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  • 用于沿海核电站进水口的锥形防污网的流体动力学特性研究及高效预测:实验、仿真与机器学习的集成应用

    本文围绕核电厂海水取水口处的锥形防漂浮物网(tapered trash-blocking nets)的水动力特性展开研究,旨在通过整合实验、仿真和机器学习方法,为该类结构的优化设计与高效运行提供科学依据。研究背景指出,沿海核电厂依赖于持续且大量地引入海水以维持冷却系统,从而保障反应堆的安全与运行效率。然而,海洋环境的复杂性带来了诸多挑战,如漂浮垃圾和海洋生物(如鱼、水母、藻类)的侵入,尤其是在季节性生物爆发或极端天气事件期间。为应对这些风险,防漂浮物网被广泛用于取水口上游,以拦截漂浮物和生物。目前,防漂浮物网主要分为平面网和锥形网两种形式,其中锥形网因其三维结构,能够更有效地拦截漂浮物和活性生

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-08-22

  • 综述:关于新能源汽车用动力电池典型失效模式诊断与预警的研究进展

    近年来,随着新能源汽车行业的快速发展,动力电池的热失控问题已成为阻碍其大规模应用的重要障碍。该问题的频发性与潜在危害性,使得针对动力电池的故障诊断与安全预警技术的研究显得尤为重要。本文首先从电池的热生成与散热动态出发,探讨了热失控现象的成因及演变机制,为理解其发展路径奠定了基础。随后,文章总结了动力电池系统层面和单体层面常见的故障模式,重点分析了内部短路、容量衰减以及电解液泄漏等关键问题,并引入了基于电池制造商经验的故障分析流程,旨在通过深入剖析故障根源,提升电池产品的可靠性与安全性。在此基础上,文章进一步聚焦于当前学术界与工业界广泛应用的诊断技术,详细阐述了每种方法的特点与发展趋势。最后,本

    来源:Next Energy

    时间:2025-08-22

  • 基于粉煤灰和蛇纹石通道的新型纳米流体冷却系统的实验研究,用于模块化锂离子电池的热控制

    随着全球变暖问题日益严峻,多个国家已承诺在2050年前实现碳中和目标。这一目标的实现需要在各个领域采取有效措施,其中交通运输是至关重要的环节之一。当前使用的内燃机汽车正逐步被能效更高的纯电动汽车(EVs)和混合动力汽车(HEVs)所取代,这些车辆通常依赖于绿色能源进行驱动。然而,EVs的普及对电池性能提出了更高的要求,尤其是在热管理方面。锂离子电池(LIBs)作为当前最常用的储能设备,因其高能量密度、长循环寿命和较低自放电率而受到广泛欢迎。尽管如此,LIBs在充放电过程中会产生大量热量,这不仅会影响其性能,还可能导致热失控等安全隐患。因此,高效的电池热管理系统(BTMS)对于确保LIBs的稳定

    来源:Next Energy

    时间:2025-08-22

  • 关于Mn0.5Zn0.5Fe2O4材料微波吸收特性的研究

    在当今科技迅速发展的背景下,电磁污染问题日益突出,尤其是在新能源和5G通信技术的广泛应用下,电磁波对通信系统和人类健康构成了潜在威胁。因此,提升电磁波吸收性能已成为当前研究的重要方向之一,旨在有效减少电磁污染的影响。电磁波在吸收材料中主要通过反射、吸收和传输三种方式与材料相互作用。当电磁波穿透材料内部时,仍会经历这些过程。通过材料分子和电子结构的相互作用,入射的微波能量会被转化为热能,从而实现电磁波的吸收。为了提高吸收材料的性能,研究者们采用了一系列结构设计,如多孔、中空、壳核结构以及多层结构等,使电磁波在材料内部发生多次反射,从而实现能量的多次衰减,提高吸收效率。此外,通过调整材料的电磁参数

    来源:Next Materials

    时间:2025-08-22

  • 孟加拉国Naogaon产Barind红粘土的物理化学及热性能研究:作为陶瓷工业原料的潜在应用价值

    红土是一种在陶瓷工业中广泛应用的天然材料,其独特的矿物学和化学特性使其成为制造砖块、白陶、装饰瓷砖以及传统陶瓷制品的理想选择。在孟加拉国的Sapahar地区,一项针对红土的系统性研究揭示了其在工业陶瓷生产中的巨大潜力。该研究通过对红土样品进行一系列实验室测试,包括阿特伯格限分析、粒度分析、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)以及热重分析(TG),评估了红土在矿物学、地质学、陶瓷性能和可塑性方面的特性。研究结果表明,红土主要由伊利石、高岭石、蒙脱石和石英组成,化学成分以二氧化硅(SiO₂)为主,占比在55.06%至57.73%之间,其次为三氧化二铝(Al₂O₃)和

