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利用哈密顿工程优化损耗态制备实现N3/2量级量子传感优势
在量子技术蓬勃发展的今天,量子传感作为最具应用前景的领域之一,却始终面临噪声和损耗的严峻挑战。特别是基于自旋or玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)的量子传感器,虽然已实现数万原子规模的量子优势演示,但原子损耗这一马尔可夫噪声过程会显著降低其测量灵敏度。传统理论认为,当所有自旋组分都存在损耗时,量子优势最多只能保持常数倍的提升。这一"不可行定理"严重制约了量子传感的实际应用价值。位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室(MPA-Quantum, Los Alamos National Laboratory) Bharath Hebbe Madhusudhana团队独辟蹊径,发现当损耗仅存在于单一自旋模
来源:Materials Today Quantum
时间:2025-08-10
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综述:化学电阻型气体传感器材料:挥发性有机物识别
智能摩擦电材料驱动的电子皮肤革命智能摩擦电材料的崛起正推动着电子皮肤(e-skin)技术的范式转变。通过耦合接触起电和静电感应机制,这类材料能将机械能直接转化为电能,实现自供电传感。从分子设计到系统集成,研究者们已构建出涵盖1D纤维、2D薄膜/织物和3D凝胶的全维度材料体系,为可穿戴设备赋予类皮肤功能。智能摩擦电材料的维度革命1D纤维通过静电纺丝等技术实现微纳米级电荷捕获,聚偏氟乙烯(PVDF)纤维的压电常数可达-62 pC/N;2D薄膜通过表面微结构设计(如仿生荷叶结构)实现85%以上的透湿率;3D水凝胶则通过双网络交联同时获得1500%拉伸性和自修复效率。特别值得注意的是,聚二甲基硅氧烷(
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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综述:智能摩擦电材料在主动感知型可穿戴电子皮肤中的应用
智能摩擦电材料随着物联网(IoT)和仿生技术的快速发展,电子皮肤(e-skin)作为模拟人类触觉的柔性电子设备,其核心——智能摩擦电材料(TENG)正从单一功能向多功能集成演进。1D纤维通过静电纺丝技术实现高灵敏度应变感知;2D薄膜/织物通过微结构设计(如微金字塔阵列)提升摩擦电荷密度;3D水凝胶则利用离子导电网络增强环境适应性。例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS)与碳纳米管(CNT)的复合体系可同时实现200%拉伸率和0.1 kPa−1的压力灵敏度。电子皮肤的功能特性拉伸性:仿生蛇形电路设计使e-skin在300%形变下仍保持导电性;自修复:动态二硫键交联的聚氨酯可在室温下24小时内恢复90%机
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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物理气相沉积法制备CuI微结构调控及其在阻变存储器中的定向传输机制研究
Highlight智能摩擦电材料近年来,随着科技进步和生活水平提升,人们对电子皮肤(e-skin)性能的要求日益增长。各类智能摩擦电材料(TENG)的快速发展正推动e-skin向微型化、多功能化和智能化演进。这些材料已从单一功能向多功能集成转变,以满足复杂穿戴场景下自供电和高灵敏度感知的严苛需求。功能特性:赋予e-skin类肤特质300%应变)、快速自修复(2000 g/m295%)和超高灵敏度(最低探测压力<1 Pa)。医疗监测:从脉搏波到生化指标基于摩擦电效应的e-skin已实现对脉搏波、呼吸频率等生理信号的精准捕获。最新突破包括:可植入式TENG贴片实时监测心脏电活动,石墨烯复合纤维传感
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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基于智能摩擦电材料的可穿戴电子皮肤:从分子设计到医疗监测与运动传感应用
Highlight智能摩擦电材料近年来,随着科技进步和生活需求提升,可穿戴电子皮肤对智能摩擦电材料的性能要求日益增长。这类材料正从单一功能向多功能集成演进,通过1D纤维的定向能量收集、2D织物/薄膜的界面工程调控,以及3D凝胶的动态网络设计,实现了材料微型化、多功能化与智能化的协同突破。电子皮肤的功能特性500 g/m295%)等特性。例如,基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的摩擦电薄膜通过微结构设计可将灵敏度提升至15.6 V/kPa,而导电水凝胶则通过动态氢键实现自修复与高延展性。可穿戴电子皮肤的应用在物联网(IoT)时代,电子皮肤已应用于三大领域:医疗监测:如基于摩擦电纤维的心率/呼吸传感器
