发现:裂纹喜欢沿着奥氏体(austenite)晶界"偷偷发育",沿途还堆积了大量氮化铝(AlN)夹杂物这些"破坏分子"。热力学计算软件Factsage这位"预言家"给出关键线索:在工业生产条件下,只要温度超过1300 °C,AlN这个"晶界破坏者"就必然析出。高温延展性测试这位"体检师"也证实,材料在高温下确实存在"脆性体质",断裂面检测到大量夹杂物"犯罪证据"。更有趣的是,结晶器保护渣(mold flux)这个"温度调节师"
来源:steel research international
时间:2025-09-09
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微合金钢超厚板中(Ti, Nb, V)N析出相与冲击韧性的关联机制研究
微合金钢超厚板中心偏析区的冲击韧性劣化问题长期困扰工业生产。最新研究揭示了(Ti, Nb, V)氮化物(N)析出相与材料性能的微妙关联:在冷却速率较低的中心区域,>5微米的粗大析出相比例高达34.2%,远超表面区域的9.1%。通过WIRS-VB微偏析模型精确计算发现,氮化钛(TiN)在固相分数(solid fraction)仅为0.39时就开始析出,显著早于表面区域(0.76固相分数)。更有趣的是,在断口形貌的二次裂纹上观察到≈12微米的巨型(Ti, Nb, V)N颗粒,这些"钢铁肿瘤"成为裂纹萌生的"策源地",最终导致冲击韧性指标暴跌20.5%。该发现为理解厚板性能各向异性提供了分子尺度的理
来源:steel research international
时间:2025-09-09
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溶热法合成Sr2FeCoO6/rGO纳米复合材料及其与活性炭构建非对称超级电容器的储能性能研究
在能源存储领域掀起新浪潮的这项研究中,科研团队采用溶热合成法(solvothermal synthesis)巧妙制备了KOH活化的锶铁钴氧(Sr2FeCoO6)与还原氧化石墨烯(rGO)的纳米复合材料。通过X射线光电子能谱(XPS)这把"化学放大镜",发现材料表面藏着会变价的钴(Co2+/Co3+)和铁(Fe2+/Fe3+)离子,它们像灵活的电子搬运工,通过可逆氧化还原反应实现高效电荷存储。这个"纳米级储能小能手"在添加氧化还原增强剂的电解液中大显身手,展现出577 F g−1的惊人比电容(电流密度1 A g−1时),经历5000次充放电循环后仍保持77%的容量,就像马拉松选手般耐力十足。更有
来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters
时间:2025-09-09
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氧空位诱导BaTi1–xFexO3−δ体系室温磁有序与多铁性的突破性研究
这项突破性研究揭示了氧空位在BaTi1–xFexO3−δ体系中扮演的双重角色:一方面,三种电荷态的氧空位作为"磁性开关",成功诱导Fe3+离子在室温下形成铁磁和反铁磁有序(通过Mössbauer谱的六线峰特征首次证实);另一方面,这些空位在晶界处形成电子积累,产生显著的界面极化效应。有趣的是,10%铁掺杂样品在1kHz以下展现出惊人的室温磁电容响应,这种"电-磁对话"现象与材料在125°C发生的铁电-顺电相变形成鲜明对比。随着空位浓度增加,材料如同被"磁性墨水"浸染,磁有序和界面极化效应同步增强,为设计新型多功能电子器件提供了全新思路。
来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters
时间:2025-09-09
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综述:金属有机框架在光催化产氢耦合选择性氧化反应中的应用
Graphical Abstract太阳能驱动光催化产氢技术是实现可持续发展的关键路径。金属有机框架(MOFs)凭借其高度可设计的孔道结构和精准可控的活性位点,成为耦合产氢与选择性氧化的理想平台。示意图生动呈现了MOFs材料在光激发下实现质子还原与有机物氧化的协同过程,揭示了该领域从基础机理到实际应用的完整研究链条。Abstract化石燃料过度消耗加速了氢能开发进程,其中MOFs基光催化体系表现出独特优势。最新研究表明,通过单组分MOF设计、双金属引入、氧化/还原助催化剂负载以及异质结构建等策略,可实现高效产氢与选择性氧化的精准耦合。该综述特别关注了苯甲醇选择性氧化、苯胺C-N偶联、5-羟甲基
