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用于癌症诊断的高性能多波段太赫兹超材料生物传感器的优化与分析
为解决传统癌症诊断方法在早期检测中的局限性,研究人员开展了一项关于高性能多波段太赫兹超材料吸收体(TMA)的研究。该研究通过优化Cu-SiO2-Au结构,设计出一种基于双裂环谐振器与中心十字形结构耦合的传感器。结果表明,该传感器在1-5 THz范围内实现了四个超窄吸收峰,吸收率超过94%,灵敏度高达857 GHz/RIU,品质因数(Q)达67.4,优值(FoM)达11.2 RIU-1。该传感器能够有效区分八种癌症细胞与正常细胞,为无标记、非侵入性的早期癌症诊断提供了有前景的技术平台。
来源:Next Materials
时间:2026-01-01
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基于先进时间序列模型的印度畜牧业甲烷与氧化亚氮排放预测研究
本研究针对印度畜牧业温室气体排放预测需求,采用Holt-Winters、ARIMA和TBATS三种时间序列模型,对1961-2022年CH4和N2O排放数据进行建模分析。结果表明ARIMA模型预测精度超90%,ARIMA(0,1,0)和ARIMA(2,1,2)分别为N2O和CH4最优模型,为制定2030年减排策略提供科学依据。
来源:Next Energy
时间:2026-01-01
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新英格兰配电网中电动汽车、光伏和储能协同管理的动态承载容量提升策略研究
本文针对高比例分布式能源(DER)接入导致配电网承载能力受限的问题,研究团队以新英格兰地区典型馈线为对象,开展了整合电动汽车(EV)、光伏(PV)和电池储能系统(BESS)的动态承载容量规划研究。通过时序仿真比较五种DER管理策略(基线、无管理、分时电价、DER管理系统(DERMS)、DERMS+车网互动(V2G)),结果表明,主动协调管理(DERMS)可将承载容量从无管理状态的25%提升至60%,并显著降低电压违规和变压器加速老化因子(FAA)。研究证实主动协调和V2G能大幅扩展DER承载容量,增强电网韧性,为高比例可再生能源并网提供了关键技术路径。
来源:Next Energy
时间:2026-01-01
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综述:政策对生物能源发展的影响:基于分析的跨国证据
本文系统评述了2013-2022年间巴西、瑞典、美国、日本、加拿大和哥伦比亚六国的生物能源发展。研究指出,尽管各国资源禀赋与政策路径各异,但战略性的政策框架(如巴西的RenovaBio、美国的可再生燃料标准RFS)与有效的可持续实践实施是推动生物能源发展的关键。生物能源在减缓气候变化(CO2减排)、保障能源安全及促进可持续经济增长方面展现出巨大潜力,其未来发展将依赖于持续的技术创新、国际协作与稳健的政策支持。
来源:Next Energy
时间:2026-01-01
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高聚合度DNA-LiCl水溶液的电导率研究:离子有序化约束与电荷传输机制
本文研究了含DNA的LiCl水溶液在不同温度和盐浓度下的离子电导率。研究发现,DNA的存在显著降低了LiCl溶液的电导率,并揭示了三个特征浓度区间。研究人员通过建立跳跃导电模型,提出DNA诱导的离子有序化约束了离子运动,从而影响电荷传输。该研究为DNA基电解质电池的开发提供了理论依据。
来源:Next Materials
时间:2026-01-01
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基于粉末冶金法制备的Al-WC复合材料:机械与摩擦学性能的定制化响应
本研究针对铝基复合材料在动态磨损环境下的性能需求,通过粉末冶金(P/M)技术,系统研究了不同含量(0, 3, 6 wt%)的微米级WC颗粒对Al-WC复合材料机械与冲蚀磨损性能的影响。结果表明,WC的加入显著提升了材料的硬度(最高达73 HV),并有效调控了磨损机制。研究揭示了WC含量、冲击角度与速度对磨损行为的协同作用,为设计适用于严苛工况的耐磨材料提供了关键理论依据。
来源:Next Materials
时间:2026-01-01
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基于藤黄叶提取物绿色合成ZnO纳米颗粒:结构特性、生物活性及分子对接机制研究
本研究针对传统化学合成ZnO NPs存在的环境污染及生物相容性差等问题,采用藤黄(Garcinia cowa)叶提取物开展绿色合成研究。通过调控前驱体浓度(0.1/0.2/0.5 M)成功制备出六方纤锌矿结构ZnO NPs,其晶体尺寸为16.7-25.7 nm,带隙能量为3.71-3.33 eV。研究发现绿色合成ZnO NPs具有优越的抗氧化活性(DPPH清除率59.7%)和抗菌性能,分子对接揭示其与subtilisin(-4.9 kcal/mol)和RhlR受体(-5.1 kcal/mol)的强结合力,ADMET预测显示良好生物安全性,为生物医学应用提供了新策略。
来源:Next Materials
时间:2026-01-01
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基于PDMS柔性器件的金纳米结构组装及其在SERS生物传感中的应用研究
