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通过石墨烯纳米片诱导的异质结构,同时提升钛基复合材料的强度和延展性
任家禾|邱春林|李卓|冯腾峰|李天硕|肖磊|张家琪|马新凯教育部先进材料技术重点实验室,西南交通大学材料科学与工程学院,中国四川成都610031摘要传统的钛基复合材料(TMCs)在同时优化强度和延展性方面一直面临挑战。为了解决这一限制,我们提出了一种通过异质结构(HS)设计进行微观结构工程的方法。本研究通过热机械加工结合热轧和再结晶退火,在TA1基复合材料中开发出一种新型的双峰结构。这种工程化的微观结构由交替的硬质细晶区和软质粗晶区组成,其中石墨烯纳米片(GNPs)具有不同的空间分布:在细晶区形成连续的网络结构,在粗晶区呈现不连续的片状形态。这种独特的异质结构不仅控制了双峰结构的分布,还通过有
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-08-13
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氟引发镍铁合金电化学重构以增强氧析出反应
本研究围绕水电解制氢过程中氧气析出反应(OER)的高效催化剂开发展开,聚焦于如何通过优化材料结构和表面化学性质来提升催化剂性能。在当前全球能源危机与环境污染问题日益严重的背景下,开发清洁、可持续的能源载体成为迫切需求。氢气作为一种高能量密度且零碳排放的能源形式,被认为是有潜力替代化石燃料的重要候选。水电解技术作为绿色氢气生产的一种有效手段,其应用正迅速扩展至基础研究和工业实践领域。然而,水电解过程中的OER环节仍然是制约整体效率的关键因素。OER涉及复杂的氧含中间体,如OH*、O*和OOH*,其反应动力学缓慢,通常需要较高的过电位才能有效进行,从而成为水电解效率的主要瓶颈。因此,设计一种低成本
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-08-13
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阿尔及利亚中东部边缘的寡新世-中新世阿尔卑斯构造演化及相关火成活动
在北非的阿尔及利亚地区,中新世时期发生了一系列独特的火成活动,这些活动主要集中在地中海沿岸的一条狭窄地带,长度约为50公里。这种火成活动不仅限于阿尔卑斯造山带的外部区域,还涉及其内部构造单元。从地质学的角度来看,这些火成活动与该地区三个主要的逆冲事件密切相关,分别发生在下布迪加利亚期(Burdigalian)至中托尔顿期(Middle Tortonian)之间。通过研究这些火成岩的年代、化学组成以及它们与沉积岩层的相互关系,科学家们试图揭示阿尔及利亚阿尔卑斯造山带在阿尔卑斯海槽闭合后所经历的复杂的地质演化过程。火成岩的形成与区域构造活动紧密相连,特别是在中新世期间,该地区的地质演化呈现出显著的
来源:Journal of African Earth Sciences
时间:2025-08-13
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城市扩张还是城市风险?通过自然因素和空间决策模型的视角解开库马西的洪水悖论
随着全球城市化进程的加速,城市可持续发展面临着诸多挑战,其中洪水风险尤为突出。在这样的背景下,本研究以加纳的库马西市为案例,对城市洪水风险进行了评估和制图。研究采用分析层次过程(AHP)这一空间决策建模方法,深入探讨了自然和城市因素对洪水易发性的多样化影响。通过这一模型,研究发现库马西市大约98%的区域对洪水具有中度至高度的易发性。这一模型结果得到了验证评估的支持,整体准确率达到95%,Kappa系数为0.91,这强调了制定可操作的洪水管理策略和增强城市韧性规划的紧迫性。在库马西市,自然地形变量,包括海拔(β = 0.1324,p < 0.001)、坡度(β = 0.0707,p < 0.00
来源:Journal of African Earth Sciences
时间:2025-08-13
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YouTube作为机器人膝关节置换相关信息的来源:一项质量分析
摘要引言随着机器人辅助手术的兴起,像YouTube这样的平台在患者教育中变得非常受欢迎。机器人全膝关节置换术(RTKR)的相关内容在YouTube上频繁出现,但内容的质量仍不确定。本研究使用标准化评分系统评估了YouTube上关于RTKR的视频的质量和教育价值。材料与方法通过YouTube搜索共找到了100个与机器人全膝关节置换术相关的视频,其中38个被纳入研究。记录了这些视频的特征、来源和主题。使用DISCERN、JAMA Benchmark、全球质量评分(GQS)和机器人全膝关节置换术评分系统(RTKRS)来评估视频的质量和内容。RTKRS评分系统用于研究机器人膝关节置换术与标准膝关节置换