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-09
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光伏回收纳米硅-二氧化硅/石墨复合负极提升锂离子电池性能的可持续策略
1 引言硅(Si)负极因其4200 mAh g−1的理论容量被视为石墨负极的替代品,但300%的体积膨胀导致颗粒破碎和SEI层不稳定。研究团队创新性地采用光伏回收硅,通过氧气氛球磨制备出纳米Si-SiOx复合物,并与石墨复合形成"核-壳"结构。这种设计既保留了硅的高容量特性,又通过SiOx转化生成的Li2O-硅酸锂基质缓冲体积变化,同时石墨骨架维持导电网络。2 实验方法采用PULVERISETTE P5球磨机,在300 kPa氩气环境下将20 wt.%光伏回收纳米硅与80 wt.%石墨混合15小时。通过特殊磁力球磨在O2氛围中制备Si-SiOx相,其氧含量达9.82 at.%。电极采用CMC-
来源:Carbon Neutralization
时间:2025-09-09
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铈改性铁基SAPO-34催化剂的低温选择性催化还原性能优化研究
这项研究聚焦于提升铁基分子筛催化剂(Fe-SAPO-34)在氨气选择性催化还原(NH3-SCR)中的性能瓶颈。通过创新的铈(Ce)掺杂策略,科研团队发现当Ce/Fe摩尔比为0.1时,催化剂的微观结构发生显著变化:铁物种分散度提升,比表面积从474.78跃升至517.74 m−2 g−1,表面化学吸附氧含量从73.88%增加到80.23%。这些改性使得催化剂在360°C时NOX转化率达到98.82%,并将高效工作温度窗口拓宽至330-440°C,较未改性催化剂活性温度降低40°C。研究通过多种表征手段(BET比表面积测试、X射线衍射XRD、X射线光电子能谱XPS等)揭示了Ce促进Fe3+/Fe2
来源:European Journal of Inorganic Chemistry
时间:2025-09-09
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护理实践中身体的二元对话:生物机械体与生活体的哲学辨析
护理学科始终致力于从人性化角度理解疾病,这种努力体现在对整体护理(holistic care)和以人为中心护理(person-centered care)的倡导中。然而当前医疗体系仍被源自笛卡尔哲学的"生物机械体"范式主导——它将疾病简化为解剖学事实(anatomic fact),通过实验室数值(lab values)、生命体征(vital signs)、影像学报告(radiographic studies)等冰冷数据"说话",却漠视患者真实的疾病体验(illness experiences)。现象学家梅洛-庞蒂(Merleau-Ponty)提出的"生活体"概念,则关注患者主观的疾病感受。以卵
来源:Nursing Inquiry
时间:2025-09-09
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基于植入式心脏复律除颤器远程监测的房颤预测模型构建与验证
这项开创性研究揭示了植入式心脏复律除颤器(ICD)远程监测数据在预测房颤(AF)发作中的潜在价值。科研团队巧妙运用机器学习算法,通过分析14天的ICD参数序列,构建出能提前72小时预警AF事件的预测模型。研究背景凸显了AF与心衰(HF)的密切关联——AF往往是HF失代偿的前兆。团队提取了2012-2021年间Northwell远程监测中心的原发性预防ICD患者数据,采用XGBoost算法进行建模。值得注意的是,模型输入特征包含右心室(RV)和右心房(RA)感知振幅等关键电生理参数。在207例受试者中(中位年龄65岁,69%为男性),模型展现出0.79的AUROC和99%的特异性。尽管精确召回曲
来源:Journal of Cardiovascular Electrophysiology
时间:2025-09-09
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综述:高级实践护士主导的多学科团队中的领导角色、护理模式及有效性范围综述
ABSTRACTAim研究旨在系统阐述高级实践护士(APN)在医疗多学科团队中的领导角色、护理模式及实践有效性。随着全球医疗体系变革,APN通过其独特的临床领导力正成为可持续医疗模式的关键推动者。Background国际研究数据显示,领导能力已成为APN角色的核心特征。尽管APN在跨学科团队中承担着日益重要的领导职能,但目前对相关护理模式运作机制的认识仍存在显著空白。这促使研究者通过范围综述方法整合现有证据。Methods采用系统评价和Meta分析优先报告条目扩展版(PRISMA-ScR)指南开展范围综述。通过系统检索五大医学数据库,最终纳入33项符合标准的研究进行主题分析。Results研究
