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  • 模块化可调谐环形电极气溶胶电荷调节器的设计与性能表征

    在大气环境监测和纳米材料研究中,精确控制气溶胶粒子所带电荷数量是长期存在的技术瓶颈。传统电荷调节器主要分为双极性和单极性两类:前者依赖放射性源产生正负离子混合体,后者通常采用电晕放电产生单极离子。然而这些方法存在明显局限——放射性源存在监管限制,电晕放电会产生臭氧污染且稳定性较差。更关键的是,现有设备无法实现电荷状态的连续精确调控,这严重制约了气溶胶测量仪器的性能优化和新型材料的研发应用。针对这些技术痛点,来自加州大学河滨分校的Markus D. Petters团队在《Journal of Aerosol Science》发表了创新解决方案。研究团队设计了一种基于210Po放射源的模块化电荷调

    来源:Journal of Aerosol Science

    时间:2025-08-24

  • 聚苯胺微胶囊化聚磷酸铵及其在涂料中的阻燃性能研究

    通过创新的原位聚合技术,科研人员成功用导电高分子聚苯胺(PANI)对高聚合度聚磷酸铵(APP,n≥1000)进行微胶囊化封装,制备出具有核壳结构的MAPP复合材料。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析证实了其独特的结构特征。在优化条件下(mPANI/mAPP=0.75,磷酸掺杂,反应4小时)制备的MAPP展现出优异的性能组合。锥形量热测试(CONE)和耐火实验揭示,相比传统APP,MAPP能显著降低涂料的总热释放率(THR)和峰值热释放率(PHRR),同时促进更连续致密炭层的形成。拉曼光谱分析进一步证实了其卓越的阻燃机制。热分解动力学研究表明,PANI包覆使涂料的分解活化能显

    来源:Journal of Applied Polymer Science

    时间:2025-08-24

  • 改性轮胎胶粉对热氧老化再生橡胶力学与摩擦学性能的多尺度调控机制研究

    热氧老化是制约再生橡胶使用寿命的核心失效机制,会引发力学性能衰退并限制循环利用。这项研究采用实验与分子动力学(MD)模拟联用的创新策略,首次揭示了苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和轮胎胶粉(GTR)在热氧老化过程中的微观结构演化规律与宏观性能响应机制。当材料在100°C加速老化时,拉伸强度和断裂伸长率显著下降,而硬度却逆向上升,呈现出典型的氧化脆变特征。研究团队突破性地发现,通过酸氧化改性和纳米材料(如氧化石墨烯GO和羟基化碳纳米管CNTs)的协同作用,可有效逆转老化导致的性能劣化。其中GO改性复合材料展现出更优异的性能,弹性模量提升3.38%,摩擦系数降低14.19%,这归因于GO片层在橡胶基体

    来源:Journal of Applied Polymer Science

    时间:2025-08-24

  • 聚氨酯@聚酰胺酸核壳结构微球制备及其对环氧树脂的协同增韧机制研究

    在材料科学领域,环氧树脂因其优异粘接性和化学稳定性被广泛应用,但固有脆性限制了其在高端领域的应用。这项突破性研究创新性地设计了"软核硬壳"结构的聚氨酯@聚酰胺酸(PU@PAA)纳米微球,通过精妙的分子工程实现了对环氧树脂的协同增韧。交联聚氨酯(PU)微球通过自乳化法构建柔性核芯,表面接枝端基为酸酐的聚酰胺酸(PAA)低聚物形成刚性外壳,最终获得粒径200-300 nm的规整球形颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实了化学结构,动态光散射(DLS)和扫描电镜(SEM)显示微球单分散性良好。得益于PAA表面的功能基团,这些纳米微球能在环氧基体中均匀分散而不团聚。当PU与PAA质量比优化至1:2时

    来源:Journal of Applied Polymer Science

    时间:2025-08-24

  • 酯类溶剂中丁腈橡胶溶液粘度的温度与剪切速率依赖性研究及其工业应用价值

    这项创新研究揭示了丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber, NBR)在酯类溶剂中的流变奥秘。科研团队精心配制了三种NBR溶液体系:NBR/正丁基乙酸酯、NBR/异丁基乙酸酯和NBR/己基乙酸酯,采用旋转粘度计这把"分子尺",精准捕捉了温度(25°C–60°C)和剪切速率(9.3–186 s−1)双重变量下的粘度变化图谱。数据展现出有趣的"双降"现象:粘度随着温度升高和剪切速率增大而乖乖下降。溶剂分子结构的细微差别竟引发粘度"大比拼",直链结构的n-丁基乙酸酯溶液以240 mPa·s的粘度夺冠。通过Arrhenius方程这个"能量计算器",科研人员成功破译了体系的粘流活化能(

