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  • 铜合金化协同抑制SLM成型钛种植体生物腐蚀与疲劳裂纹的双功能机制研究

    钛合金作为骨科和牙科植入物的"黄金标准",长期面临着一个致命矛盾:虽然其优异的机械强度和生物相容性支撑了90%以上的临床需求,但口腔环境中潜伏的微生物腐蚀(MIC)与咀嚼循环载荷的协同作用,导致10%-20%的种植体发生晚期失效。更棘手的是,传统加工技术难以实现个性化植入物的复杂结构,而新兴的3D打印技术又面临微生物生物膜引发的腐蚀加速难题。针对这一跨学科挑战,中国科学院金属研究所联合多家医疗机构的科研团队在《Journal of Materials Science》发表突破性研究。团队创新性地采用选择性激光熔化(SLM)技术制备Ti-5Cu合金,通过多尺度表征技术揭示铜元素如何像"双面特工"

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-22

  • 钒替代钴增强Co2MnAl合金结构有序性与半金属性的研究及其自旋电子学应用

    在磁性材料领域,半金属性(half-metallicity)材料因其独特的电子结构备受关注——这类材料在费米能级(EF)处,一个自旋通道呈现金属性,另一通道则表现为绝缘体特性。这种特性使其成为磁隧道结(MTJ)和自旋阀(SV)等自旋电子器件的理想候选。然而,现有材料如Co2MnAl面临严峻挑战:其半金属性易受温度升高和结构无序影响,且EF位于少数自旋通道的带隙边缘,导致自旋极化率(P)不稳定。更棘手的是,传统合金的吉尔伯特阻尼常数(α)较高,阻碍了低能耗器件的实现。为解决这些问题,印度理工学院古瓦哈提分校的研究团队在《Journal of Magnetism and Magnetic Mate

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-06-22

  • 铁磁体PbMnBO4中非共面反铁磁交换的DM矢量方向判定准则与机制研究

    磁性材料领域长期面临非共面双桥交换体系中Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用方向难以预测的挑战。以铅锰硼酸盐PbMnBO4为例,这种罕见的铁磁有序多铁性材料因其Mn3+离子链间通过O1/O3双氧桥形成的20°非共面角结构,成为研究DM矢量定向机制的理想模型。传统单桥交换的Keffer规则在此失效,而对称性约束又无法直接判定矢量方向,这严重制约了材料磁各向异性的精准调控。为破解这一难题,研究人员通过分析配体投影分布不对称性与DM矢量的几何关联,创新性提出非共面双桥交换的定向准则。研究发现,PbMnBO4中DM矢量方向与O1-Mn-O3平面正交,且指向配体投影差异最大方向。理论

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-06-22

  • 基于BPMN-DES-RSM-ML融合的智能工业信息系统优化钢铁骨架生产研究

    在制造业数字化转型浪潮中,钢铁行业面临生产效率低下与资源分配失衡的双重挑战。传统生产管理方法难以应对复杂工业流程的优化需求,亟需融合多学科技术的智能解决方案。伊朗某钢铁骨架生产厂的实际案例表明,仅通过经验调整参数已无法满足降本增效需求,特别是硬质合金倒角加工与焊接工序的耗时问题长期制约整体产能。为此,研究团队开发了一套集成业务过程模型与标记法(BPMN)、离散事件仿真(DES)、响应面法(RSM)和机器学习(ML)的智能工业信息系统。该系统通过AnyLogic软件构建离散事件仿真模型,精准模拟20mm钢板从原料存储到最终涂层的全流程;采用响应面法优化关键参数组合;并引入随机森林(RF)、随机树

    来源:Journal of Industrial Information Integration

    时间:2025-06-22

  • 全球供应链多式联运网络的双目标鲁棒优化与启发式框架:兼顾韧性与响应能力的设计研究

    全球供应链正面临前所未有的挑战:从新冠疫情导致的港口拥堵,到半导体短缺引发的生产停滞,企业如何在成本与效率间取得平衡成为关键难题。以家电行业为例,这个价值6435亿美元的产业高度依赖亚洲制造中心,但LG电子越南工厂的停工曾导致欧洲市场断货,而惠而浦北美供应链因物流延误损失惨重。这些现实困境催生了一项突破性研究——土耳其研究人员Bahman Manafi和Hakan Sayan开发了一套融合人工智能与运筹学的决策系统,成果发表于《Journal of Industrial Information Integration》。研究团队采用三项核心技术:首先建立双目标混合整数线性规划(Bi-Objec