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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综述:钛基催化剂材料掺杂增强MgH2储氢性能的研究进展与文献计量分析
智能摩擦电材料驱动电子皮肤革新智能摩擦电材料500%的拉伸率,而聚乙烯醇(PVA)基水凝胶在断裂后30分钟内自修复率达90%。功能特性突破电子皮肤需模拟天然皮肤的六大特性:拉伸性:仿生蛇形电路设计使器件耐受200%形变;自修复:动态二硫键交联网络实现室温自愈合;防水透气:多孔聚四氟乙烯(ePTFE)膜平衡液态水阻隔与水蒸气透过;生物相容性:丝素蛋白(SF)基底减少炎症反应,适用于长期植入。医疗监测应用基于TENG的脉搏传感器可检测0.1 Hz级低频振动,灵敏度达1.83 V/kPa;糖尿病监测贴片通过汗液葡萄糖浓度变化产生电信号,误差<5%。运动传感与人机交互嵌入运动服的摩擦电纤维阵列可识别1
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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非对称复合热电材料构建的自供电全可拉伸温度传感器及其在电子皮肤中的多功能集成
智能摩擦电材料近年来,随着科技进步和生活水平提升,人们对电子皮肤性能需求日益增长。各类智能摩擦电材料迅猛发展,推动着电子皮肤向微型化、多功能化和智能化演进。这些材料正从单一功能向多功能集成转变,以满足复杂应用场景的需求。电子皮肤的功能特性电子皮肤作为模仿人类触觉感知的革命性技术,需要具备类似天然皮肤的核心特性:可拉伸性、自修复能力(self-healing)、防水透气性、生物相容性和高灵敏度。该技术的核心在于通过先进电子学与材料科学的融合,实现对外界刺激的精准响应。可穿戴电子皮肤应用在物联网(IoT)时代,电子皮肤有望超越人类皮肤感知极限,成为数据采集的基础工具。其在假肢、智能机器人、可穿戴技
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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钴铁氧体掺杂钨酸锌纳米结构的简易制备及其对硝基苯光还原的增强作用
智能摩擦电材料近年来,随着科技进步和生活水平提升,人们对可穿戴电子皮肤(e-skin)的性能需求日益增长。多种智能摩擦电材料(如1D纤维、2D织物/薄膜和3D凝胶)的快速发展,正推动e-skin向微型化、多功能化和智能化演进。这些材料已从单一功能转向多功能集成,以满足复杂场景下的能量收集与高灵敏度感知需求。e-skin的功能特性电子皮肤作为模拟人类触觉的革命性技术,需具备类天然皮肤的拉伸性、自修复性、防水透气性、生物相容性和高灵敏度。其核心在于通过先进电子学与材料科学的融合,实现对外界机械信号(如脉搏振动)的高效转换,从而支撑医疗监测和运动传感等应用。可穿戴e-skin的应用在物联网(IoT)
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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Tb3+、Cr3+共掺杂富铝镁铝尖晶石的制备与发光性能研究
Highlight智能摩擦电材料的最新发展正推动电子皮肤(e-skin)向微型化、多功能化和智能化迈进。从单一功能到多功能集成的演变,使材料能同时满足复杂环境适应性与高灵敏度感知需求。Functional characteristics of intelligent triboelectric materials for e-skin电子皮肤需模拟人类皮肤的核心特性:拉伸性(Stretchability)、自修复性(Self-healing)、防水透气性(Waterproof/Breathable)、生物相容性(Biocompatibility)和高灵敏度(High Sensitivity)。
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-08-10
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综述:单原子非均相催化剂在二氧化碳热催化加氢制甲醇中的最新进展
智能摩擦电材料近年来,随着科技发展和生活水平提升,人们对可穿戴电子皮肤(e-skin)的性能需求日益增长。智能摩擦电材料(TENGs)因其独特的能量收集和信号感知能力,成为研究热点。这类材料通过接触起电和静电感应耦合机制,将机械能转化为电能,实现自供电和高灵敏度感知。从一维纤维(1D)、二维织物/薄膜(2D)到三维凝胶(3D),材料设计正从单一功能向多功能集成演进。电子皮肤的功能特性10 V kPa−1)和宽响应范围(0.1 Hz–1 kHz)使其能精准捕捉脉搏、关节运动等生理信号。可穿戴电子皮肤的应用在医疗领域,摩擦电电子皮肤可实时监测心电(ECG)、肌电(EMG)信号,甚至通过汗液分析实现