    来源:Next Materials

    时间:2025-08-22

  • 利用铁电极(IMS)通过电凝聚处理对铁金属污泥进行多染料脱色

    在工业废水处理领域,尤其是针对含有合成染料的废水,寻找高效、经济且环保的处理技术一直是科研人员关注的重点。近年来,电凝聚(Electrocoagulation, EC)作为一种新兴的废水处理方法,因其在去除污染物方面的高效性、操作简便性以及环境友好性,受到广泛关注。本文聚焦于一种由工业废料制成的铁金属污泥(Iron-Metal Sludge, IMS)电极在电凝聚过程中的应用,重点研究其在去除三种常见染料——亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)、酸性蓝29(Acid Blue 29, AB29)和反应黑5(Reactive Black 5, RB5)方面的性能表现。该研究不仅评估了

    来源:Next Materials

    时间:2025-08-22

  • 基于还原氧化石墨烯-赤铁矿纳米复合材料的电子传输层的优化,用于高效且稳定的钙钛矿太阳能电池

    在现代可再生能源技术的发展中,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光电性能而备受关注。这些新型太阳能电池不仅具备高光吸收效率、可调带隙特性以及较长的电荷扩散长度,还能够实现较低的电荷复合损失,使其成为未来光伏技术的重要研究方向。近年来,钙钛矿太阳能电池的性能已显著提升,其认证的光电转换效率(PCE)在短短十年内已超过27%。然而,为了进一步推动其商业化应用,提升电池的稳定性和效率仍然是关键挑战。在钙钛矿太阳能电池的结构中,电子传输层(ETL)扮演着至关重要的角色。它不仅负责将光生电子高效地传输至电极,还对电荷复合过程起到抑制作用。因此,优化ETL的材料和结构对于提高整体电池性能至关重要。传统

    来源:Next Materials

    时间:2025-08-22

  • 单宁和液滴模板在微流控系统中的作用:用于合成用于捕获二氧化碳的碳胶囊——促进分层多孔结构的形成并提高氮含量

    这项研究围绕一种新型材料——氮掺杂多孔碳胶囊(CCs)的合成展开,其主要目的是提高二氧化碳(CO₂)的捕集效率。随着全球大气中CO₂浓度的迅速上升,预计到2100年将达到600 ppm,若当前的排放趋势持续下去,这将对全球气候稳定和生态平衡构成严重威胁。因此,开发高效的碳捕集技术成为应对气候变化的关键之一。目前,传统的碳捕集方法如水溶液胺吸收法需要高能耗,并容易导致设备腐蚀,而膜分离技术则难以在选择性和通透性之间取得平衡。相比之下,多孔碳材料因其原料来源广泛、成本低廉以及环境友好性,成为一种具有潜力的固态吸附剂。特别是氮掺杂多孔碳材料,通过引入氮功能基团,可以增强CO₂在碳材料表面和边缘的吸附

    来源:Microporous and Mesoporous Materials

    时间:2025-08-22

  • 尿酸通过抑制Wnt信号通路干扰斑马鱼的心脏发育

    摘要先天性心脏病(CHD)是最常见的出生缺陷,其形成涉及复杂的发育机制。尿酸(UA)是人体嘌呤代谢的最终产物,在心脏发育中的作用尚未得到充分研究。本研究探讨了外源性和内源性尿酸水平升高对斑马鱼心脏发育的影响,并分析了Wnt信号通路在此过程中的作用。通过外源性尿酸暴露、体内过表达xdh基因以及敲低uox基因来诱导尿酸水平升高。在关键发育阶段,研究人员检测了Wnt信号通路成分(wnt1、wnt3a、wnt6b和β-连环蛋白)、心脏前体细胞标记物(mesp1和isl1)、神经嵴细胞标记物(sox10和crestin)以及心脏发育相关基因(nkx2.5、tbx5a和fgf10a)的表达水平。所有增加尿

    来源:Cardiovascular Toxicology

    时间:2025-08-22

  • 基于应变理论的朗道自由能,对纳米尺度NiTi形状记忆合金中的多变量马氏体相变进行相场建模

    这项研究聚焦于镍钛(Ni-Ti)形状记忆合金在纳米尺度下的B2(立方)到B19′(单斜)相变过程,采用了一种热力学一致的三维Landau模型,并对其进行了扩展。通过这一模型,研究人员能够深入分析奥氏体与马氏体变体之间的转变,以及不同马氏体变体之间的相互转换。模型的核心在于推导出弹性与相场耦合方程,并利用COMSOL软件中的有限元方法解决二维问题,从而揭示相变过程中的复杂行为。研究的创新点在于引入了Ni-Ti相变的内部应变能函数,用于计算能量方程中的系数,以确保相场模型中的材料参数既准确又具有物理意义。此外,研究还对在应力和温度诱导下的相变过程中的能量、界面宽度和界面速度进行了评估和验证,与现有