    来源:Journal of Industrial Information Integration

    时间:2025-06-22

  • 渗流-温度驱动下非饱和土壤中重金属迁移的颗粒热力学机理研究

    随着工业化和城市化进程加速,重金属污染通过大气沉降、地表径流等途径侵入土壤-地下水系统,形成持久性生态威胁。尤其非饱和带作为污染物进入地下水的关键屏障,其复杂的渗流-温度-化学耦合机制尚未明晰。传统研究多聚焦饱和区污染物迁移,而对非饱和土壤中液-气-固多相交互、相变诱导的重金属(HMs)迁移缺乏系统认知。这一知识缺口严重制约了污染防控技术的精准设计。北京交通大学的研究团队在《Journal of Hydrology》发表的研究中,创新性地从颗粒热力学视角切入,建立了渗流-温度双驱动下的非饱和土壤多相流耦合模型。该模型首次引入颗粒温度(particle temperature)和颗粒熵(part

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-22

  • 弱胶结砂岩双渗透流动机理解析:基质-裂缝相互作用对渗流动态的调控机制

    在能源开发与地质灾害防治领域,弱胶结砂岩的渗流行为一直是困扰工程安全的"阿喀琉斯之踵"。这类广泛分布于中国西部煤系地层的特殊岩体,因其独特的矿物组成和胶结特征,在采矿扰动下极易形成复杂裂缝网络。传统理论将裂缝视为遵循立方律的平行板通道,却难以解释实际工程中观测到的渗流异常——有时裂缝流量远超理论预测,有时又显著偏低。这种"渗流悖论"背后,隐藏着基质与裂缝相互作用的黑箱机制。中国矿业大学的研究团队在《Journal of Hydrology》发表的研究,首次通过实验揭示了弱胶结砂岩中双渗透系统的动态耦合规律。研究采用低场核磁共振(LF-NMR)实时成像技术,结合可控裂缝开度的岩样制备方法,定量解

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-22

  • 喜马拉雅山区雪旱对冰川消融的定量影响:以卡纳利河流域为例

    在全球气候变暖的背景下,高亚洲山地(High Mountain Asia, HMA)的冰雪资源正经历前所未有的变化。作为"亚洲水塔"的核心组成部分,喜马拉雅山脉的积雪和冰川维系着下游数亿人口的生计,为灌溉、饮水和生态系统提供关键水源。然而最新研究表明,该地区变暖速率已达全球平均值的两倍,导致积雪覆盖持续减少、冰川加速退缩。尤其值得注意的是,冬季雪旱(snow drought)事件频发——即降雪量显著低于历史平均水平的现象,正在深刻改变传统的水文循环模式。但雪旱如何通过积雪-冰川相互作用影响消融过程,至今缺乏定量研究。这一认知空白严重制约了气候变化背景下区域水资源的适应性管理。针对这一科学难题,

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-22

  • 综述:稀土掺杂金属氧化物纳米材料在超级电容器中的研究进展

    Abstract金属氧化物纳米材料因其高理论比容量、低毒性和易加工性成为超级电容器(SCs)研究的热点。然而,其本征导电性差和表面活性不足限制了实际应用。稀土(RE)元素的引入通过4f轨道电子调控,可有效改善材料能带结构、离子扩散速率和氧化还原活性,使复合体系的比电容提升30%-200%。Introduction化石能源危机推动了对可持续储能器件的需求。SCs凭借快速充放电和长循环寿命脱颖而出,但其能量密度不足亟待解决。稀土(如Eu、Gd、Ce)独特的4f电子构型使其成为理想的掺杂剂,通过晶格应变效应和表面缺陷工程,显著优化MnO2、NiO等金属氧化物的电荷存储能力。Basics of sup

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 铈含量对A2B7型镧-铈-钇-镍合金结构与储氢性能的调控机制研究

    【研究背景】在全球能源转型的迫切需求下,氢能因其清洁高效特性成为替代化石燃料的理想选择。然而氢气的安全高效存储仍是制约其应用的关键瓶颈。金属氢化物储氢技术凭借其体积储氢密度高、安全性好等优势备受关注,其中La-Y-Ni基稀土储氢合金因其卓越的A2B7型结构特性展现出巨大潜力。但当前稀土资源利用存在严重不平衡——矿物中占比70%的镧(La)和铈(Ce)经济价值不足10%,如何通过铈元素掺杂实现性能调控与资源高值化利用,成为该领域亟待解决的科学问题。【研究概况】内蒙古自然科学基金等项目支持的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表最新成果,通过粉末烧结法制备La2–xC

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 多尺度协同优化导向的ZIF&MOG衍生双功能电催化剂原位自组装碳纳米纤维构筑及其在长效锌空电池中的应用