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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综述:MXene集成多功能水凝胶在组织再生治疗中的作用:构建、机制及生物医学应用
智能摩擦电材料的崛起近年来,随着物联网(IoT)和仿生技术的发展,模仿人类皮肤功能的电子皮肤(e-skin)成为研究热点。传统传感技术如压电、电容和压阻传感器在能量收集和复杂环境适应性方面存在局限,而基于摩擦电效应(Triboelectric Effect)的e-skin通过接触起电和静电感应耦合机制,实现了机械信号到电能的高效转换,为自供电(Self-powering)和医疗监测提供了新途径。多维材料设计策略95%)。例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS)基复合材料通过氢键动态网络实现快速自修复,而MXene掺杂水凝胶则兼具高导电性(10399%)。功能特性与临床应用e-skin的核心功能包括:防
来源:Materials Today
时间:2025-08-10
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机器学习驱动的Ti6Al4V合金表面光刻参数智能优化:面向工业应用的精密制造数据框架
亮点本研究通过系统性实验与机器学习方法,揭示了Ti6Al4V合金表面光刻的关键参数调控机制,为生物医用植入物的功能性微结构制备提供了智能优化方案。Ti6Al4V合金样品制备采用线切割加工(w-EDM)从Ti6Al4V合金圆柱上截取直径15mm、厚度2mm的圆片(成分见表1)。通过400-2000目碳化硅砂纸逐级打磨和金刚石抛光液精抛,使表面粗糙度(Ra)从初始的1043.81nm降至镜面级光洁度(图2),满足微图案制备需求。Ti6Al4V合金表面精加工图2显示经w-EDM处理的合金表面存在明显划痕(粗糙度1043.81nm),而抛光后表面呈现镜面效果。这种超光滑表面是后续光刻工艺中实现高分辨率
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-10
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综述:高功率快充锂离子电池内阻降低策略
电极材料设计高功率锂离子电池的性能核心在于电极中锂离子(Li+)与电子的迁移效率。通过构建三维导电网络(如碳包覆LiFePO4)和调控晶面取向(如单晶NCM811),可显著降低电荷转移电阻(Rct)。其中,纳米化电极材料能缩短Li+扩散路径,但需平衡其与电解液的副反应风险。电解质与隔膜优化电解质组分(如高浓度LiFSI)通过降低脱溶剂化能垒提升离子电导率,而隔膜的亲液改性(如Al2O3涂层)可减少浓差极化。值得注意的是,固态电解质界面(SEI)的稳定性直接关联锂枝晶抑制效果,是快充安全的关键屏障。集流体与极耳设计多孔集流体(如泡沫铜)通过增大接触面积降低界面电阻(Rc),而激光焊接工艺能减少极
来源:Materials Science and Engineering: R: Reports
时间:2025-08-10
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低温轧制6082铝合金的疲劳寿命与裂纹扩展行为:多尺度实验与仿真研究
Highlight本研究通过实验与仿真相结合的方式,揭示了厚度减薄率对6082铝合金疲劳性能的梯度影响规律。CR处理在90%变形量下展现出67%的晶界强化效率,显著优于RTR处理的34%,TEM分析证实其超细晶(UFG)结构可有效阻碍裂纹分支扩展。Cryo-rolling在-190~-150°C的深冷环境中,对10mm厚6082铝合金板进行多道次轧制,每道次前进行15分钟液氮淬火处理。采用直径110mm轧辊以8rpm转速轧制,单道次减薄率约1.5%,最终获得40%-90%梯度厚度样品。Optical micrographs原始合金(图4a)呈现50μm层状晶结构,经CR/RTR处理后晶粒细化至
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-10
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激光粉末床熔融316L不锈钢再结晶动力学的构建取向依赖性研究
Highlight激光粉末床熔融(LPBF)制造的316L不锈钢样品具有极高的冷却速率和储存能,同时微观结构中存在氧化物颗粒,这些因素会阻碍晶界移动,与传统制造样品相比延迟再结晶。本研究旨在探讨垂直和水平两种不同构建取向对再结晶动力学的影响,为理解增材制造材料的微观结构演变提供了新视角。As-built microstructures光学显微镜(OM)表征显示,垂直取向样品在TD-ND平面上存在未熔合和未熔化粉末等固有缺陷(图2a)。 Oliveira等人认为,未熔化粉末是由输入能量不足导致的未熔合缺陷引起。图2b展示了图2a中未熔化粉末的高倍OM图像。Conclusion通过激光粉末床熔融(
来源:Materials Chemistry and Physics