    来源:Journal of Applied Polymer Science

    时间:2025-08-24

  • 基于胶束吸附法的对位芳纶纳米纤维/聚丙烯酸酯纳米复合材料制备及性能研究

    这项突破性研究开创性地采用胶束吸附聚合(Ad-Micellar Polymerization)技术,将聚丙烯酸酯(PA)像"分子胶水"般精准嫁接在预修饰甲基丙烯酰氧基(MA)的对位芳纶纳米纤维(PANF)表面。通过聚合诱导自组装制备的纳米纤维,在可聚合表面活性剂作用下实现"水中开花"般的均匀分散,彻底颠覆传统共混法导致的纤维团聚难题。真空辅助过滤(VAF)技术如同"分子梳"般引导纳米纤维高度定向排列,最终获得纤维含量高达66.1%的"钢铁侠"级复合材料薄膜——其2.71 GPa的弹性模量较脆弱的纯PA膜飙升三个数量级,35.8 MPa的拉伸强度更是媲美天然肌腱。这种"纳米纤维装甲"的构建策略兼

    来源:Journal of Applied Polymer Science

    时间:2025-08-24

  • 氨基酸衍生物调控宽禁带钙钛矿结晶制备高效太阳能电池

    这项突破性研究聚焦宽禁带(wide-bandgap, WBG)钙钛矿材料(带隙≈1.68 eV)在叠层太阳能电池中的应用瓶颈。高溴含量钙钛矿的快速结晶会导致薄膜质量差、缺陷态密度高,引发严重的非辐射复合和光致卤化物偏析(light-induced halide segregation),最终造成器件开路电压(VOC)损失和性能衰减。研究团队创新性地设计出D-精氨酸碘化物(D-arginine iodide, DAI)作为结晶调控剂。其分子中的多重功能基团能与钙钛矿前驱体产生特异性相互作用,犹如"分子刹车"般显著延缓结晶动力学过程。这种精准调控使得钙钛矿晶粒尺寸显著增大,晶界数量锐减,同时有效缓

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 氢键介导质子阻断策略构筑超稳定锌负极的界面调控机制

    水系电解液在锌离子电池(ZIBs)的离子传输与能量转换中扮演关键角色。然而高活性水分子形成的连续氢键网络会通过格罗特斯机制(Grotthuss mechanism)加速质子迁移,加剧电极界面副反应和锌枝晶生长。研究团队创新采用低浓度四氢吡喃酮(THPO)作为质子阻断剂——其分子中的羰基(C=O)和醚键(C-O-C)能像"分子锁"般与水分子形成高强度氢键,有效瓦解水网络的质子传导通道,同时维持电解液pH稳定性。更有趣的是,THPO还能作为"晶体向导"选择性吸附在锌负极的(100)和(101)晶面,像交通指挥员般将锌离子(Zn2+)引导至(002)晶面进行有序沉积,最终形成致密平整的锌镀层。这种"

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 综述:基于流体动力学控制的微通道芯片在细胞分析与操控中的应用

    Abstract细胞分析与操控在生物医学研究和临床精准医疗中具有核心地位。基于流体动力学的微通道芯片技术通过微米级精度的几何可调通道,实现了细胞运输与操控的空间时序控制(spatiotemporal control),其亚微米级分辨率显著优于传统系统。这种集成化平台技术采用可规模化生产的工业制备方法,包括减材(subtractive)、模塑(molding)和增材(additive)三大工艺,为细胞分析提供了确定性操控(deterministic manipulation)手段。Graphical Abstract微流控芯片在细胞分选(cell sorting)、检测和细胞内递送(intrac

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 新型多层复合水润滑艉轴承在复杂工况下的混合润滑性能研究

    针对船舶推进系统中多层复合水润滑艉轴承(water-lubricated stern bearing)在复杂工况下的混合润滑(mixed lubrication)机制难题,这项研究揭示了悬臂偏载(cantilevered offset loading)与多物理场耦合的奥秘。通过构建轴承-柔性转子系统的数学模型,结合数值仿真与实验台测试,发现当转速提升时:单侧加载工况下,测点P1至P5的水膜压力呈现加速衰减趋势,其中P5截面的压力骤降48%,而远离悬臂端的截面因挤压效应减弱呈现压力递减;双侧加载时,P2截面的水膜压力温和下降10%,而P5截面却逆势攀升至25 kPa,且水膜周向分布范围显著拓宽。