本研究报道了一种在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上制备金纳米粒子岛结构的新方法,成功开发出具有表面增强拉曼散射(SERS)效应的柔性等离子体器件。该器件能够直接贴合生物组织,实现对炎症标志物IL-8的高灵敏度检测(最低检测浓度达1 ng/mL),为柔性电子设备和即时诊断技术提供了新平台。
来源:Micro and Nano Engineering
时间:2026-01-01
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异质结SiO2/MoO3电纺纳米纤维的电子驱动光催化降解亚甲基蓝染料:合成、表征与应用
本研究针对工业废水中难降解有机染料污染问题,首次采用静电纺丝技术制备了具有优化能带结构的SiO2/MoO3异质结纳米纤维。通过系统表征证实材料具备增强的结构稳定性,在紫外-可见光协同照射下15分钟内实现99.9%的亚甲基蓝降解率,遵循伪二级动力学模型(k=0.15 g·mg-1·min-1)。该催化剂经历5次循环后仍保持94%活性,为高效废水处理提供了新型解决方案。
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2026-01-01
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储存条件对酿酒废水两阶段暗发酵-产甲烷过程中代谢灵活性的影响研究
本研究针对季节性酿酒废水储存过程中组分变化影响生物能源回收的难题,系统评估了冷藏(4°C)与室温储存对废水组成、微生物群落及暗发酵(DF)-产甲烷两阶段工艺性能的影响。结果表明,储存26周时氢产量达峰值498.9 mL H2/L,主要产氢菌为Prevotella_7和Clostridium sensu stricto 1;延长储存至35周则促使代谢转向链延长途径生成己酸等中链脂肪酸。甲烷产量最高达3439 mL CH4/L,且储存条件对COD标准化后的甲烷潜能无显著影响。该研究揭示了DF可通过代谢灵活性适应废水组分变化,为季节性废水能源化工艺优化提供理论依据。
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2026-01-01
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再压缩循环条件下矩形微通道印刷电路换热器内超临界CO2流动与传热特性的实验研究
本文针对超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿再压缩循环中低温回热器(LTR)运行温区(热侧入口温度373.8 K–423.4 K)内矩形微通道印刷电路换热器(RM-PCHE)性能数据匮乏的问题,通过实验研究了运行参数对其流动与传热性能的影响机理与规律。结果表明,SCO2入口温度对传热性能影响最显著,质量流量对压降影响最大。该RM-PCHE展现出优异的综合热工水力性能,为LTR的设计优化提供了重要理论和数据支撑。
来源:The Journal of Supercritical Fluids
时间:2026-01-01
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通过双峰组织热机械加工实现铁素体不锈钢高强度-塑性的平衡
本研究针对AISI 430铁素体不锈钢强度不足的应用瓶颈,通过非对称轧制与退火处理相结合的主题研究,系统探讨了退火温度对具有初始双峰晶粒结构的材料微观组织、织构及力学性能的影响。结果表明,600°C退火条件可获得强度(UTS 844 MPa)与塑性(TE 14%)的最佳匹配,为解决铁素体不锈钢在结构件应用中的强塑性权衡难题提供了新工艺路径,对拓展其在高性能汽车结构件等领域的应用具有重要意义。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-01
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Super304H与HR3C钢在610°C/14 MPa高温蒸汽中的氧化行为及机理对比研究
为解决超超临界电站锅炉过热器管材在高温蒸汽环境下的氧化失效问题,研究人员开展了Super304H和HR3C奥氏体耐热钢在610°C/14 MPa条件下的长期氧化行为研究。通过2000小时蒸汽氧化实验发现,HR3C凭借高Cr含量(25wt.%)形成致密Cr2O3内层,呈现抛物线型氧化动力学(n=0.43),而Super304H(19wt.%Cr)因Cr挥发导致线性增长(n=0.72),氧化层厚度达HR3C的10倍。该研究为USC机组材料选型提供了关键数据支撑。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-01
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用于骨组织再生的莫来石宏观球体的生物活性研究:一种兼具结构完整性与生物性能的骨移植替代材料