时间:2025-08-10
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机器学习驱动的高熵合金相结构预测:从数据挖掘到实验验证
Highlight本研究通过整合机器学习算法与实验验证,建立了高熵合金相结构的高精度预测框架。研究揭示了价电子浓度(VEC)和原子尺寸差异(δ)等关键参数如何通过机器学习模型量化调控FCC/BCC相变,为加速新型合金开发提供了数据驱动的新范式。Results and Discussion8时FCC相稳定性增强,而VEC<6.87时BCC相占主导的物理规律。特征重要性分析显示,ΔHm和δ对多相(SS+IM)形成具有决定性影响。Experimental Validation通过真空电弧熔炼(VAM)制备的AlCoCrFeNi等HEAs验证了预测结果。XRD和EBSD分析显示:AlCoCrFeNi呈
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-10
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硼氮化物与离子液体共混聚氨酯弹性体薄膜的抗静电、抗癌及抗菌性能研究
亮点聚焦材料制备分析级化学品购自Sigma-Aldrich,包括分段式聚氨酯(Mw=201 kDa)、叠氮化钠(NaN3)和水合肼(N2H4·H2O)。硼氮化物(BN)纳米颗粒制备将5 g硼酸与8 g叠氮化钠溶于去离子水,搅拌30分钟后加入3 mL水合肼,300°C反应16小时获得BN纳米颗粒。FTIR分析共混薄膜的红外光谱(图2)显示:PU/BN在3000 cm-1以上出现芳烃-CH弱峰,2916 cm-1和2800 cm-1对应-CH2不对称/对称伸缩振动;PU/IL在3400 cm-1处N-H/O-H键特征峰证实氢键网络形成。结论本研究通过溶剂浇铸法制备的PU/BN/IL共混薄膜,XRD
来源:Materials Chemistry and Physics
时间:2025-08-10
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NiO修饰石墨烯纳米复合材料的多功能电催化与光电催化性能研究:亚甲基蓝染料降解及结构-光学-电学特性分析
【材料与方法】实验采用印度Loba Chemie提供的四水合硝酸镍(Ni(NO3)2·4H2O,纯度99%)和甘氨酸(C2H5NO2),石墨烯由埃及碳材料公司通过电化学法制备(批号ECCM-EG/2023)。亚甲基蓝染料(MB)购自Sigma-Aldrich,其他试剂包括氯化钠(NaCl)、抗坏血酸等均采用分析纯。【FTIR分析】图2(a)揭示了NOG-0 NPs和NOG NCs样品的特征吸收峰:445、560和881 cm-1处为Ni-O振动峰,630 cm-1对应Ni-O-H伸缩振动。1488 cm-1处的尖锐峰归属N-C键振动,而1000 cm-1处的峰则来自C=C双键振动。石墨烯的引入
来源:Materials Letters
时间:2025-08-10
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渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段页岩储层岩相控因孔隙结构特征与页岩油富集机制研究
Highlight研究首次系统揭示了孔店组二段页岩五大岩相(LF/LM/MM/LC/MC)的孔隙结构分异规律:优势储集空间为3-200 nm纳米孔,其中纹层状长英质页岩(LF)和混合页岩(LM)因平均孔径更大且发育宏观裂缝,展现出最优孔喉连通性基于氮气吸附(NP)和压汞(MIP)的分形维数分析显示,中孔比微孔具有更简单的结构特征有机-无机协同控孔机制:脆性矿物骨架抗压实作用保留原生孔隙;碳酸盐岩相(LC/MC)发育溶蚀孔但胶结作用抑制连通性;有机质热演化流体沿纹层界面迁移形成差异化孔隙结构Conclusions本研究创新性提出:沧东凹陷Ek2页岩可划分为5类岩相,其中LF/LM岩相为最优勘探靶
来源:Marine and Petroleum Geology
时间:2025-08-10
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酰胺质子转移加权MRI鉴别肝细胞癌与肿块型肝内胆管癌的价值研究
Highlight本研究首次将酰胺质子转移加权(APTw)MRI技术应用于肝细胞癌(HCC)与肿块型肝内胆管癌(MF-ICC)的鉴别诊断,通过多参数MRI(head-to-head比较)揭示了APTw在肿瘤代谢层面的独特鉴别价值。Introduction肝细胞癌(HCC)和肿块型肝内胆管癌(MF-ICC)虽同属原发性肝癌"家族",却有着截然不同的"性格"——MF-ICC更具侵袭性且预后更差。就像侦探需要精准锁定嫌疑人特征,临床亟需能区分这两种肿瘤的影像学"指纹"。传统动态增强MRI(DCE-MRI)虽常用,但当肿瘤表现出"变装"行为(如不典型强化模式)时就会陷入诊断困境。扩散加权成像(DWI)
来源:Magnetic Resonance Imaging
时间:2025-08-10