    来源:Lubrication Science

    时间:2025-08-24

  • 复杂工况下轮胎-沥青路面摩擦特性动态测试与建模研究

    这项研究构建了原创性动态摩擦测试平台(dynamic friction testing apparatus),专门用于解析轮胎与沥青路面(tire-asphalt pavement)在多变环境中的相互作用机制。通过精准校准不同加热时长形成的温度均质区,团队发现:当温度从20°C升至60°C时,最大静摩擦力(μmax)增幅达38%,而平均动摩擦力(Favg)呈现线性上升趋势。有趣的是,粒径缩减至1-3mm范围时,摩擦系统会像"跳跳糖"般产生剧烈粘滑震荡(stick-slip oscillation),但整体摩擦系数反而下降12%。与之形成对比的是,当轮胎表面粗糙度(Ra)从0.2μm提升到0.8

    来源:Lubrication Science

    时间:2025-08-24

  • 相稳定钯氢化物(PdHx)源自PdCoO2模板:可持续析氢反应(HER)的高效催化剂设计与机理研究

    相稳定钯氢化物的形成与催化机制研究团队通过单颗粒电化学实验证实,PdCoO2在酸性介质中经电化学活化可几乎完全转化为β-PdHx相,其析氢电流密度高达-1 A cm-2。原位质谱(ICP-MS)显示,钴以0.1% HER电流的比例溶解,同步形成钯氢化物。值得注意的是,该催化剂在长期运行、真空储存后仍保持活性,突破了传统Pd材料需缓慢氢化的限制。同位素标记揭示氢保留特性利用氘代电解质(D2SO4),通过二次离子质谱(TOF-SIMS)和原子探针断层扫描(APT)在近原子尺度验证了β-PdD0.64相的稳定性。APT三维重构显示氘在晶格中呈非均匀分布,核心区域富集(β相),表层因真空处理形成贫氘α

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 基于PVDF/LNKNTS-Mn纳米棒复合材料的自驱动摩擦-压电混合声学传感器及其智能交互应用

    这项突破性研究构建了具有微锥图案化结构的聚偏氟乙烯(PVDF)/铌酸钾钠锂(LNKNTS)-锰掺杂纳米棒复合材料薄膜,巧妙地将摩擦起电效应与压电效应集成于单一器件中。这种自驱动混合声学传感器(TPAS)展现出令人瞩目的性能:在100 Hz–3 kHz宽频范围内,不仅实现162.5 mV Pa−1的超高灵敏度,其品质因数(FOMsens)更达到42.33 mV·Pa−1·cm−2的行业领先水平。研究团队采用机器学习赋能的策略,让这个"电子耳"展现出类人脑的语音识别能力——在包含6类语义的300组声音样本测试中,分类准确率飙升至98%。这种将能量采集与智能感知融为一体的设计范式,就像给可穿戴设备装

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 应变与配体效应协同调控核壳五孪晶金@钯纳米颗粒d带中心提升乙醇氧化反应性能

    这项突破性研究揭示了如何通过精妙的纳米结构设计来提升直接乙醇燃料电池(DEFCs)的核心性能。科研团队成功制备出具有五重孪晶结构的核壳金@钯(Au@Pd)纳米颗粒,通过精确控制钯壳层厚度(1-3个单原子层),实现了对材料电子结构的精准调控。密度泛函理论(DFT)计算显示,随着钯壳层应变增加,d带中心逐渐靠近费米能级。特别有趣的是,当钯壳层达到3个单原子层时,这种电子调控效应达到顶峰——底层金核产生的配体效应(ligand effect)与晶格应变(strain)产生协同作用,使d带中心位置达到最优状态。这种精妙的电子结构调控带来了惊人的催化性能:最优化的Au@Pd-3催化剂展现出25.67 A

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 快速自凝胶粉末构建双交联水凝胶实现强效组织粘附与不可压迫性出血控制

    这项突破性研究展示了一种革命性的自凝胶止血粉末技术。当含有负电荷双键修饰聚丙烯酸(PAA-db)和正电荷聚乙烯亚胺(PEI)的粉末接触生物体液时,会立即发生水合激活的静电交联,形成初级凝胶屏障。随后通过光照触发共价交联,构建出具有双重网络结构的dPAA-db/PEI水凝胶。这种智能材料展现出三大核心优势:1) 对不规则创面的完美贴合能力;2) 超快凝胶形成速度(<30秒);3) 高达45kPa的组织粘附强度。在肝穿透伤和股动脉破裂等致命性出血模型中,该材料将止血时间缩短至商用产品的1/3,失血量减少80%。电镜分析揭示其独特的多孔拓扑结构可实现快速红细胞捕获,而流变学测试证实光照后储能模