本文推荐介绍研究人员针对开发兼具机械强度、生物相容性和互连孔隙率的可注射骨移植陶瓷替代材料的挑战,开展了Al2O3-SiO2体系莫来石(Al6Si2O13)宏观球体的研究。通过离子诱导凝胶浇注技术成功制备了三种不同化学计量的宏观球体,研究发现化学计量莫来石(3Al2O3·2SiO2)样品表现出最均衡的比表面积、显微硬度、耐磨性和抗压强度组合。体外实验证实材料无细胞毒性和溶血效应,并能支持成骨细胞粘附、增殖和碱性磷酸酶活性。该研究为骨科和牙科应用中的可注射或松散填充骨移植材料设计提供了新思路。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-01
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退火对Mg-Gd合金中孪晶界偏聚及强化效应的影响研究
本研究针对镁合金中孪晶界(TB)结构调控与力学性能优化的关键问题,系统探讨了在不同Gd含量(1.29 wt.%和6.2 wt.%)的Mg-Gd合金中,退火处理如何通过调控溶质偏聚和沉淀行为来影响TB的稳定性及合金的屈服强度。研究结果表明,通过合金化(Gd添加)与退火工艺相结合,可有效诱导TB处Gd偏聚及Mg5Gd析出,显著抑制孪晶生长,从而提升合金强度,为高性能镁合金的设计提供了新思路。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-01
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晶粒尺寸与间隙元素对奥氏体不锈钢中Portevin–Le Chatelier效应的调控机理研究
本研究针对奥氏体不锈钢(γ-STS)在高温服役时出现的Portevin–Le Chatelier(PLC)效应(锯齿流变)及其引发的塑性失稳问题,系统探究了晶粒尺寸与间隙元素(C和N)对动态应变时效(DSA)临界应变(εDSA)及PLC带(PLC band)行为(如带宽wB、传播速度vB)的调控规律。研究人员通过高温拉伸结合数字图像相关(DIC)技术发现,晶粒细化可降低εDSA并抑制PLC带扩展,而N元素的添加能有效延缓DSA进程,将锯齿流变起始温度提高至823 K以上。该研究为通过晶界工程与间隙合金化协同调控γ-STS的高温力学性能提供了重要理论依据,对提升材料在高温环境下的可靠性具有重要意义。
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2026-01-01
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单分子磁体自旋阀中的隧穿磁电阻异常现象及其调控机制研究
本文从理论角度深入探讨了基于单分子磁体(SMM)的自旋阀器件在低温下的非弹性电子输运过程。研究发现,当分子磁矩与两侧铁磁(FM)电极磁矩平行排列时,隧穿磁电阻(TMR)显著增强;反之则出现抑制甚至负磁电阻(NMR)现象。该效应主要取决于电极的自旋极化率,并可在近零磁场条件下实现制备与探测,为分子自旋电子学器件(如磁记忆单元、自旋过滤器等)的设计提供了新思路。
来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
时间:2026-01-01
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相变溶剂构建热控离子传导有机凝胶:从智能开关到模拟传感器的模块化设计
本文报道了一类新型热响应相变有机凝胶,通过将聚合物网络与熔点介于室温至100°C的有机溶剂盐溶液结合,实现了离子电导率在熔融态(高达~10−4–10−3S/cm)与冻结态(低于10−9S/cm)间超过104倍的开关比。该体系的核心创新在于将电荷载体(盐)与相变溶剂的功能解耦,突破了传统相变电解质中离子自身需兼具相变特性的限制,为离子电子器件和能量存储提供了可编程材料平台。
来源:Advanced Materials
时间:2026-01-01
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CdTe量子点增强PVP-LiClO4凝胶聚合物电解质在简易光超级电容器中的应用与性能研究
本研究针对固态/凝胶电解质离子电导率低、光响应弱的问题,开发了CdTe量子点填充的PVP-LiClO4凝胶聚合物纳米复合材料(GPNCs)。通过调控纳米填料浓度(0–9.0 wt%),系统分析了材料形貌、光学带隙(Egd从4.92 eV降至4.64 eV)及介电性能的变化。结果表明,CdTe QDs的引入显著提升电解质在黑暗条件下的离子电导率,并在光照下通过载流子重组实现锂离子限制。将其与BiVO4光阳极和PEDOT:PSS阴极组装成光超级电容器(PSC),太阳能电池效率从0.0075%提升至0.0307%,整体光电容效率从0.028%增至0.047%,为低功耗物联网设备能源自主化提供了新思路。
来源:Journal of Energy Storage
时间:2026-01-01
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基于碳纳米管与硅氧化物的异质结构实现低功耗全区域白色电致发光
本研究针对传统电致发光器件功耗高、硅基白光发射效率低的问题,通过构建Si-n/PSi/CNTs/SiOX/ZnO异质结构,实现了在微安级电流(60-100 μA)驱动下的稳定全区域白色电致发光。研究证实该器件发光光谱覆盖400-900 nm,外部量子效率达5.14%,且具备优异的色度稳定性。该突破为低功耗固态照明和硅兼容光电集成提供了新方案。
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2026-01-01