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基于元启发式算法的地震次生火灾应急水库优化配置研究
地震灾害常伴随次生火灾(Fire Following Earthquake, FFE),历史上1906年旧金山地震和1923年东京地震中,约80%的建筑损毁源于FFE。现代城市因基础设施密集、供水管网易损,FFE威胁加剧,如1995年神户地震中仅40立方米的水库容量导致灭火失败。传统方法依赖专家经验的AHP-GIS分析,难以实现全局优化。为此,研究人员开发了融合元启发式算法的应急水库配置框架,旨在解决资源分配不均、响应延迟等核心问题。研究团队通过整合GIS空间分析、AHP多准则决策和遗传算法(GA),构建了四阶段框架:首先基于震后脆弱性、可达性和经济性筛选公园作为初始选址;其次采用Hazus模
来源:Results in Engineering
时间:2025-06-24
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MgO填充玄武岩纤维/PLA复合材料的高温热性能研究及其在工业应用中的潜力
随着全球对可持续材料需求的激增,传统合成纤维复合材料的高能耗、难降解问题日益凸显。聚乳酸(PLA)虽具生物可降解特性,但其低热稳定性(<200°C)和热导率(0.13 W/mK)严重制约其在高温工业场景的应用。玄武岩纤维虽具有1450°C的熔点和优异化学稳定性,但单纯PLA基复合材料的界面粘附力不足导致力学性能受限。如何通过绿色改性技术突破生物基复合材料的高温性能瓶颈,成为材料领域亟待解决的关键问题。针对这一挑战,国内研究人员在《Results in Engineering》发表创新研究,通过将纳米氧化镁(MgO)与玄武岩纤维协同引入PLA基体,系统探究了0-4 wt.% MgO填充对复合材料
来源:Results in Engineering
时间:2025-06-24
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铁颗粒修饰火炬松生物炭阳极提升微生物燃料电池产电性能及废水处理应用研究
微生物燃料电池(MFCs)被誉为环境治理与能源回收的"双赢"技术,其核心原理是利用电活性微生物分解有机物时产生的电子发电。然而,传统碳基阳极材料如碳布(CC)、碳纸(CP)等因表面光滑、孔隙率低,导致微生物负载量不足,功率密度普遍低于1 W m-2,严重制约商业化进程。更棘手的是,厚生物膜会阻碍电子传递和物质交换,形成"发电瓶颈"。如何突破阳极材料的性能天花板,成为领域内亟待解决的卡脖子问题。中国吉林某高校研究团队独辟蹊径,选择具有天然三维骨架的火炬松(Rhus typhina)生物炭为载体,通过创新性的一步碳化法锚定铁颗粒,构建出RC@Fe复合阳极。这一设计巧妙融合了生物炭的拓扑优势与铁的电
来源:Renewable Energy
时间:2025-06-24
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高比例可再生能源渗透下源-荷-储协同调峰的最优调度与成本分摊模型研究
随着全球能源转型加速,中国新型电力系统面临高比例可再生能源并网的严峻挑战。风电(WT)和光伏(PV)的强波动性、弱可控性特征,叠加电动汽车(EVs)和电网负荷增长,导致系统净负荷曲线峰谷差加剧。传统火电(TP)调节能力不足,单纯依赖电源侧调峰难以满足需求,亟需通过源-荷-储多主体协同优化提升系统灵活性。然而,现有研究存在三大瓶颈:风光出力时空相关性建模不完善、调峰定价机制不健全、成本分摊公平性不足。针对这些问题,中国某高校研究团队在《Renewable Energy》发表论文,提出了一套创新性解决方案。研究采用三大关键技术:基于Frank Copula函数和核密度估计的风光联合出力场景生成技术
来源:Renewable Energy
时间:2025-06-24
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功能城市区域(FUAs)在区域政策中的角色转变:新发展范式下内围边缘区的识别与治理
在全球化与城市化进程中,区域发展不平衡已成为制约社会经济系统效能的关键难题。传统区域政策往往陷入"补偿性范式"的窠臼,采用基于行政边界的统一干预措施,忽视了功能联系的空间异质性。这种"一刀切"的做法在应对波兰等转型国家的复杂地域差异时尤其捉襟见肘——东部农业区与西部工业带的发展鸿沟、大城市辐射圈内的"灯下黑"现象,以及基础设施与公共服务供给的碎片化问题相互交织。更棘手的是,现有研究对"内围边缘性"(inner peripherality)的认知仍停留在地理距离维度,未能捕捉到功能性脱节(structural disconnection)这一本质特征。为破解这一困局,波兰科学院地理与空间组织研究
来源:Regional Science Policy & Practice
时间:2025-06-24
