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β-沸石模板碳材料在氢气和甲烷存储中的结构优化与性能突破
全球变暖与能源转型背景下,氢气和甲烷作为清洁能源载体的高效存储成为关键挑战。传统压缩和低温液化技术能耗高且安全性差,而多孔材料吸附法因可逆性强、能耗低备受关注。沸石模板碳材料(ZTCs)凭借超高比表面积(>2000 m2/g)和可调控的纳米孔结构,被视为理想吸附剂候选,但其性能受孔道有序度和表面化学性质的显著影响。为优化存储性能,研究团队通过化学气相沉积(CVD)法合成β-沸石模板碳(β-ZTC),并设计两种后处理方案:化学还原(NaBH4处理,β-ZTC_C)和热化学联合处理(β-ZTC_HC)。通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电
来源:Applied Materials Today
时间:2025-05-09
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3D 面部测量解锁智利劳动者防护新密码:PPE 设计的精准指引
在职业安全领域,个人防护设备(PPE)是保障劳动者安全的重要防线,安全帽、面部防护器和呼吸防护设备(RPE)等,能帮助劳动者抵御各类工作场所的危险。但目前 PPE 设计面临着严峻挑战,其中最突出的就是人体测量不匹配问题。由于设备尺寸与使用者的身体特征不能很好地对应,这不仅可能降低防护能力,还会让使用者产生错误的安全感,从而增加工作场所的风险。随着智利近年来大量移民的涌入,劳动力人口的人体测量特征很可能已经发生了改变。这使得了解劳动者的身体尺寸和设计防护设备变得更加复杂。过去,人体测量主要依靠手动方法,像使用人体测量仪、卡尺和卷尺等工具,但这些方法存在诸多局限,比如测量结果容易出现偏差,人为误差
来源:Applied Ergonomics
时间:2025-05-09
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Locally-Weighted-RoBoost-PLS:同时应对非线性和异常值的多元校准新方案
在科学研究和工业生产等诸多领域,数据处理是一项至关重要的任务。偏最小二乘法回归(Partial Least Squares regression,PLS)作为一种广泛应用的多元校准工具,在处理具有高度共线性的高维数据集时表现出色,能够构建自变量和因变量之间的模型,并通过潜在因子对二者进行全面描述,助力深入解读最终结果。然而,现实世界的数据往往十分复杂,PLS 在面对变量间的非线性关系以及数据中的异常值时,就会暴露出严重的局限性。当处理不同收获季节采集的农艺样本,或者工业中同一工厂因产品配方变化、原材料或催化剂降解导致生产过程出现时间漂移时,变量之间常常呈现非线性关系。如果非线性程度较轻,还能通
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-05-09
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数字放射自显影定量评估 UO2微球铀浓缩水平:核取证领域的关键突破
在神秘而又充满挑战的核领域,核材料的管控和追踪一直是全球关注的焦点。核取证作为一门重要的学科,致力于通过分析核材料的各种特性,来追溯其来源、背景等信息,在保障核安全和维护国际核不扩散体系中发挥着关键作用。在众多核材料中,二氧化铀(UO2)微球里铀浓缩水平的准确评估至关重要。传统的分析方法,如 α、β 和 γ 射线光谱法,只能测定每种放射性核素的总活度,无法提供铀富集的空间分布信息。而以往的放射自显影技术,虽然能提供一定的空间分辨率,但在定量分析方面存在不足,信号强度波动大,精度不高,这使得在核取证工作中难以对铀材料进行准确、有效的筛查和评估。为了解决这些问题,来自国外的研究人员开展了一项极具意
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-05-09
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综述:缓解肠道甲烷排放:产甲烷作用、抑制剂及未来展望
1. 引言反刍动物在全球粮食安全中至关重要,能将人类无法食用的复杂碳水化合物转化为高价值动物蛋白。然而,其肠道发酵产生的甲烷是强效温室气体,全球约 30% 的人为甲烷排放源自牲畜生产,其中 88% 来自肠道发酵,这不仅加剧全球变暖,还造成 2% - 12% 的饲料能量损失。因此,减少反刍动物肠道甲烷排放对减缓全球变暖、实现国际气候目标意义重大。近年来,反刍动物营养学在甲烷减排策略研究上取得进展,但实际应用仍面临挑战,开发新型高效抑制剂迫在眉睫,本文旨在系统评估现有抑制剂效果,探讨其潜在影响和未来发展方向。2. 瘤胃氢代谢和产甲烷作用反刍动物瘤胃拥有复杂的微生物生态系统,其中细菌、真菌、原生动物
来源:Animal Nutrition