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • SPVDF-HFP/PEG-MnO2复合质子传导膜的开发及其在质子电池中的应用研究

    这项突破性研究将聚乙二醇修饰的二氧化锰(PEG-MnO2)杂化填料引入磺化聚偏氟乙烯-六氟丙烯(SPVDF-HFP)基质,成功制备出具有"三高"特性的复合质子传导膜。通过精巧的分子设计,填料促使聚合物发生α→β晶相转变,结晶度降低带来令人惊喜的协同效应:热分解温度飙升至478°C,熔点稳定在144.5°C,同时机械强度达到2070 MPa模量。更妙的是,PEG-MnO2在膜内构建了三维氢键网络,像高速公路般为质子传输开辟通道。电化学测试显示该膜具备2.5 V的稳定窗口,组装的质子电池可输出1.4 V电压并持续工作48小时以上。这种集高导热、强机械和优异导电性于一身的"智能膜",为下一代高温质子

    来源:Polymer International

    时间:2025-08-24

  • 共轭聚合物墨水热循环过程中聚集行为与结晶动力学的X射线散射解析

    这项突破性研究揭示了共轭聚合物墨水在热循环过程中的动态演变规律。作为有机光电器件的核心材料,这些聚合物在溶解和存储过程中经历多次加热冷却循环,但其微观结构变化始终是个黑箱。研究团队创新性地构建了多尺度表征体系,通过变温X射线散射技术捕捉到:单次热循环能促进分子链紧密堆积,形成更规整的晶体结构,使电荷迁移率显著提升;但反复循环会导致过度聚集,破坏分子排列有序性。有趣的是,不同聚合物表现迥异——SY-PPV和PM6形成更大聚集体,而IDTBT则出现明显的结构碎片化,这种差异源于材料本征的结构有序度。特别值得注意的是,溶剂筛选实验发现邻二甲苯(o-xylene)能有效抑制PM6的过度聚集,这对开发环

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 铁电相分离驱动的高温稳定自供电紫外光电探测器研究

    这项突破性研究展示了利用铁电相分离(ferroelectric phase separation)技术开发的高性能紫外(UV)光电探测器。科研团队成功制备了(1−x)K0.5Bi4.5Ti4O15-xBaTiO3固溶体系列,其中x=0.1的样品在356 nm光照下展现出惊人的温度稳定性——从室温到200°C的"烧烤模式"下,器件性能波动居然能控制在5%以内!这些"不怕热"的探测器具备三大绝活:首先是自供电(self-powering)能力,省去外部电源的麻烦;其次是0.15 A W−1的响应度(responsivity),相当于每吸收一个光子就能产生可观的电流;最厉害的是达到7.95×1011

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 表面钝化FAPbBr3钙钛矿晶体中浅陷阱动力学调控及γ射线检测性能提升研究

    钙钛矿直接辐射探测器凭借高灵敏度和室温工作特性,在γ能谱检测领域极具潜力。甲脒溴化铅(FAPbBr3)晶体经表面钝化处理后,深陷阱态虽被抑制,但浅陷阱态对电荷收集效率(CCE)的时域影响机制尚不明确。研究团队创新性采用数字信号处理(DSP)解析波形上升沿,通过二阶导数精准捕捉到载流子生成1.1微秒后浅陷阱再发射的起始点。有趣的是,表面钝化如同"能量筛子",将载流子囚禁在浅陷阱能级,使延迟电荷收集窗口延长。这种时域特性直接反映在探测器事件的幅值-时间分布上。研究人员巧妙设计1.1-3微秒时域滤波窗口,像"时间探针"般选择性捕获再发射载流子,在保留90%光电事件的同时,将峰康比(PCR)从1.09

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-08-24

  • 跨文化验证24项安全量表问卷:美意罗三国预青少年安全基地与避风港支持的评估

    这项跨国研究对24项安全量表问卷(SSQ)进行了深度验证,该量表包含15项评估父母避风港支持(safe haven)和新增9项安全基地支持(secure base)的条目。研究团队采用项目反应理论(IRT)分析,在美意罗三国收集了1173名9-14岁预青少年数据(M年龄=11.29±1.27岁,46.4%男孩)。结果显示SSQ具有出色的跨文化稳定性,不受儿童性别、年龄及父母性别影响。有趣的是,孩子们给母亲的避风港支持打分显著高于父亲,但双方的安全基地支持评分持平。这些发现不仅证实了SSQ的心理测量学价值,更揭示了不同文化背景下儿童对安全依恋关系的认知具有高度一致性,同时凸显了同时评估父母双方依

    来源:Social Development

    时间:2025-08-24


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