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铈/钕/钐掺杂硼酸铋玻璃的发光特性及其在光电子器件中的应用潜力
在光学材料领域,硼酸盐玻璃因其独特的结构可调性和光学性能备受关注。传统硅酸盐玻璃虽广泛应用,但其高熔点与有限的光学活性限制了特殊场景下的使用。硼酸铋(BBi)玻璃凭借低熔点、高介电常数和优异光学特性崭露头角,但如何通过稀土掺杂实现精准发光调控仍是挑战。尤其随着5G通信和微型激光器发展,开发兼具高热稳定性与特定波长发射的玻璃材料成为迫切需求。针对这一科学问题,来自阿兹哈尔大学材料科学与玻璃研究实验室的Asmaa Ratep和I. Kashif团队在《Radiation Physics and Chemistry》发表研究,系统考察了Ce3+、Nd3+和Sm3+掺杂对BBi玻璃性能的影响。研究采用
来源:Radiation Physics and Chemistry
时间:2025-06-24
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核截面数据库对加速器硼中子俘获治疗中束流品质与剂量分布影响的全程蒙特卡罗研究
在肿瘤放射治疗领域,硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)因其"细胞级精准杀伤"特性备受关注。该技术利用10B同位素捕获热中子后发生的10B(n,α)7Li核反应释放高线性能量转移(LET)粒子,可选择性摧毁肿瘤细胞。随着加速器BNCT(AB-BNCT)系统的发展,基于7Li(p,n)7Be反应的紧凑中子源成为研究热点。然而,不同核截面数据库(如ENDF、JENDL系列)对关键核反应参数的评估差异,可能导致从源项建模到最终剂量计算的全链条误差,这一问题在临床转化中尚未得到系统研究。中国研究人员在《Radiation Physics and Ch
来源:Radiation Physics and Chemistry
时间:2025-06-24
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基于Dy3+掺杂硅硼酸盐玻璃闪烁体的同步辐射X射线成像:制备、光学与闪烁性能研究
在医学诊断和工业检测领域,高精度X射线成像技术的核心挑战在于寻找兼具高效辐射转换能力和稳定性的闪烁体材料。传统晶体闪烁体虽性能优异,但存在制备复杂、成本高昂的缺陷,而玻璃基闪烁体因其可调控的组分和优异的抗辐照性成为研究热点。其中,稀土离子掺杂的玻璃体系因其独特的4f电子跃迁特性备受关注,但如何平衡发光效率与浓度猝灭效应仍是未解难题。针对这一科学问题,清迈大学联合玻璃技术与材料科学卓越中心的研究团队开发了一种新型Dy3+掺杂硅硼酸盐玻璃闪烁体,相关成果发表于《Radiation Physics and Chemistry》。该研究通过引入高原子序数的Ta2O5和La2O3,显著提升了材料的X射线
来源:Radiation Physics and Chemistry
时间:2025-06-24
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综述:PEDOT:PSS基电子材料的制备、性能调控、加工、应用及未来展望
化学结构及合成突破3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)单体通过3,4位乙撑二氧取代避免了传统聚噻吩的β-缺陷,而聚苯乙烯磺酸(PSS)作为掺杂剂使PEDOT形成水分散体系,解决了导电聚合物(CPs)难加工的核心问题。化学氧化聚合与电化学聚合是主流合成方法,但需平衡导电性与溶液加工性。性能调控策略4000 S/cm)。结构改性(如PSS含量降低)和溶剂后处理(如硫酸处理)能增强PEDOT结晶度,而表面活性剂添加可改善薄膜均匀性。多形态加工技术• 薄膜:旋涂、喷墨打印适用于柔性电极;• 纤维:湿法纺丝与静电纺丝制备可穿戴传感器;• 三维结构:冷冻干燥法制备气凝胶用于电磁屏蔽,3D打印水凝胶适配生物电子
来源:Progress in Polymer Science
时间:2025-06-24
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无催化剂协同提升磷羧混合酯环氧Vitrimer阻燃性与可回收性的简易策略
在当今材料科学领域,环氧树脂因其优异的尺寸稳定性和热机械性能占据全球50%市场份额,广泛应用于电子封装、复合材料和涂层等领域。然而传统热固性环氧树脂存在两大致命缺陷:交联网络导致的不可回收性,以及易燃特性引发的安全隐患。每年数百万吨环氧废弃物通过焚烧或填埋处理,不仅造成资源浪费,更释放有毒物质。尽管科学家们开发出具有动态共价网络(CANs)的Vitrimer材料——通过酯交换、二硫键交换等动态键实现材料重塑,但现有技术往往需要复杂催化剂或牺牲机械性能。更棘手的是,阻燃改性常导致迁移问题或合成工艺复杂化,形成"阻燃-可回收"难以兼得的技术瓶颈。重庆大学材料科学与工程学院团队在《Polymer D
