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偏航控制对三概念型漂浮式海上风机动态特性的影响机制研究
随着全球可再生能源转型加速,漂浮式海上风力发电因其稳定、环保的特性成为研究热点。然而,这些矗立于汹涌波涛中的"海上巨人"正面临严峻挑战——风机运行时产生的循环荷载与海洋环境中的波浪力共同作用,可能导致周围海床土壤液化,进而威胁整体结构安全。这一现象如同在沙滩上建造高楼,潮汐与人为震动双重作用下,地基可能瞬间"沙化"。尤其令人担忧的是,现有研究多聚焦静态结构下的海床响应,而对实际运行中风机偏航控制引发的动态桩-土相互作用机制仍知之甚少。中国海洋大学工程流体力学实验室的研究团队在《Ocean Engineering》发表的最新研究中,创新性地搭建了1.5米×1.5米钢化玻璃波流水槽实验系统,集成造
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-19
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波浪与循环荷载作用下桩基周围孔隙水压力响应的实验研究:振荡行为与振幅分布特征
随着全球能源结构向可再生能源转型加速,海上风电因其大规模、稳定、环保的发电特性备受关注。然而,恶劣的海洋环境给风机基础稳定性带来严峻挑战——强风、巨浪和机组自身振动产生的循环荷载,可能引发饱和砂质海床中孔隙水压力(Excess Pore Water Pressure, EPWP)急剧上升,当EPWP抵消土粒间有效应力时,将导致海床液化,严重威胁海上结构物安全。尽管前人通过波-流耦合实验和PORO-FSSI-SCOUR-FOAM等耦合模型对海床响应进行了研究,但实际工况中桩-土相互作用对动态荷载的耦合影响机制仍不明确。中国海洋大学工程流体力学实验室的研究团队在《Ocean Engineering
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-19
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饱和土中海上桩-桶复合基础横向动力特性的解析解研究
随着全球能源结构向低碳化转型,海上风电已成为可再生能源发展的重点领域。根据全球风能理事会数据,到2025年海上风电机组单机容量将突破15.0 MW,叶片长度超过140 m。然而,风机大型化对单桩基础的承载性能提出了更高要求。传统单桩基础在单纯增大尺寸时,其建设成本与承载力提升效率严重失衡。为此,海上风电行业积极发展复合单桩基础技术,其中桩-桶复合基础通过结合单桩竖向承载优势和吸力桶水平抗侧性能,在循环荷载、抗冲刷及极端环境荷载下展现出显著优势。中国地质大学(武汉)"CUG Scholar"团队在《Ocean Engineering》发表的研究,针对风机对振动敏感的特性,首次建立了饱和土中桩-桶
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-19
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缺陷介导的室温铁磁性在无铅铁电体Ba(Zr0.2Ti0.8)O3中的第一性原理研究
在追求可持续发展的材料科学领域,铅基铁电体如PZT(锆钛酸铅)因其毒性面临淘汰危机。与此同时,电子器件微型化对多功能材料的需求日益增长——理想材料需兼具铁电、铁磁和光电特性。Ba(ZrxTi1-x)O3(BZT)作为明星无铅候选材料,虽展现优异介电性能,但其本征非磁性限制了多铁应用。有趣的是,自然界普遍存在的空位缺陷可能成为破解这一困局的钥匙:已有研究表明氧空位能在TiO2等氧化物中诱发铁磁性,但BZT中各类空位的具体作用机制仍是未解之谜。为揭示这一科学问题,越南科学技术研究院(Institute of Materials Science, Vietnam Academy of Science
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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氟化配体增强发光铕(III)贵金属配合物在生物医学领域的潜在应用研究