时间:2025-05-09
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玉米青贮部分替代高纤维饲草:为奶牛养殖减排增效的新路径
在全球倡导可持续发展的大背景下,奶牛养殖的环保与效益问题备受关注。甲烷作为一种强效温室气体,奶牛排放的甲烷对环境影响不容小觑。而且,给奶牛喂食高纤维饲草虽有助于瘤胃发酵,但会导致甲烷排放增加,还可能降低牛奶产量。为了解决这些问题,来自德国农场动物生物学研究所的研究人员开展了一项关于奶牛饲料的研究。他们希望探究在整个泌乳周期中,用玉米青贮部分替代高纤维饲草,能否减少甲烷排放、提高饲料转化效率。该研究成果发表在《animal》杂志上。研究人员采用了一系列关键技术方法。首先,选取 28 头怀孕的德国荷斯坦奶牛,在其第二次分娩前给予相同的围产期日粮,分娩后根据奶牛功能性畜群寿命的育种值,将其分为两组,
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追踪梅西尼亚盐度危机期间岩石圈分层与地表过程:解开地中海地质演变之谜
在地球漫长的地质历史中,地中海地区经历了诸多复杂而神秘的演变,其中梅西尼亚盐度危机(Messinian Salinity Crisis,MSC)一直是地质学家们关注的焦点。这场发生在距今 597 - 533 万年的重大地质事件,对地中海地区的地貌、生态和海洋环境产生了深远影响。然而,关于 MSC 的起源、发展和结束的具体机制,以及与之相关的岩石圈和地表过程的相互作用,至今仍存在许多未解之谜。一些研究认为,岩石圈分层(Lithospheric delamination)可能是触发 MSC 的关键因素之一。岩石圈分层是指岩石圈地幔或 / 和下地壳从岩石圈中脱离并沉入软流圈的过程,它能导致地壳和地表
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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火山喷发作为碳汇的新机制:火山灰埋藏土壤有机碳的千年封存效应
火山活动常被视为温室气体的重要来源,但一个颠覆性的科学问题长期被忽视:当炽热的岩浆喷向天空时,是否也可能悄无声息地帮助地球封存碳?传统观点认为,爆炸性火山喷发(VEI≥4)通过释放巨量CO2加剧温室效应,然而最新研究发现,这些"地球的怒吼"可能隐藏着意想不到的碳捕获密码——埋藏在火山灰下的古老土壤,正默默编织着千年碳封存网络。在厄瓜多尔安第斯山脉,覆盖不到陆地面积1%的火山土壤,却储存着全球5%以上的土壤有机碳(SOC)。Pierre Delmelle团队在《Nature Communications》发表的研究首次揭示:火山灰反复埋藏形成的多层土壤结构,使爆炸性火山喷发最终转化为净负碳排放事
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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实时成像揭秘锂固态电解质界面演变,助力固态电池革新
在科技飞速发展的当下,电池技术成为众多领域的关键支撑。固态锂电池凭借高能量密度的潜力,被视作下一代电池技术的希望之星。然而,其发展却遭遇了重重阻碍,其中不稳定的锂 - 电解质界面堪称 “头号大敌”。锂在固态电池中的行为十分复杂。在电池充放电过程中,锂的体积变化较大,当锂的剥离速率超过其从本体金属供应的速率时,界面就会形成 voids(空洞) 。这些空洞会导致金属与电解质之间的接触丧失,进而引发电流聚集和锂镀层形态不均匀的问题。最终,界面的不稳定性可能致使锂金属穿透固态电解质,造成电池短路,严重影响电池的性能和安全性。为了攻克这一难题,来自美国休斯敦大学(University of Housto
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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胶体与蛋白质电荷斑块各向异性DLVO-like相互作用的统一理论框架
在软物质和生物体系中,静电相互作用是决定胶体颗粒和蛋白质行为的关键因素。传统理论常假设粒子表面电荷呈均匀分布,但实际系统中电荷往往呈现高度不均匀的“斑块”模式(patchiness)。这种电荷异质性不仅导致方向性相互作用,还能在相同电荷间产生吸引效应,对蛋白质聚集、液-液相分离等过程产生深远影响。然而,现有模型存在显著局限:基于离散内部电荷的ICi模型计算高效但难以描述复杂电荷分布;而连续表面电荷的CSp模型虽精确却计算成本高昂。更关键的是,不同模型的简化假设可能混淆真实物理效应与人为计算假象,阻碍了对电荷斑块体系组装的准确预测。为突破这一瓶颈,奥地利科学基金和斯洛文尼亚研究机构支持的研究团队
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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突破认知!Sr2RuO4中光声等离激元研究解锁凝聚态物理新奥秘