    来源:Mechanics of Materials

    时间:2025-08-22

  • 由具有线性变化本征应变的夹杂物引起的弹性场的卷积兼容建模

    这篇研究聚焦于工程材料中由形状复杂、非均匀应变引起的弹性场建模这一经典难题。通过引入一种与卷积相容的格林函数表达方式,研究人员成功地将应变效应分解为两个组成部分:一个与均匀应变相关的线性坐标加权积分项,以及一个专属于线性变化应变的额外积分项。基于这一结构,研究者推导出矩形夹杂物的位移、应变和应力场的显式解析张量。同时,提出了一种结合原始函数表达与快速傅里叶变换(FFT)算法的通用且高效的计算方法,使得对任意形状和线性变化应变的夹杂物进行快速评估成为可能。该解析解在应变均匀的情况下退化为经典解,表明其一致性和更广泛的适用性。与有限元模拟和直接叠加法的对比验证了该方法在多种场景下的准确性和效率,包

    来源:Mechanics of Materials

    时间:2025-08-22

  • 分数差分方程的渐近周期加倍分岔

    在近年来的研究中,非线性动力学领域对分数阶差分方程的关注日益增加。这类方程在描述复杂系统时展现出独特的特性,例如记忆效应和长尾现象,这些特性使得它们在图像加密、随机数生成和模式识别等应用中具有重要的潜力。然而,传统的混沌映射在处理这类长期相互作用和长尾行为时存在一定的局限性。为此,研究者们引入了分数阶微积分的概念,发展出具有记忆效应的新型离散时间系统,从而拓展了混沌理论的应用范围。混沌映射中的分岔现象,尤其是周期倍增分岔,是系统从有序向混沌演化的关键标志。周期倍增分岔通常发生在系统参数发生变化时,此时原本稳定的周期轨道会被打破,从而生成新的周期轨道。随着参数的进一步变化,周期轨道会不断倍增,最

    来源:Mathematics and Computers in Simulation

    时间:2025-08-22

  • pH敏感的羧甲基纤维素基半IPN水凝胶作为缓释营养载体,用于盐碱土壤修复和缓解小麦生长压力

    土壤盐碱化是全球范围内对农作物生产构成严重威胁的土壤退化现象之一。为了应对这一问题,研究人员开发了一种新型的pH敏感型、可生物降解的半互穿聚合物网络(semi-IPN)水凝胶,命名为CMC-g-poly(AM-AMPS)/Pal/UF。这种水凝胶基于羧甲基纤维素(CMC)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、偏高岭土(Pal)以及尿素-甲醛(UF)等材料合成。该材料特别适用于干旱地区,其结构能够提供巨大的水分储存能力(272.01 g/g),同时通过生物降解实现最终、完全的土壤生态系统的整合(90天内质量损失超过50%)。水凝胶的氮磷钾(NPK)养分释放特性与pH值

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 日本老年人群中的共病模式:基于网络的分析

    在当今社会,人口老龄化已成为全球性挑战,尤其是在日本,其老龄化速度之快在世界范围内堪称典型。随着老年人口比例的上升,多病共存(multimorbidity)现象愈发普遍,这不仅影响个体健康状况,还对医疗系统和公共政策提出了更高的要求。多病共存指的是一个人同时患有多种慢性疾病,这种现象在老年人中尤为常见,因为随着年龄增长,身体各系统的功能逐渐衰退,疾病发生的风险也随之增加。因此,研究老年人多病共存的模式及其影响,对于优化医疗资源分配、提高疾病管理效率以及制定针对性的干预措施具有重要意义。本研究旨在通过分析日本老年人的常见慢性疾病,揭示其多病共存的模式。研究团队利用日本的行政索赔数据库,收集了20

    来源:Mayo Clinic Proceedings: Innovations, Quality & Outcomes

    时间:2025-08-22

  • 柔性独立式PbZrO3:0.2TiO:0.8O铁电薄膜:具有稳定且可调的畴结构

    戴丽云|谢玉彤|王博博|龙建梅|沈浩明|蒋鹏|钟向丽|钟高科中国湖南省湘潭市湘潭大学材料科学与工程学院,特种功能薄膜材料国家-省级实验室,邮编411105摘要独立铁电薄膜由于其多种功能性和出色的机械柔韧性,在柔性电子应用中具有巨大潜力。这些功能性与铁电畴的配置密切相关。然而,在制备独立铁电薄膜的过程中,由于机械和电边界条件的变化,畴结构往往变得不稳定,难以保持所需的畴配置。本文提出了一种底部电极集成策略,以增强电荷屏蔽效果,并在薄膜脱离基底和发生弯曲变形后稳定铁电畴结构。具体而言,在PbZr0.2Ti0.8O3 (PZT)薄膜下方引入了SrRuO3 (SRO)底部电极,从而获得保持a/c多畴结