来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery
时间:2025-08-13
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黄土高原的土壤恢复:二十年间不同类型土壤中的有机碳含量显著增加
土壤有机碳(SOC)在生态系统中扮演着至关重要的角色,不仅影响着土壤肥力和农业生产力,还对全球气候变化具有深远影响。土壤作为碳的重要储存库,其碳储量远高于植被和大气中的碳储量,因此,研究土壤有机碳的变化对于理解碳循环和制定有效的生态恢复策略具有重要意义。本文通过分析黄土高原在1999年至2020年间土地利用变化对SOC的影响,探讨了不同土壤类型在植被恢复过程中的碳储存潜力和变化趋势,为未来土地利用管理和碳封存提供了科学依据。黄土高原位于中国黄河中上游地区,其地形复杂,以山地和沟壑为主,土壤质地松散,植被覆盖率较低,长期不合理的人类活动和季节性暴雨导致严重的水土流失。自1999年实施“退耕还林还
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-08-13
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《压力下的美丽:高血压对54,000例美容乳腺手术结果的影响》
摘要背景高血压影响了全球近三分之一的成年人口,并且与术后并发症的增加有关。然而,它对美容乳腺手术(EBS)结果的具体影响仍知之甚少。方法分析了2008年至2022年间美国外科医生学院国家外科质量改进计划(American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program)的多机构数据。接受选择性EBS手术(隆胸、缩胸、乳房固定术及隆胸-乳房固定术)的患者被分为接受药物治疗的高血压患者(MedHyp)和未患高血压的患者(NoMedHyp)。比较了这两组患者在术后30天的结果。结果共有54,336名患者参与研究,其中
来源:Aesthetic Plastic Surgery
时间:2025-08-13
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多进料多产物精馏塔最小回流比的算法突破与工业节能应用
引言蒸馏是化学过程工业中无处不在的分离技术,消耗了化学工业近50%的能源和炼油过程约40%的能源。假设化工制造和石油炼制中过程加热产生的CO2当量排放分别有50%和40%可归因于蒸馏,那么仅蒸馏一项每年在美国就导致9500万吨的CO2排放。因此,降低蒸馏能耗有助于减少碳足迹。与通常使用一个精馏塔即可分离的二元混合物不同,工业分离中更常见的多元混合物需要一系列称为蒸馏配置的塔才能实现目标分离。随着进料中组分数量的增加,可能的蒸馏配置总数呈组合级数增长。在这些配置中,许多包含一个或多个具有多股进料和/或一股或多股侧线出料产品的精馏塔。这些包含多进料多产物(MFMP)塔的配置众所周知,比不包含任何M
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-08-13
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硫化物驱动的混合营养型反硝化作用:提高氮去除效率的机制与微生物相互作用
摘要 本研究探讨了在低碳(C)条件下,利用硫化物驱动的混合营养反硝化作用(SDMD)去除氮(N)的过程。当碳氮比(C/N)为0.25时(其中硫化物浓度为80 mg L-1,硝酸盐浓度为50 mg L-1),SDMD的总氮去除效率达到了76.14%,比硫化物驱动的自养反硝化作用(58.34%)和异养反硝化作用(7.35%)的联合效率高出10.45%。将碳氮比提高到0.75后,反硝化效率仍然保持较高水平,有机碳的添加加速了亚硝酸盐的还原和硫化物的去除。微生物分析表明,异养菌通过三羧酸循环代谢有机物,并为利用还原型三羧酸循环(rTCA循
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-08-13
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在澳大利亚,针对中度/重度COVID-19患者,通过“同情使用”(compassionate access)方式提供的瑞德西韦(remdesivir)在现实世界中取得了有效的治疗效果
摘要 背景 瑞德西韦是一种核苷酸类似物,在体外对SARS-COV-2具有活性。ACTT-1随机临床试验的数据表明,使用瑞德西韦可缩短患者的临床康复时间。然而,在澳大利亚实际使用环境中的疗效和安全性尚未明确。 目的 评估瑞德西韦在澳大利亚实际使用环境中的临床效果。