在凝聚态物理的神秘世界里,“奇怪” 金属一直是研究者们关注的焦点。这类金属的电阻率对温度展现出奇特的线性依赖关系,完全不同于传统金属的特性,这一现象让科学家们困惑不已。而且,除了电阻率的异常,“奇怪” 金属还存在其他不符合费米液体理论的性质,仿佛它们是凝聚态物理世界中的 “神秘岛屿”,等待着人们去探索和理解。从理论角度来看,全息理论曾大胆预测,由于电子磁化率中存在低能连续谱,“奇怪” 金属中的等离激元应该会出现过阻尼现象。这一预测引发了众多科学家的研究热情,电子能量损失谱(EELS)成为验证这一理论的重要实验手段。早期的 EELS 实验结果却充满了矛盾,不同实验方法得到的结论大相径庭,使得 “
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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氧化还原介导的多样转化:解锁醌类分子结构多样性的新钥匙
在化学的奇妙世界里,π 电子系统如同神秘宝藏,尤其是那些含有多个氧化还原活性单元(electrophores)的 π 电子系统,在合成化学、电子学和生命科学等众多领域都展现出巨大的应用潜力。想象一下,它们就像一个个拥有特殊魔力的小精灵,能在不同的领域施展独特技能,运输多个电子、展现电化学两性以及发挥超分子功能等。然而,目前的研究遇到了棘手的问题。虽然这些多氧化还原活性单元的 π 电子系统魅力十足,但要想精准地合成具有多样分子结构的氧化还原可转化物种,却困难重重。就好比你有一堆拼图碎片,知道它们能拼成很多不同的图案,但却找不到正确的拼接方法。以对醌二甲烷(p - QD)为例,它作为典型的交叉共轭
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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碱金属氨溶液中电解质与金属态的超快转换:揭开微观机制的神秘面纱
在材料科学的奇妙世界里,非金属到金属的转变一直是备受瞩目的神秘现象。当碱金属溶解在液氨中时,会形成溶剂化电子,低浓度时这些电子是局域化的,溶液呈现深蓝色;而在高浓度下,电子变得离域,溶液摇身一变成为具有金色金属光泽、导电性可与铜媲美的液态金属。这种电解质到金属的转变(Electrolyte - to - Metal Transition,EMT)看似是逐渐发生的,但其背后的微观机制却如同隐藏在迷雾中,长期以来让科研人员困惑不已。众多科研人员一直试图揭开这层面纱,提出了多种模型,如基于微观不均匀性实验发现的渗流模型、引入金属化临界电子密度的 Landau 和 Zeldovich 模型扩展,以及将
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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魔角石墨烯中超流体动力学与准粒子热化的射频探测研究
研究背景与意义魔角双层石墨烯(MATBG)因其可静电调控的强关联相(如超导、拓扑绝缘态)成为凝聚态物理的研究焦点。然而,其超导机制(电子驱动或声子驱动?)及能隙结构(各向同性或节点?)仍存争议。传统表征技术(如比热测量、角分辨光电子能谱)受限于材料的二维特性及低能标,难以直接测量关键参数(如超流密度ns、电子-声子耦合强度λ)。瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)团队通过创新性射频偏置约瑟夫森结技术,首次实现了对MATBG非平衡动力学的精准探测,相关成果发表于《Nature Communications》。关键技术方法研究团队设计了一种门控约瑟夫森结器件,结合直流(DC)与射频(AC
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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突破困境:新型金属有机框架材料实现干燥条件下高效无滞后水吸附循环
在当今科技飞速发展的时代,水资源的获取与利用、工业干燥过程以及高效能源转换技术等领域都面临着诸多挑战。其中,在大气水收集、干燥以及热泵等关键应用场景中,吸附剂起着举足轻重的作用。理想的吸附剂需要能够在干燥条件下高效地循环吸附和释放水蒸气。然而,现实却不尽如人意,现有的吸附剂大多难以同时满足无滞后吸附行为和良好的循环稳定性这两个关键要求 。在低相对湿度(RH0.3g/g)的亲水性吸附剂本就稀少,而能在满足上述条件的同时,还拥有极小的吸附 - 解吸滞后和出色循环稳定性的吸附剂更是凤毛麟角。这一现状严重限制了相关技术的发展和应用,迫切需要新的突破。为了解决这些难题,美国麻省理工学院(Massachu
来源:Nature Communications
时间:2025-05-09