随着环保意识的提升,天然纤维复合材料正逐步替代传统合成材料。香蕉纤维因其可再生、可降解和优异的机械性能备受关注,但其固有的亲水性导致复合材料易吸水膨胀,机械性能不稳定。此外,纤维与聚合物基体(如聚丙烯PP)的界面相容性差也制约着性能提升。如何通过绿色改性方法同时解决吸水性和机械性能问题,成为当前研究的关键挑战。来自印度Shwetamber Polymers和Roorkee当地市场的研究人员通过创新性地采用食品级NaHCO3表面处理技术,结合Grey-Taguchi多目标优化方法,系统研究了香蕉纤维/PP复合材料的性能调控机制。这项发表在《Next Materials》的研究表明,适度的化学处理
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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碳酸氢钠改性香蕉纤维增强聚丙烯复合材料的吸水性与力学性能优化:基于田口-灰色关联分析的多目标调控
随着环保意识增强,可持续材料研发成为全球热点。天然纤维复合材料因可降解、成本低等优势备受关注,但存在机械性能不稳定、与聚合物基体相容性差等瓶颈问题。香蕉纤维作为富含纤维素(60%-65%)的农业废弃物,虽具优异力学潜力,但表面亲水基团导致的吸水膨胀问题严重制约其应用。传统化学改性方法如碱处理会破坏纤维结构,而碳酸氢钠(NaHCO3)作为一种温和的绿色改性剂,能选择性去除纤维表面杂质而不损伤纤维素骨架,这为开发高性能天然纤维复合材料提供了新思路。印度Roorkee当地市场采集的香蕉纤维(直径138 μm,密度1.28 g/cm3)与聚丙烯(PP)通过压缩模塑工艺制备复合材料。研究人员采用L16正
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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基于PSI-VIKOR与ANN集成的聚酰胺/碳纤维FDM打印复合材料力学性能优化与预测研究
在追求可持续发展的全球背景下,天然纤维增强复合材料正成为替代合成材料的环保选择。然而,这类材料存在机械性能不稳定、吸水性高以及与基体相容性差等瓶颈问题。香蕉纤维作为农业废弃物衍生的天然纤维,虽具有可再生、低成本优势,但其表面亲水性和界面结合弱化严重制约实际应用。如何通过绿色改性工艺提升其性能,成为当前复合材料领域的研究热点。针对这一挑战,印度Shwetamber Polymers与当地市场合作的研究团队在《Next Materials》发表创新成果。他们创新性地采用食品级NaHCO3对香蕉纤维进行表面处理,结合Taguchi实验设计与灰色关联分析(Grey Relational Analysi
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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基于Diels-Alder反应的聚氨酯自修复涂层表面硬度与自愈性能研究
在工程材料领域,涂层材料的机械损伤修复一直是重大挑战。传统聚氨酯涂层虽具有优异的耐候性和附着力,但一旦出现划痕或裂纹,其防护性能会急剧下降。受生物体自愈机制启发,科学家们开始探索基于动态共价键的自修复材料,其中Diels-Alder(DA)反应因其温和的反应条件和良好的可逆性成为研究热点。然而,现有研究多集中于线性聚氨酯体系,对交联型聚氨酯粉末涂层的自修复性能研究仍存在空白。为突破这一技术瓶颈,国内研究人员通过创新性地将呋喃-马来酸酐和呋喃醇-双马来酰亚胺两种DA修复剂引入羟基化聚酯树脂体系,开发出具有优异自愈性能的聚氨酯粉末涂层。研究采用1H NMR确认修复剂结构,通过差示扫描量热法(DSC
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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镁方解石中氢吸附结构的解析及其在生物医学应用中的潜力
在器官移植和缺血性疾病治疗中,活性氧(ROS)导致的再灌注损伤一直是临床难题。传统抗氧化剂存在靶向性差、生物毒性等问题,而氢气虽能选择性中和ROS,但其储存和可控释放技术尚未突破。自然界广泛存在的碳酸钙矿物因其生物相容性,成为氢载体材料的研究热点,但镁元素在氢吸附中的作用机制尚不明确。研究人员通过高压高温(12 MPa, 100-800℃)处理珊瑚源镁方解石样品,结合X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和气体色谱(GC)等技术,系统分析了氢吸附结构与镁含量的关系。研究发现700℃处理时氢释放量达到峰值1093 ppm,且高镁样品(A组11 mol% Mg)释放量显著高于低镁组。1.
