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移动边界泊松-能斯特-普朗克问题的任意拉格朗日-欧拉有限元法能量范数最优收敛性分析
本文针对移动边界泊松-能斯特-普朗克(PNP)问题,首次开发并分析了基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)框架的有限元方法,通过引入新型H1-投影技术,在能量范数下获得最优收敛率,在L2范数下获得次优收敛率,为离子通道等生物物理系统的数值模拟奠定了理论基础。
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2026-01-02
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广义Burgers型非线性Sobolev方程的半隐式有限差分法研究:一种避免迭代计算的高效数值策略
本文推荐一种针对含广义Burgers型非线性项的Sobolev方程的新型半隐式有限差分(FD)方法。该方法采用后向欧拉(BE)格式,通过线性化处理非线性对流项upux,在保证计算精度的同时避免了隐式格式的迭代求解,显著降低了计算成本。作者基于能量方法严格证明了数值解的存在性、唯一性、有界性及格式的收敛性和扰动稳定性,并通过数值算例验证了该算法具有时间一阶、空间二阶的收敛精度。
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2026-01-02
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3D打印Ti-6Al-4V电极电火花沉积二氧化钛涂层提升SUS304不锈钢耐腐蚀性能研究
本研究针对传统TiO2涂层技术工艺复杂、环境污染大等问题,开发了基于3D打印Ti-6Al-4V电极和去离子水介质的电火花沉积(EDC)新方法。研究人员系统探究了放电电流(6-11A)对涂层形貌、厚度及耐腐蚀性的影响,发现8A电流条件下可获得均匀致密的TiO2涂层(~41µm),其腐蚀电流密度低至4.08×10-10A/cm2。该技术为不锈钢表面改性提供了绿色高效的解决方案。
来源:Materials Today Communications
时间:2026-01-02
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共享洪灾与经验:基于影响链和指标分析的2021年欧洲洪水跨国比较研究及其对改进灾害风险管理的启示
本文通过创新性地应用影响链(Impact Chains)模型并结合定制化指标,对2021年欧洲洪水在罗马尼亚阿尔巴县和荷兰林堡省这两个典型案例区进行了深入的跨国比较分析。研究首次将影响链这一常用于气候风险分析的工具转化为诊断性框架,系统评估了灾害影响、脆弱性及适应措施之间的相互作用,揭示了两国在洪水风险管理(DRM)中的最佳实践(如应急响应精准有效)与待改进领域(如脆弱性缓解不足)。该方法论为比较灾害研究提供了新范式,其关于土地利用规划、防洪标准等关键脆弱性的发现,为面对日益频繁的水文气象灾害的科学家和实践者提供了重要决策依据。
来源:Earth's Future
时间:2026-01-02
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基于BaZrS3/SrHfSe3吸收层的全无机钙钛矿叠层太阳能电池的3D建模与优化研究
本文报道了一种基于BaZrS3和SrHfSe3吸收层的全无机钙钛矿叠层太阳能电池的3D模拟研究。研究人员通过COMSOL Multiphysics软件系统分析了吸收层厚度、掺杂浓度和缺陷密度对器件性能的影响,最终获得开路电压1.96 V、短路电流密度22.11 mA/cm2、填充因子86.04%和功率转换效率37.29%的优异性能。该研究为开发高效、稳定、无铅的叠层光伏器件提供了重要理论指导。
来源:Materials Today Communications
时间:2026-01-02
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银掺杂氧化锌纳米颗粒的绿色合成及其光催化与抗菌性能优化研究
本研究采用橙皮提取物绿色合成纯ZnO及Ag掺杂ZnO纳米颗粒(NPs),系统探究银掺杂浓度(0.5%、3%、8.5%)对材料结构、光催化及抗菌性能的调控作用。结果表明,3% Ag-ZnO NPs具有最优的可见光响应性(带隙窄化至3.14 eV)和抗菌活性(对金黄色葡萄球菌抑制圈达16 mm),其对甲基橙的90分钟光降解率高达88.48%。该研究为农业废弃物资源化利用和高性能环境修复材料的开发提供了新策略。
来源:Materials Today Communications
时间:2026-01-02
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金属粘结相辅助快速热压烧结(WZrNbTaM)C高熵碳化物的微观结构调控与性能协同优化研究