来源:Polymer Degradation and Stability
时间:2025-06-24
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高天然材料含量添加剂包对聚乙烯稳定化的高效协同作用及其机理研究
在塑料工业蓬勃发展的今天,聚乙烯(PE)作为产量最大的通用塑料,其加工稳定性与使用寿命始终是行业关注的焦点。传统稳定剂体系通常采用受阻酚类主抗氧剂(如Irganox 1010)配合磷/硫系次级抗氧剂,虽技术成熟却面临两大挑战:一是合成添加剂的环境负担日益凸显,二是某些酚类化合物可能存在健康风险。与此同时,循环经济背景下塑料多次加工的需求,使得稳定剂 replenishment(补充)成为技术刚需。正是在这样的背景下,一项突破性研究应运而生。来自匈牙利的研究团队创新性地将天然黄酮类化合物槲皮素(Quercetin, Q)与生物基磷烯次级抗氧剂(Ph)组合,开发出天然材料含量高达70%的新型稳定剂
来源:Polymer Degradation and Stability
时间:2025-06-24
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羧基功能化可重排聚酰亚胺基多孔碳纳米纤维的制备及其超级电容器性能提升研究
随着全球能源结构转型加速,超级电容器(SC)因其高功率密度和超长循环寿命成为储能领域的研究热点。然而,传统碳基电极材料面临比电容低、界面电阻大等瓶颈。尤其对于依赖物理电荷存储的双电层电容器(EDLC),如何通过材料设计同时提升比表面积和表面化学活性,成为突破性能极限的关键。近期,聚酰亚胺(PI)基碳材料因其丰富的氮(N)、氧(O)杂原子和可调控的分子结构备受关注,其中含邻羟基(-OH)的可重排PI(如6FAP衍生物)更能在热解过程中通过释放CO2和-CF3分解形成多级孔道。但现有材料的电容性能仍受限于活性位点不足和导电网络不完善。针对这一挑战,辽宁某高校联合国家自然科学基金团队在《Polyme
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离子束与磁流变协同抛光实现堇青石光学元件超光滑表面的研究
在半导体和航天领域,光学元件的表面精度直接决定设备性能极限。传统玻璃陶瓷材料虽能满足低热膨胀需求,但面临重量大、抗辐射性不足的瓶颈。堇青石(Mg2Al4Si5O18)因其独特的六方晶系结构,兼具轻量化、高热稳定性和极低热膨胀系数,被视为下一代光刻机运动平台和空间反射镜的理想材料。然而,这种陶瓷的莫氏硬度高达7-8级,传统机械抛光难以突破1 nm表面粗糙度壁垒,严重制约其光学应用。针对这一挑战,中国科学院上海硅酸盐研究所联合团队在《Optics》发表研究,首次系统评估离子束抛光(Ion Beam Figuring, IBF)和磁流变抛光(Magnetorheological Finishing,
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-24
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低温激光辅助切削SiCp/Al复合材料的材料去除机理研究
在光学系统结构件制造领域,铝基碳化硅(SiCp/Al)复合材料因其优异的机械性能备受青睐,但软铝基体与硬SiC颗粒的"性能鸿沟"导致加工时易产生微坑、微裂纹等缺陷。传统激光辅助切削(LAC)虽能软化材料,却会削弱相界面结合力;而单纯低温处理虽能增强界面结合,但对材料硬度的提升又增加了加工难度。这一矛盾成为制约高精度光学元件制造的瓶颈问题。华中科技大学研究团队突破性地将低温与激光技术耦合,提出低温激光辅助切削(CLAC)新方法。通过纳米压痕技术定量表征233K低温下材料性能变化,发现硬度提升46.4%至9.599 GPa,杨氏模量增加20%。采用分子动力学(MD)模拟结合沟槽切削实验,对比普通切
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-24
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基于CFD-SVR-WO框架的斜桩透水式防波堤设计优化研究
论文解读海浪的侵蚀威胁着港口安全,传统防波堤虽能抵御波浪却易造成水体交换受阻,引发泥沙淤积和生态恶化。透水式防波堤通过允许水体流通解决了这一矛盾,但现有设计多依赖经验或昂贵实验,尤其斜桩结构参数优化缺乏系统方法。天津大学团队在《Ocean Engineering》发表的这项研究,开创性地将人工智能与流体仿真结合,为这一工程难题提供智能解决方案。研究采用CFD-SVR-WO三重技术路线:首先通过Star-CCM+建立三维数值波浪水槽,验证模型精度后生成103组高保真CFD数据集;继而用支持向量回归(SVR)构建代理模型替代耗时仿真;最终引入新型海象优化器(WO)在渗透率≥0.22、单延米体积≤3
来源:Ocean Engineering
时间:2025-06-24