来源:International Nursing Review
时间:2025-09-09
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急性医院至养老院转诊决策的多维透视:关键决策点与沟通挑战
理性化决策的三重维度研究揭示了患者、家属与医疗团队对养老院转诊决策的差异化认知框架。家属常陷入"风险-负担"的二元困境,如Isa的女儿坦言母亲独居时"无法在紧急情况下5分钟到达"的焦虑,而医疗记录显示物理治疗师(physiotherapist)客观指出"养老院同样存在跌倒风险"。这种认知鸿沟导致决策天平倾斜——患者Arthur为"不拖累家人"选择妥协,而Peter则因"减少再入院"接受转诊。值得注意的是,MDT成员存在隐性评判倾向,当Arthur的姐姐无法增加照护投入时,治疗师明确表示"他缺乏支持系统",这种专业话语权无形中主导了决策走向。医院环境的双刃剑效应作为决策场域,急性医院既提供反思契
来源:International Journal of Older People Nursing
时间:2025-09-09
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蒙脱石固体超强酸(Ti-MSS)改性阻燃不饱和聚酯树脂的协同增效机制研究
固体超强酸因其卓越的酸性和热稳定性,能通过催化脱水成炭显著提升材料阻燃性能。而蒙脱石(MMT)独特的二维纳米片层结构,与阻燃剂存在奇妙协同效应。为强强联合,研究者巧妙将超强酸结构嫁接到MMT中,成功制备出蒙脱石固体超强酸(Ti-MSS)。通过X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)和哈米特指示剂法等手段,全面解析了其结构形貌与酸性特征。将Ti-MSS与聚磷酸铵(APP)联用处理不饱和聚酯树脂(UPR)时,0.1wt% Ti-MSS+9.9wt% APP的复配比例展现出惊艳表现:极限氧指数(LOI)飙升至28.9%,UL-94测试轻松斩获V-0评级。锥形量热(CCT)测试更揭
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-09-09
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经导管主动脉瓣置换术与腔内动脉瘤修复术同期与分期实施的院内结局对比研究
当主动脉瘤患者遭遇心脏瓣膜问题时,临床医生面临关键抉择:是同期完成经导管主动脉瓣置换术(TAVR)和腔内动脉瘤修复术(EVAR),还是分阶段进行?这项基于美国全国住院患者大数据的开创性研究给出了答案。研究团队运用国际疾病分类第十版(ICD-10)手术编码,从2018-2021年海量医疗记录中筛选出270例同期手术和70例分期手术案例。通过精巧的2:1倾向评分匹配设计,最终98例"一站式"手术患者与49例分阶段治疗患者进入最终对决。结果令人振奋:两组住院死亡率相当(OR 0.67, p=0.409),但同期手术组展现出碾压性优势——住院时间从14天锐减至3天,医疗费用直接腰斩(77,691vs1
来源:Catheterization and Cardiovascular Interventions
时间:2025-09-09
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无症状冠状动脉慢性完全闭塞患者可诱导缺血的应激心脏磁共振研究
这项关于无症状慢性完全闭塞(Chronic Total Occlusion, CTO)患者的前瞻性研究颇具启发性。科研团队从749例CTO患者中筛选出111例无症状个体,采用腺苷应激心脏磁共振(adenosine stress CMR)这项尖端影像技术,精妙地评估了三个关键指标:CTO相关可诱导缺血范围、心肌存活状态及侧支循环情况。令人惊讶的是,尽管所有患者均无临床症状,但33%的患者存在显著缺血(定义为缺血累及≥10%左心室(left ventricular, LV)质量)。研究团队创新性地采用心脏团队(Heart Team)多参数决策模式,综合血管解剖特征和缺血负荷制定血运重建策略。经过严
来源:Catheterization and Cardiovascular Interventions
时间:2025-09-09