本研究针对高熵碳化物陶瓷烧结温度高、致密化困难的问题,通过添加2.5 wt.% Co和2.5 wt.% Ni金属粘结相,采用快速热压烧结技术(FHPS)在1600 °C低温下成功制备了相对密度超过96%的(WZrNbTaM)C (M=Cr, Ni, Ti)高熵碳化物。研究结果表明,(WZrNbTaNi)C-Co-Ni复合材料展现出最优的综合力学性能,其硬度和断裂韧性分别达到19.7 GPa和6.6 MPa·m1/2,而(WZrNbTaCr)C-Co-Ni则在3.5 wt.% NaCl溶液中表现出优异的耐腐蚀性能。该研究为高熵陶瓷材料的低温制备和性能优化提供了新策略。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-02
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TC4多孔钛合金静态/冲击载荷下能量吸收增强机制:Al/V合金化调控位错与应变率敏感性研究
本研究针对多孔钛材料在高应变率冲击条件下能量吸收性能不足的问题,通过系统对比多孔钛与多孔TC4钛合金(Ti-6Al-4V)在准静态(0.5 mm/min)与动态冲击(1282–4290 s-1)载荷下的力学响应,揭示了Al/V合金化元素通过钉扎位错、促进稳定低角度晶界(LAGB)网络形成、显著提升Peierls-Nabarro应力及引入溶质拖拽效应,从而分别延长准静态应力平台段(平台终点应变提升22.01%)和增强动态应变率强化效果的关键机制。该研究为抗冲击结构用多孔金属材料的优化设计提供了关键理论与技术基础。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-02
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3D打印PLA/石墨烯复合材料的工艺-性能关系研究:协同增强机械强度与导电性
本研究针对PLA/石墨烯复合材料在熔融长丝制造(FFF)中机电性能不足的问题,系统探究了打印取向、栅格角度、填充图案等关键工艺参数对材料拉伸、弯曲、冲击强度及电导率的协同影响。通过田口L18正交实验与灰色关联分析,发现立方填充图案在90%填充密度下可实现最优机电性能(拉伸强度51.91 MPa,电导率19.12 μS),为功能性3D打印电子器件提供了工艺优化路径。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-02
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钴取代稀土Laves相TbMn2化合物增强磁热效应及其应用潜力研究
本研究针对稀土Laves相TbMn2化合物居里温度低、机械性能差等问题,系统探究了Co取代Mn对TbMn2-xCox(x=0,0.5,1)化合物微观结构、居里温度和磁热性能的影响。研究发现Co替代显著提高了居里温度(从~50 K升至160-238 K),增强了机械性能,并获得了优异的磁热效应:在Δμ0H=0-5 T磁场变化下,x=0.5和1样品的磁熵变分别达6.1和4.6 J·kg-1·K-1,有效制冷容量达327.0和291.6 J·kg-1。该研究为开发宽温区、高性能磁制冷材料提供了新思路。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-02
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黄麻纤维取向与铺层结构对复合材料形状稳定性及力学性能的调控机制研究
本研究针对植物纤维增强聚合物复合材料制造过程中因残余应力导致的形状失真问题,以黄麻/环氧树脂为模型体系,系统探讨了铺层顺序和层数对复合材料形状稳定性、力学性能及热学性能的影响。研究发现采用[0/90/0/90]对称铺层结构的复合材料具有最小的翘曲变形(纵向0.4 mm,横向2.2 mm)和最优的综合性能,为可持续复合材料在精密结构件中的应用提供了重要理论依据。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-02
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考虑预应变硬化的改进Johnson-Cook模型及其在两步电磁成形中的验证与应用
本文针对多步高应变率成形过程中传统Johnson-Cook (J-C) 本构模型预测精度不足的问题,研究了考虑动态预应变硬化的修正J-C本构模型。研究人员通过准静态、全动态及两步动态拉伸试验获取AA5A06铝合金力学性能曲线,构建了统一的两步动态变形本构模型,并嵌入有限元软件进行两步电磁成形(EMF)模拟。结果表明,修正模型对最终轮廓的预测误差最低仅1.5%,较经典模型精度最高提升245%,显著提升了对多步EMF工艺的指导价值。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-02
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原子尺度八面体畸变与增强集体极性:铁电钙钛矿氧化物大极化机制解析