    在能源危机与环境问题日益严峻的背景下,锌空电池(ZABs)因其高能量密度和环保特性成为储能领域的研究热点。然而其商业化进程长期受制于两个关键瓶颈:氧还原反应(ORR)的迟缓动力学需要铂基催化剂加速,而氧析出反应(OER)的高过电位则依赖昂贵的氧化钌(RuO2)。更棘手的是,这些贵金属催化剂在长期充放电循环(CDC)中易失活,导致电池寿命骤减。如何开发兼具高活性、低成本与长寿命的双功能催化剂,成为推动锌空电池大规模应用的核心挑战。针对这一难题,江西理工大学的研究团队创新性地将两种明星材料——沸石咪唑酯骨架(ZIF)与金属有机凝胶(MOG)的优势相结合。ZIF-67以其多孔结构和可调控活性位点著称

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 超薄钙钒酸盐(CaV8O20)纳米带的一步水热法制备及其固态超级电容器应用研究

    随着便携式电子设备和混合动力汽车的快速发展,高性能储能技术的需求日益迫切。超级电容器(Supercapacitor)因其高功率密度和长循环寿命成为研究热点,但其能量密度远低于电池,限制了实际应用。钒氧化物凭借多价态(V5+–V2+)和层状结构成为潜力电极材料,但本征导电性差和循环过程中的结构坍塌严重制约其性能。为此,来自印度和中国的合作团队通过Ca2+预嵌入策略,开发出具有革新性的一维超薄CaV8O20纳米带,相关成果发表于《Journal of Energy Storage》。研究采用水热法(Hydrothermal synthesis)结合超声预处理,通过调控CaCl2浓度和反应温度(18

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 综述:二维层状双氢氧化物在锂硫电池中的最新进展与应用前沿

    Abstract锂硫电池(Li-S)因其超高理论能量密度(2600 Wh kg−1)和硫正极的低成本优势,被视为下一代储能系统的理想选择。然而,多硫化物的“穿梭效应”、硫的体积膨胀和氧化还原动力学迟滞等问题制约其实际应用。层状双氢氧化物(LDHs)作为二维材料,凭借可调层状结构、高比表面积和丰富活性位点,在Li-S电池领域展现出独特潜力。Introduction全球能源需求增长与化石能源局限性推动了对锂硫电池的研究。其理论容量高达1675 mAh g−1,但面临多硫化物溶解、锂枝晶生长和硫绝缘性等挑战。二维材料如石墨烯、MoS2和LDHs通过纳米结构设计可优化电池性能。LDHs的金属离子层和可

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 双金属异质结构纳米颗粒锚定分级多孔碳球催化剂:高性能液态/柔性锌空气电池的新突破

    随着可穿戴电子设备的普及,开发高效柔性能源存储系统成为研究热点。锌空气电池(ZABs)因其1086 Wh kg−1的理论能量密度和安全性备受关注,但阴极氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的缓慢动力学严重制约其性能。传统铂(Pt)、钌(Ru)基催化剂虽有效但成本高昂,因此设计低成本双功能催化剂成为突破瓶颈的关键。云南大学等单位的研究人员通过自牺牲模板法,制备了氮掺杂碳封装Fe3C/MnO异质结构纳米催化剂(FeMn-NC)。该材料具有分级多孔结构和丰富的吡啶氮活性位点,理论计算证实Fe3C/MnO界面诱导电荷重分布,显著降低ORR/OER中间体吸附能垒。在碱性电解液中,FeMn-NC展现出

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 碳纳米颗粒修饰的CoPS空心微球结构设计及其增强钠离子存储性能研究

    随着全球能源结构转型加速,钠离子电池(SIBs)因其资源丰富和成本低廉的优势,被视为锂离子电池(LIBs)最具潜力的替代者。然而,SIBs的发展面临关键瓶颈——传统石墨负极对钠离子(Na+)的存储容量仅为31 mAh g−1,而硬碳材料虽提升至300 mAh g−1,却受制于初始库仑效率(ICE)低的问题。三元金属磷硫化物(MPS)因其独特的二维层状结构和多元素协同效应,展现出高比容量和适宜的电化学电位,成为研究热点。但这类材料普遍存在循环过程中结构坍塌、颗粒团聚和本征导电性差三大挑战,严重制约其实际应用。针对这一科学难题,江西理工大学的研究团队创新性地设计出碳纳米颗粒修饰的CoPS空心微球(

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 综述:聚丙烯酰胺凝胶电解质在水系锌离子电池中的研究进展:高导电性、抗冻性与自修复性