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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富花青素大戟染料与TiCl4钝化协同作用对一维TiO2基DSSCs的性能提升机制研究
在全球碳中和背景下,CO2捕集技术面临吸附材料效率低、能耗高的双重挑战。传统石墨烯吸附剂存在选择性不足、再生困难等问题,而电场辅助吸附作为一种新兴调控手段,其分子机制尚不明确。印度理工学院蒂鲁吉拉伯利分校(NIT Trichy)的研究团队创新性地将计算模拟与实验验证相结合,在《Next Materials》发表的研究揭示了电场对石墨烯基吸附材料的精准调控机制。研究团队采用三步法技术路线:首先通过Quantum ESPRESSO软件进行密度泛函理论(DFT)计算,构建石墨烯-CO2系统的电子能带结构和态密度;其次采用第一性原理分子动力学(FPMD)模拟不同电场强度(0-1.2V/Å)下的吸附能变
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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石灰与水泥长期稳定化处理粉煤灰池渣的对比研究:FTIR表征、强度优化及可持续应用
燃煤电厂产生的粉煤灰池渣(pond ash)湿法堆积不仅占用大量土地,还因重金属渗漏威胁土壤和地下水安全。印度这类问题尤为突出,全国6.5万英亩的灰池持续扩张,而建筑行业却面临天然填料短缺的困境。尽管粉煤灰池渣可作为替代材料,但其低剪切力和不良级配限制了直接应用。如何通过稳定化技术提升其工程性能,成为环境与土木工程交叉领域的关键课题。国内某热电厂(Ramagundam Thermal Power Plant)的研究人员通过对比石灰和水泥的长期稳定化效果,结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)和响应面法(RSM),系统评估了不同配比(2-10%)和养护周期(7-120天)对材料性能的影响。研究发现,
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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石墨烯-CO2相互作用能的DFT-MD模拟与实验验证:电场增强吸附的结构动力学研究
随着全球碳中和目标的推进,碳捕集技术成为解决温室气体排放的关键突破口。石墨烯因其独特的二维结构和可调控的电子特性,被视为极具潜力的CO2吸附材料。然而,现有研究对石墨烯-CO2相互作用的微观机制认识不足,特别是电场调控下的结构动力学变化缺乏系统性研究。传统实验方法难以精确表征分子层面的能量变化,而单纯的理论模拟又往往忽略实际材料制备中的表面覆盖不均等问题。针对这一科学难题,印度理工学院蒂鲁吉拉伯利分校(NIT Trichy)的研究团队创新性地采用理论模拟与实验验证相结合的策略。研究通过密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)和分子动力学(Molecular
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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基于浒苔甲醇提取物生物合成银纳米颗粒的GC/MS分析及其抗菌、抗氧化与抗糖尿病活性研究
在纳米技术迅猛发展的今天,传统纳米颗粒制备方法面临高能耗、有毒试剂污染等瓶颈问题。尤其医疗领域应用的银纳米颗粒(AgNPs),其化学合成常伴随生物毒性风险。与此同时,海洋藻类作为天然活性物质的宝库,其生物相容性和可持续性备受关注。如何将两者优势结合,开发兼具环保特性和多重生物活性的纳米材料,成为研究者们亟待破解的课题。位于印度泰米尔纳德邦曼达帕姆的RK Algae Project Centre研究人员独辟蹊径,选择常见绿藻浒苔(Ulva lactuca)作为生物模板,通过甲醇提取物绿色合成银纳米颗粒,并系统评估其生物活性。这项发表于《Next Materials》的研究,不仅为纳米药物开发提供
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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MnO2改性大豆秸秆活性炭高效吸附废水中酚酞:可持续水处理新策略
研究背景与意义实验室废水中残留的酚酞(PhIn)作为常用酸碱指示剂,因其光热稳定性强、生物降解性差,已成为威胁水生态安全和人体健康的隐形杀手。传统水处理技术对这类低浓度有机污染物束手无策,而商用活性炭(AC)又面临成本高、再生难等瓶颈。更严峻的是,发展中国家实验室普遍缺乏规范的废水处理体系,导致PhIn通过清洗玻璃器皿等途径持续进入环境。这种三苯甲烷类化合物不仅会降低水体透光性,其潜在的致癌性(IARC 2B类)更引发医学界担忧——长期接触可能引发胃肠功能紊乱甚至细胞氧化应激。研究方案与技术路线来自印度Jigalur地区的大豆秸秆经ZnCl2活化后,通过机械化学法负载MnO2制备SyTAC-M
来源:Next Materials
时间:2025-07-19
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印尼日惹地区地下至地表断层系统追踪:基于地震学模型与地质数据的综合研究