本研究针对掺杂诱导结构演化与功能增强间的内在机制这一关键科学问题,通过原子尺度表征揭示了Mn掺杂BiFeO3中铁电极化增强(达~160 μC/cm2)的微观起源:B位Mn掺杂通过局域晶格畸变(增强Fe/Mn位移和(Fe/Mn)O6八面体旋转)促进极化取向一致性,形成增强集体极性,同时Jahn-Teller效应优化磁电性能,为铁电功能设计提供新范式。
来源:Journal of Materiomics
时间:2026-01-02
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氯离子调控铂涂层形貌提升质子交换膜水电解槽钛多孔传输层性能研究
本文系统研究了氯离子(Cl−)浓度对电沉积铂(Pt)涂层形貌的调控机制,发现适量氯化钾(KCl)可诱导形成致密纳米片结构,显著提升钛(Ti)多孔传输层(PTL)的表面覆盖度和抗腐蚀性,有效降低界面接触电阻(ICR),为高性能质子交换膜水电解槽(PEMWE)的耐久性设计提供了新策略。
来源:Advanced Energy and Sustainability Research
时间:2026-01-02
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肠衰竭患者再喂养综合征:ASPEN风险标准的适用性评估与临床预测价值分析
本研究针对肠衰竭(IF)患者再喂养综合征(RS)的高风险问题,评估了ASPEN风险标准在该特殊人群中的预测效能。通过对86例IF患者的回顾性分析发现,53.5%患者发生RS,但ASPEN标准未能有效预测其中50%的病例(敏感性0.8,特异性0.23)。研究表明现有标准对IF患者的RS风险识别存在局限,强调需要制定针对性的风险评估工具。
来源:Intestinal Failure
时间:2026-01-02
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晶体工程调控TiNb2O7低温离子传输实现寒区锂离子电池高效快充
为解决锂离子电池在低温条件下离子/电子传输速率慢、容量衰减快的问题,哈尔滨工业大学研究团队通过Sb/Nb晶体工程对TiNb2O7(TNO)负极材料进行改性。研究通过DFT计算、同步辐射X射线三维纳米CT等技术证实,该策略可缩小材料带隙(1.83→1.64 eV)、拓宽Li+扩散通道(能垒0.96→0.74 eV),使TNO-Sb/Nb电极在-30°C低温下仍保持102.6 mAh g-1容量(500圈循环零衰减),并实现20 C高倍率下140.4 mAh g-1的优异性能,为寒区储能器件开发提供新思路。
来源:Nano-Micro Letters
时间:2026-01-02
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PPy@N-TiO2Z型异质结光电极实现光辅助锂硫电池超快硫氧化还原动力学
针对传统锂硫电池(LSB)反应动力学缓慢的问题,研究人员开发了具有Z型异质结结构的PPy@N-TiO2/CC光电极,用于构建高效光辅助锂硫电池(PALSB)。该研究通过光催化、光电导和光充电效应的协同作用,实现了1653 mAh g-1的超高放电容量,5小时光充电可获得333 mAh g-1的放电容量,为太阳能转换与存储一体化提供了新策略。
来源:Nano-Micro Letters
时间:2026-01-02
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综述:无机界面工程用于稳定锌金属负极
本综述系统梳理了利用无机界面工程策略构建高稳定性、无枝晶锌金属负极的最新进展。文章重点阐述了金属氧化物、其他金属化合物及无机盐等界面材料在调控Zn2+沉积/剥离过程、抑制析氢反应(HER)及枝晶生长方面的关键机制,并深入探讨了界面结构与性能之间的构效关系,为高性能水系锌金属电池(AZMBs)的实用化设计提供了重要指导。
来源:Nano-Micro Letters
时间:2026-01-02
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高密度一维离子导线阵列膜实现高效渗透能转换与抗菌功能
为解决传统离子交换膜(IEM)离子通道密度低、溶胀严重等问题,研究人员通过均聚物自组装构建了密度高达~1012cm-2的一维离子导线阵列。该膜在500倍盐度梯度下实现了40.5 W m-2的突破性功率密度,同时具备<10%的低溶胀率和优异抗菌性能,为高性能膜材料设计提供了新思路。
来源:Nano-Micro Letters
时间:2026-01-02
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基于本征手性光开关的可涂布软光子架构:实现多稳态光致动与宽谱调控
为解决传统液晶光子器件难以兼顾可涂布性、高分辨率、有序光子结构及多稳态光响应等关键挑战,研究人员开发了一种基于乙基纤维素和本征手性光开关的可涂布液晶光子墨水。该研究实现了在柔性基底上单步涂布制备具有宽谱可逆调控(450-950 nm)和多稳态特性的软光子架构,为防伪、信息加密及智能窗膜等应用提供了新策略。
来源:Light-Science & Applications
时间:2026-01-02