    聚丙烯酰胺凝胶电解质的结构特性与功能设计作为天然与合成水凝胶的性能折衷方案,聚丙烯酰胺(PAM)凭借其可调的交联网络结构和丰富的酰胺基反应位点,在凝胶电解质领域脱颖而出。通过控制N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)交联剂浓度,可实现103%级别的超高拉伸应变,这种特性使锌基电池能适应柔性电子器件的弯曲需求。双网络架构的协同增强机制在壳聚糖(CS)/PAM双网络体系中,CS分子链间的氢键网络可耗散90%以上机械能,而PAM的共价交联网络维持结构完整性。这种"刚柔并济"的设计使复合凝胶的压缩强度提升至原始PAM的15倍,同时保持2.1×10-2 S cm-1的离子电导率。低共熔溶剂的低温突破引入

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-22

  • 取代苯基阳离子调控低维钙钛矿结构-性能-稳定性关系的机制研究

    在能源材料领域,金属卤化物钙钛矿凭借优异的光电性能成为研究热点,但其稳定性问题始终是商业化应用的"阿喀琉斯之踵"。特别是二维钙钛矿(2D)虽通过引入有机阳离子形成2D/3D异质结提升了稳定性,却因量子阱(QW)结构导致的载流子传输各向异性陷入效率瓶颈——当无机层数n值较低时,垂直方向的电荷传输如同"跨栏赛跑",需克服有机间隔层的高势垒。更棘手的是,学界对间隔阳离子如何调控微观结构进而影响性能仍缺乏系统性认知,现有研究多停留在化学直觉层面。针对这一关键科学问题,天津大学的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表重要成果。他们创新性地设计7种单取代/双取代苯基铵盐阳

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-22

  • 侧向开口根管冲洗针设计优化:基于CFD与多准则决策分析的斜面角度及构型研究及体外验证

    在牙髓治疗领域,根管系统的彻底清洁始终是临床医生面临的重大挑战。尽管机械预备能去除大部分感染物质,但复杂解剖结构如峡部、侧支根管和根尖三角区的存在,使得单纯依靠器械难以实现完全清洁。微生物生物膜(biofilm)在这些"死角"的残留,常常导致治疗失败和持续性根尖周炎。当前主流的注射器冲洗技术面临两难选择:开放式针头虽能增强冲洗液交换,却可能引发危险的根尖压力;而封闭式侧向开口针虽安全性较高,又往往牺牲了冲洗渗透深度。这种矛盾在临床常见的#25/.06小尺寸根管中尤为突出,传统30G侧向开口针在此类狭窄空间内易形成"死水区(dead water zones)",成为细菌滋生的温床。为破解这一难题

    来源:Journal of Endodontics

    时间:2025-06-22

  • 急诊科左心室辅助装置患者的集束化护理策略:降低门-会诊时间与提升医护知识水平

    心脏衰竭是全球范围内致死率最高的疾病之一,而左心室辅助装置(LVAD)作为终末期心衰患者的重要治疗手段,其临床应用逐年增加。然而,这类患者在急诊科就诊时面临严峻挑战:高达72%的入院率、复杂的设备管理需求,以及急诊医护人员普遍缺乏LVAD专业知识导致的诊疗延迟。数据显示,2010至2017年间美国8.82亿次急诊就诊中仅0.005%为LVAD患者,但这一群体每年持续增长。更棘手的是,急诊环境中常出现设备警报误判、出血/感染处理不当等问题,而传统医疗培训体系未涵盖LVAD专项内容。针对这一临床痛点,来自得克萨斯州某一级创伤中心的研究团队开展了一项质量改进项目。他们采用六西格玛DMAIC(定义-测

    来源:Journal of Emergency Nursing

    时间:2025-06-22

  • 高能电子轰击下钨原子K壳层电离的相对论性研究:三重微分截面与自旋不对称性分析

    在核聚变能源研究的浪潮中,钨金属因其卓越的耐高温性能和抗辐射特性,成为国际热核实验堆(ITER)等装置首选的面向等离子体材料。然而,聚变反应堆内部的高能电子(250-700 keV)与钨原子的碰撞过程,尤其是K壳层电离这一量子尺度现象,直接关系到等离子体稳定性与材料寿命。更令人惊讶的是,这种相互作用机制在医学放射治疗领域同样举足轻重——钨屏蔽材料对高能电子束的响应特性,直接影响放疗设备的精准度。正是基于这些重大应用背景,来自SVKM's NMIMS大学和科学工程研究委员会(SERB)的研究团队Munendra Jain、Ghanshyam Purohit等人在《Journal of Elect

    来源:Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

    时间:2025-06-22


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