印度尼西亚日惹地区因其高人口密度和特殊地质构造,长期面临严重的地震灾害威胁。2006年发生的Mw∼6.4级地震造成重大损失,但震源机制和区域断层系统的三维结构仍存在诸多争议。传统观点认为地震源自Opak断层,而后续研究却显示主震实际发生在当时未被识别的Ngalang断层上。这种认知差异暴露出两个关键问题:一是区域速度模型精度不足导致震源定位偏差,二是缺乏对断层系统空间展布的统一认识。针对这些问题,印度尼西亚气象气候和地球物理局(BMKG)的研究团队开展了跨学科综合研究。他们整合了2009-2022年的地震目录数据、8米分辨率DEMNAS数字高程模型,以及野外地质调查数据,通过创新性的"多初始模
来源:Natural Hazards Research
时间:2025-07-19
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基于流域地貌计量学的泰国清迈盆地西部高山区域山洪易发性定量评估研究
在泰国北部层峦叠嶂的Thanon Thong Chai Range,短时强降雨引发的山洪已成为威胁当地居民生命财产安全的重大自然灾害。这片位于清迈盆地(Chiang Mai Basin, CMB)西侧的高山区域,不仅拥有泰国最高峰Doi Inthanon(海拔2540米),更因其复杂的地质构造和陡峭地形成为山洪频发区。随着气候变化加剧和人类活动干扰,传统基于历史水文数据的预测方法已难以满足防灾需求,亟需建立适用于无资料地区的科学评估体系。针对这一挑战,清迈大学(Chiang Mai University)的研究团队Pichawut Manopkawee等创新性地采用流域地貌计量学(waters
来源:Natural Hazards Research
时间:2025-07-19
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综述:聚磷腈框架在吸附、阻燃和电化学中的可持续应用
聚磷腈材料的分子结构与设计原理聚磷腈(PPZ)是一类以磷氮双键(—P=N—)为骨架的有机-无机杂化材料,其核心结构六氯环三磷腈(HCCP)可通过亲核取代反应引入多样化有机基团。密度泛函理论(DFT)计算揭示,PPZ的稳定性源于氮孤对电子与磷反键轨道(σ*PN)的负超共轭效应,这种作用使P-N键呈现交替单双键特性(键长1.75 Å),形成类苯的伪芳香结构。多维结构精准调控策略通过调控有机连接体(如4,4′-二氨基二苯醚/三羟基苯)与HCCP的缩聚反应,可构建从0D微球(300-580 nm)到3D网络的多样化结构:纳米管:以三乙胺为模板制备的PZS-NTs(内径10-20 nm)表面富集活性—C
来源:Nano-Structures & Nano-Objects
时间:2025-07-19
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综述:主动脉角度对球囊扩张式和自扩张式瓣膜经导管主动脉瓣置换术预后的影响:系统评价和荟萃分析
引言48°)可能增加手术难度。既往研究显示,AA会影响自扩张式瓣膜(SEV)的定位和瓣周密封性,但对球囊扩张式瓣膜(BEV)的影响尚存争议。本文通过荟萃分析评估AA对TAVR预后的影响,为临床决策提供依据。方法研究纳入13项观察性研究(共13,233例患者),采用随机效应模型分析。主要终点包括30天死亡率、卒中、PPI和PVL等。AA通过多排CT测量,水平主动脉定义为AA≥48°-52°。结果短期死亡率:非水平主动脉组显著更低(RR=0.76),其中SEV组差异明显(RR=0.68),而BEV组无统计学差异(RR=1.13)。瓣周漏:SEV在水平主动脉中PVL风险更高(RR=0.66),BEV
来源:Cardiovascular Intervention and Therapeutics
时间:2025-07-19
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新型Cu2O/CuO/Cu光阴极协同冷变形-时效工艺优化光催化燃料电池处理灰水参数研究
在精密仪器和航空航天领域,因瓦合金因其近乎"魔法"的热膨胀性能——热膨胀系数(CTE)低至0.5×10-6/K而备受青睐。这种铁镍合金自1897年被Guillaume发现以来,就成为制造光学元件、钟表游丝的理想材料。然而,其"柔弱"的机械性能(典型抗拉强度仅517 MPa)像阿喀琉斯之踵般制约着其在输电电缆芯、航天复合材料模具等结构场景的应用。更棘手的是,传统淬火马氏体强化会破坏其核心的低CTE特性,而添加钴元素虽能提升强度却带来高昂成本。这种"鱼与熊掌"的困境,促使科学家们不断探索新的强化路径。山西大学材料科学研究所的Xueting Liu团队在《Materials Chemistry an
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-07-19
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高强度V-N因瓦合金冷轧时效协同调控机制与性能优化研究
因瓦合金作为铁镍基功能材料的代表,自1897年Guillaume发现其反常低热膨胀特性以来,在精密仪器领域大放异彩。然而这种"热缩冷胀"特性背后隐藏着力学性能的先天不足——典型抗拉强度仅517 MPa,难以满足现代输电电缆芯材、航天复合材料模具等场景对材料"高强低胀"的双重要求。传统强化手段如相变强化会破坏其奥氏体稳定性,添加钴元素虽能提升强度却导致成本飙升,而新兴的增材制造技术又面临强度不足的瓶颈。如何破解"强度-CTE"的跷跷板效应,成为困扰学界多年的难题。山西某研究团队在《Materials Characterization》发表的研究中,创新性地采用"降碳增氮"合金设计结合"固溶-冷轧
来源:Materials Characterization
时间:2025-07-19