来源:Internal Medicine Journal
时间:2025-08-13
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对印度梅鲁特地区的小黑麦菌(Tilletia indica)进行调查和分子特征分析,以促进小麦的国际贸易
摘要小麦是全球数百万人的重要粮食作物,主要产自印度,印度的 wheat 产量位居世界第二,仅次于中国。这种作物含有 21–20% 的蛋白质,为 94 个发展中国家的饮食提供了必要的热量。印度小麦因其高麸质含量和金棕色的籽粒而备受青睐。然而,影响小麦的一种重要疾病是卡纳尔包茎病(Karnal bunt,简称 KB),该病原体起源于印度。这种疾病会降低小麦籽粒的质量和化学成分,并带来检疫方面的挑战,从而影响国际贸易和种质的流动。感染通常发生在每株小麦的少数籽粒上,导致受感染的籽粒形成包茎病病斑。当污染率超过 0.5% 时,会阻碍小麦的进出口;而污染率超过 1% 时,会降低小麦的质量和口感,产生鱼腥
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences
时间:2025-08-13
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抗褐变作用及由抗坏血酸介导的Piper sarmentosum Roxb.体外器官发生的增强
摘要Piper sarmentosum Roxb. 是一种源自南安达曼群岛的具有药用价值的植物,富含肉豆蔻素(myristicin),这是一种具有抗癌潜力的生物活性化合物,因此其高效繁殖至关重要。然而,在体外培养过程中,酚类物质的氧化是一个主要限制因素,会导致组织变褐,从而抑制再生并常常引发外植体坏死。本研究首次证明,节间外植体更适合用于微繁殖,因为它们能够在含有细胞分裂素的培养基中同时促进芽和根的再生,从而无需单独的生根阶段。将节间外植体培养在添加了6-苄氨基嘌呤(BA)、激动素(KIN)或2-异戊烯基腺嘌呤(2iP)的Murashige和Skoog(MS)培养基上,发现当BA浓度为8 µM
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences
时间:2025-08-13
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用于机械通气并接受气管切开术的重症患者撤机的的高流量气管氧疗法:一项回顾性研究
摘要 背景 需要接受侵入性机械通气(MV)的患者在重症监护室(ICU)中面临较高的发病率和死亡率。高流量气管氧疗(HFTO)被用于气管切开的患者,以帮助其逐步停止机械通气。然而,其对临床结果的影响尚不明确。本研究旨在评估早期使用HFTO与后期使用HFTO在帮助气管切开患者成功停止机械通气方面的效果。 方法
来源:Acta Anaesthesiologica Scandinavica
时间:2025-08-13
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锗替代对铌硅化物相稳定性和电化学性能的影响
### 超级电容器中的能量存储材料研究:通过锗掺杂增强铌硅化物性能超级电容器作为一种高效的能量存储设备,近年来因其快速充放电能力、高功率密度以及长循环寿命而在多个领域得到了广泛关注。它们在稳定电网、促进可再生能源的集成以及提升能源利用效率方面发挥着关键作用。然而,当前超级电容器材料在实际应用中仍面临一些挑战,如能量密度较低和寿命有限。因此,开发具有高能量密度和长期循环稳定性的新型电极材料成为研究的重点。在这一背景下,研究者们探索了多种策略来优化电极材料的性能,包括纳米结构设计、复合材料的构建以及元素掺杂。其中,利用金属二硅化物(如铌硅化物)作为电极材料的研究引起了广泛关注。铌硅化物因其优异的高
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-08-13
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基于可变喷嘴涡轮机的空气压缩机能量回收系统:通过自适应模型预测控制从高功率燃料电池系统排气中回收能量
摘要 本研究提出了一种基于可变喷嘴涡轮(VNT)的空气压缩系统,该系统从高功率车载燃料电池的排气中回收能量,以降低寄生功率并提高效率。该系统利用排气气体的动能驱动涡轮机,涡轮机通过主轴与高速压缩机电机相连。通过动态调节喷嘴开度(NOD),涡轮机可以优化排气流面积和背压,在各种运行条件下实现最大的能量回收功率。同时,调节氧过量比(OER)可确保质子交换膜燃料电池(PEMFC)获得最佳的阴极氧气供应。研究人员开发并验证了一个以控制为导向的模型,用于描述基于VNT的空气压缩系统和PEMFC之间的耦合动态。多步序二次规划算法确定了在保持电