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 综述:可持续的生物基表面活性剂:绿色化学与环境应用领域的进展

    戴丽云|谢宇彤|王博博|龙建梅|沈浩明|蒋鹏|钟向莉|钟高科中国湖南省湘潭市湘潭大学材料科学与工程学院特种功能薄膜材料国家-省级实验室,邮编411105摘要独立铁电薄膜因其多样的功能性和优异的机械柔韧性,在柔性电子应用中具有巨大潜力。这些功能性与铁电畴的排列结构密切相关。然而,在制备独立铁电薄膜的过程中,由于机械和电边界条件的变化,畴结构往往变得不稳定,难以维持所需的畴排列。本文提出了一种底电极集成策略,以增强电荷屏蔽效果,并在薄膜脱离基底和发生弯曲变形后稳定其铁电畴结构。具体而言,在PbZr0.2Ti0.8O3(PZT)薄膜下方引入了SrRuO3(SRO)底电极,从而获得保持a/c多畴结构的

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 综述:基于水凝胶的药物递送系统在增强癌症治疗方面的最新进展:综述

    戴丽芬|谢玉彤|王博博|龙建梅|沈浩明|蒋鹏|钟向丽|钟高科中国湖南省湘潭市湘潭大学材料科学与工程学院特种功能薄膜材料国家-省级实验室,邮编411105摘要独立铁电薄膜由于其多样化的功能性和卓越的机械柔韧性,在柔性电子应用中具有巨大潜力。这些功能性与铁电畴的排列结构密切相关。然而,在制备独立铁电薄膜的过程中,由于机械和电边界条件的变化,畴结构往往变得不稳定,从而难以维持所需的畴配置。本文提出了一种底电极集成策略,以增强电荷屏蔽效果,并在薄膜脱离基底和发生弯曲变形后稳定其铁电畴结构。具体而言,在PbZr0.2Ti0.8O3(PZT)薄膜下方引入了SrRuO3(SRO)底电极,从而获得了保持a/c

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 基于分子动力学和可解释机器学习的机制导向预测γ-TiAl合金力学行为

    B4C/Al中子吸收复合材料的研究在核能领域具有重要意义。随着核能技术的快速发展,核电站的运行为人类社会提供了大量清洁能源,但同时也产生了大量放射性核废料。这些核废料的储存、运输和再处理成为核能发展过程中不可回避的技术挑战。因此,开发具有优异中子吸收性能且耐腐蚀的材料,对于提高核废料处理的安全性和经济性至关重要。B4C/Al复合材料因其轻质、良好的机械性能以及显著的中子吸收能力,被广泛应用于核废料储存池支架和储存运输容器中。这种材料的中子吸收性能主要依赖于硼化物的含量和分布。研究表明,当B4C含量达到30 wt%时,其中子吸收率可以达到99%。然而,当硼化物含量超过这一临界值时,其对机械性能的

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 通过一步法合成介孔Ti-SBA-15催化剂来生成孤立的Ti4+活性位点,以实现二苯并噻吩的高效氧化脱硫

    本研究探讨了通过一种一锅法合成的钛掺杂SBA-15催化剂在液相氧化脱硫(ODS)过程中的应用效果。这种催化剂被用于低硫燃料的生产,其工作条件为80摄氏度和常压,展现出优于传统浸渍法催化剂的性能。通过多种先进的表征手段,如BET比表面积分析、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)与能谱分析(EDX-STEM)、29Si魔角旋转核磁共振(MAS NMR)以及原位傅里叶变换红外光谱(FTIR)等,研究团队验证了钛离子成功融入SBA-15骨架,并形成了Si–O–Ti键。这些研究不仅揭示了钛物种的结构特征,还进一步确认了其在催化

    来源:Materials Today Sustainability

    时间:2025-08-22

  • 深度共晶溶剂微乳液用于高效提取松茸(Tricholoma matsutake)、实现经皮递送以及发挥抗衰老作用

    在当今社会,随着核能技术的迅速发展,清洁的能源供应得到了显著提升。然而,核能的广泛应用也伴随着大量放射性废料的产生,这对核能行业的可持续发展提出了严峻挑战。为了有效应对这些挑战,研究人员一直在探索更为高效和安全的材料解决方案。其中,硼化铝(B₄C/Al)复合材料因其轻质、优异的机械性能以及显著的中子吸收能力,成为核反应堆中子吸收器的重要候选材料。这类复合材料被广泛应用于核废料储存池支架以及储存和运输容器中,以确保中子屏蔽效果和材料的耐久性。当前,B₄C/Al复合材料的制备方法主要包括铸造技术、粉末冶金技术和浸渗工艺三大类。铸造技术因其能够快速成型且适用于大规模生产而备受关注,但其高温操作可能导

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22


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