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基于时空可达性的海上搜救系统动态选址-分配优化模型研究
研究背景全球航运业的快速发展伴随着海上事故风险的上升,但传统海上搜救(SAR)系统依赖固定的海岸基地,难以应对远海事故的快速响应需求。现有系统面临三大矛盾:事故需求的季节性波动与静态资源配置的冲突、恶劣海况对救援效率的制约,以及高成本投入与有限覆盖范围的失衡。以渤海为例,冬季风浪加剧与夏季渔船密集形成的需求差异,暴露了静态SAR系统的适应性缺陷。为突破这一瓶颈,中国的研究团队在《Ocean Engineering》发表研究,首次将时空可达性(ST-2SFCA方法)引入动态选址-分配问题(LAP),构建了涵盖海上救援站(RSC)、异构船舶和应急物资的多周期优化模型。通过整合k-means聚类与改
来源:Ocean Engineering
时间:2025-06-24
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基于正逆运动学模型的3UPU/UP海上并联平台水平控制策略研究
在波涛汹涌的海面上,船舶因风浪作用产生的复杂多维运动(横摇、纵摇、垂荡等)一直是海上作业的重大挑战。传统采用6自由度(6-DOF)Stewart平台进行全维度补偿,但随着动态定位系统(DPS)的普及,船舶的横荡、纵荡和艏摇运动已能被有效抑制。这导致使用6-DOF结构补偿剩余3自由度(3-DOF)运动显得冗余且低效。为此,研究人员提出采用3UPU/UP(U为虎克铰,P为移动副)并联平台专门补偿残余运动,但现有控制器或依赖计算复杂的动力学模型,或基于运动学分析却无法同时控制高度与角度,且普遍存在抗扰能力弱、超调严重等问题。中国某高校团队在《Ocean Engineering》发表研究,首次推导出3
来源:Ocean Engineering
时间:2025-06-24
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基于动态系数优化的CFD-理论混合模型实现水下拖缆姿态高精度计算
海洋探测领域的水下拖缆系统如同“深海风筝线”,其姿态稳定性直接影响探测设备精度。然而,传统理论方法依赖经验参数导致误差累积,CFD全尺度仿真又面临“算力黑洞”困境——STAR-CCM+需消耗大量计算资源,而AQWA软件因基于势流理论难以准确捕捉拖体阻力。这种“精度与效率不可兼得”的矛盾,成为制约海洋环境勘探、海底测绘等应用的瓶颈。中国某研究团队在《Ocean Engineering》发表的这项研究,创新性地将CFD局部仿真与理论模型嫁接,提出动态系数优化模型(DIO-Model)。该模型通过CFD“显微镜”般精准获取特定工况下的法向阻力系数Cn和切向阻力系数Ct(传统经验值误差达3%量级),再
来源:Ocean Engineering
时间:2025-06-24
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中药扶正解毒消积方(FZJDXJ)联合西药治疗晚期乙肝相关性肝癌(HBV-HCC)的生存获益:一项随机对照试验
这项在北京开展的前瞻性随机对照研究颇具启发性,科研人员将129例晚期乙肝病毒相关肝细胞癌(HBV-HCC)患者随机分组,探索中药扶正解毒消积方(Fuzheng Jiedu Xiaoji, FZJDXJ)联合常规西医疗法的临床价值。令人振奋的是,联合治疗组展现出显著生存优势——中位总生存期(OS)达到8.9个月(95%CI:6.0-11.9),较单纯西医组的4.4个月(95%CI:3.2-7.3)近乎翻倍,死亡风险骤降41%(HR=0.59)。更妙的是,联合组无进展生存期(PFS)也明显改善(5.1 vs 2.9个月),疾病控制率(DCR)提升近一倍(20.6% vs 10.6%)。亚组分析揭示
来源:Chinese Journal of Integrative Medicine
时间:2025-06-24
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基于高阶网络的人口动态与意识效应耦合的单纯形流行病模型动力学分析
在人类与传染病漫长的斗争中,理解疾病传播规律始终是公共卫生领域的核心挑战。随着网络科学的发展,研究者们逐渐意识到传统基于成对接触的传播模型(如SIS模型)难以刻画现实世界中群体交互的复杂性。近年来,高阶网络(通过单纯形或超边模拟多人同时交互)的引入为描述病毒载量阈值、群体效应等复杂传播现象提供了新视角。与此同时,长期疫情引发的公众意识变化(如主动采取防护措施)和人口动态(如出生死亡)如何影响传播动力学,成为亟待探索的科学问题。针对这一挑战,中国研究人员在《Mathematics and Computers in Simulation》发表研究,构建了包含出生死亡和意识效应的单纯形易感-意识-感
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-06-24