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综述:规范性转变与社会变革背后的心理过程
社会变革中的心理过程探究在过去十年间,社会发生了广泛变化,像性别规范(gender norms)的改变、政治极化(political polarization)加剧、民粹主义(populism)兴起,以及朝着可持续性(sustainability)发展的显著转变等。本综述旨在剖析驱动这些社会变革的心理过程,从群体和个体层面展开分析。研究围绕社会规范这一核心概念进行。社会规范指的是社会成员共同持有的、关于什么是常见或可取行为的观点。研究发现,社会变革的触发往往源于社会内部规范之间出现的实质性张力,即规范性张力(normative tension)。规范性张力存在多种表现形式。纵向来看,可能出现在
来源:Nature Reviews Psychology
时间:2025-05-09
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精准免疫疗法瞄准次级免疫检查点:开启癌症治疗新征程
在癌症治疗的漫长征程中,免疫疗法的出现曾给无数患者带来希望。免疫检查点抑制剂(ICIs),如针对 T 细胞上程序性细胞死亡蛋白 1(PD1)受体与肿瘤细胞上程序性细胞死亡 1 配体 1(PD1L1)之间免疫抑制相互作用的药物,理论上能助力免疫系统摧毁癌细胞。然而现实却不尽人意,在晚期癌症患者中,超过 75% 的患者对这种治疗方式毫无反应。这就好比精心打造的 “抗癌武器”,却在大多数时候找不到有效的 “攻击目标”。与能根据肿瘤特定基因改变匹配患者的靶向癌症疗法不同,在免疫疗法开始前,很难判断哪些患者会对其产生响应。而且免疫系统极具适应性,当受到免疫疗法干扰时,它会触发耐药机制,维持免疫抑制状态,
来源:Biopharma Dealmakers
时间:2025-05-09
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揭秘商业建筑 VAV 系统故障:高质量数据集助力 HVAC 精准诊断
在现代商业建筑的运行中,能源消耗一直是备受关注的话题。2021 年,美国商业建筑的能源消耗占比约 18%,其中 HVAC(heating, ventilation, and air - conditioning,供热、通风与空气调节)系统能耗就占商业建筑总能耗的 40%。即便采用最优控制和高效的 HVAC 系统,故障依然会使系统效率大打折扣,甚至造成 5% - 30% 的能源浪费。而且,HVAC 系统故障类型繁多,像气流不足或不平衡、制冷剂充注不当、风阀定位故障等。然而,开发和评估故障检测与诊断(Fault Detection and Diagnostic,FDD)方法时,高质量的故障状态数据
来源:Scientific Data
时间:2025-05-09
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重磅!利物浦大学康复运动数据集(UL-RED):突破康复研究数据瓶颈,助力远程康复新发展
在科技飞速发展的当下,远程康复(telerehabilitation)逐渐走进人们的视野。随着运动追踪技术日益普及,大量研究聚焦于通过远程方式提供基于运动的干预。然而,高质量人体运动数据是人体动作识别(Human Action Recognition,HAR)研究的关键要素,它在基于运动的远程康复中起着核心作用。目前,康复领域却严重缺乏这样的高质量人体运动数据集,这极大地阻碍了相关研究的快速发展。为了打破这一僵局,英国利物浦大学(The University of Liverpool)的研究人员 Nikhil Reji、Kristiaan D’Août、Sebastiano Fichera 和
来源:Scientific Data
时间:2025-05-09
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探寻唐氏综合征(DS)成人与非 DS 成人中体力活动对动脉僵硬度的差异影响:开启健康新认知
在普通人群中,久坐行为(Sedentary behavior,SB)和中等到剧烈体力活动(moderate-to-vigorous physical activity,MVPA)与动脉僵硬度存在关联。据报道,唐氏综合征(Down syndrome,DS)成人的 MVPA 水平较低、SB 水平较高,但相较于非 DS 成人,他们的动脉僵硬度更低。研究人员让 90 名成人(40 名 DS 患者;50 名非 DS 者)参与研究。通过加速度计测量体脂百分比(% BF)、平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、SB 和 MVPA,利用颈动脉 - 股动脉脉搏波速度(carotid
来源:Journal of Science in Sport and Exercise
时间:2025-05-09