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-08-13
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增材制造的表面基穿孔晶格结构的准静态压缩行为
摘要 近年来,穿孔晶格结构因其前所未有的机械性能以及在航空航天和自动化领域的广泛应用前景而成为研究热点。然而,以往的研究主要集中在三周期最小表面或开口单元晶格结构上。在这项研究中,我们提出了一种基于表面的穿孔晶格结构设计新方法。这些晶格结构分别沿X轴、Y轴进行侧向或轴向穿孔,或者同时采用这两种方式。样品采用熔融沉积建模(FDM)技术制造。通过单轴静态压缩试验测定了其机械性能。在所有穿孔晶格结构中,X-1结构的初始峰值应力最高(4.43 MPa),能量吸收值也最高(1864 kJ/m³),同时由于穿孔几何形状的影响,其泊松比最低(0
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-13
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用于聚丙烯长效火灾安全的改性乳酸脱氢酶(LDHs):兼具阻燃性和降低烟雾毒性的双重效果
摘要 通过煅烧-重构方法成功合成了一种基于生物的植酸(PA)插层的镁铝层状双氢氧化物(LDH-PA),并将其作为高效阻燃剂掺入聚丙烯(PP)中。首先通过共沉淀结合水热处理制备LDH-C前驱体,然后在500°C下煅烧得到层状双氧化物(LDO)。随后在氮气氛围下进行阴离子交换,使LDH结构重构,将PA阴离子引入层间。多种表征技术的结果证实了植酸阴离子的成功掺入。PP/LDH-PA复合材料表现出显著的热稳定性提升。当LDH-PA的掺量为15 wt%时,最大热分解速率降低了19.0%,残余焦炭产率增加到了12.72 wt%。该复合材料的极
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-13
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聚烯烃弹性体线材的绳索卷绕效应研究
摘要 为了解决由于聚烯烃弹性体(POE)条带因绳索缠绕效应而相互交织,导致下降式脱挥器脱挥效率低的问题,设计了一种可视化下降式脱挥器。通过高速摄像机研究了不同粘度和模具结构下POE条带的绳索缠绕现象。研究结果表明,通过圆形模具形成的条带具有圆锥摆特性,从而形成中空圆柱形线圈;而通过狭缝模具形成的条带则具有摆特性,形成带有凸起的矩形线圈。高粘度条带形成的线圈会影响其端部的摆动情况。这些研究结果可为下降式脱挥器的优化和放大设计提供理论指导。
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-13
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针织/编织混合结构对聚合物复合材料形状记忆性能和机械耐久性的协同效应
摘要 针织织物增强的形状记忆聚合物复合材料(SMPC)具有较大的可恢复变形能力,但机械性能有限;而编织织物增强的SMPC则具有良好的机械性能,但可恢复变形能力有限。在本研究中,使用平纹针织织物(K)、罗纹针织织物(R)和编织织物(W)以及环氧基形状记忆聚合物(SMP)制备了六种不同层叠结构的SMPC,以探讨针织/编织混合结构对SMPC形状记忆性能和机械耐久性的协同效应。结果表明,SMPC具有较高的形状固定比和良好的形状恢复比。当针织织物位于外层、编织织物位于中间层时,SMPC的形状恢复性能较好,且经过形状记忆循环后界面的损伤面积较
来源:Polymer Composites
时间:2025-08-13
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全尺寸粘聚区建模及风力涡轮机叶片根部接头脱粘行为的实验研究
摘要 本研究通过采用全尺寸非线性渐进模型,并通过积木式方法进行验证,探讨了风力涡轮机叶片根部接头的失效行为。该模型整合了两种主要的失效机制:一是用于钢-复合材料以及复合材料之间界面失效的黏合区模型(CZM);二是用于复合材料结构失效的渐进损伤模型。在积木式方法的测试体系中,最低级别的测试包括夹层双悬臂梁(DCB)试验和端部缺口弯曲(ENF)试验,这些试验用于获取玻璃纤维增强塑料(GFRP)与钢之间的界面材料性能,并验证CZM参数。复合材料的失效是通过基于材料性能退化规则的渐进损伤方法来模拟的。叶片根部接头的失效行为通过实验测试和仿
来源:Polymer Composites
时间:2025-08-13