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  • 多层纸基微流控通道中水浸润动力学的吸收与溶胀效应研究

    在当今快速发展的即时检测(point-of-care diagnostics)领域,纸基微流控分析器件(μPADs)因其无需外部泵驱动即可实现液体自发输运的特性,已成为低成本便携式医疗诊断、食品安全监测和环境评估的重要平台。然而,传统单层纸基器件依赖纤维素纤维网络中的微米级孔隙进行毛细输运,其固有低流速问题严重制约了设备性能——不仅延长了检测时间,还增加了样品蒸发损失的风险。为突破这一瓶颈,研究人员将目光投向多层纸基微流控器件。这类器件通过在堆叠纸层间形成高度达数百微米的通道,使流速较单层器件提升一个数量级。但令人困惑的是,经典Washburn方程在预测多层通道浸润行为时屡现偏差。韩国首尔西江

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2025-10-28

  • 北极融雪启动机制:基于海冰热力学模型、冰物质平衡浮标与被动微波遥感的综合研究

    在全球变暖的背景下,北极地区正经历着前所未有的快速变化,其升温速率高达全球平均水平的近四倍。这种加速变暖对极端天气、格陵兰冰盖、北极冰川、生态系统、海洋生物及人类社会均产生了深远影响。北极海冰作为关键的气候指示器,其覆盖范围在近几十年来发生了显著转变,包括创纪录的低夏季海冰范围、加速的海冰漂移以及延长的融化季节。融雪启动(Snowmelt Onset, SMO)时间是北极地区一个至关重要的气候指标,其时间的早晚会深刻改变雪和海冰的热力学过程,引发反照率降低,启动并增强反照率反馈机制,从而影响整个地区的能量平衡。然而,目前基于空间遥感、现场观测和模型模拟对SMO时间的估算存在显著差异,理解这些差

    来源:Annals of Glaciology

    时间:2025-10-28

  • 弹性薄片上液滴运动的广义Cox-Voinov理论:基底柔韧性对接触线动力学的调控机制

    在自然界和工业应用中,液体在固体表面的铺展行为至关重要,从石油开采到喷墨打印,都离不开对润湿现象的精确控制。然而,当液滴在固体表面移动时,液-气-固三相交汇的接触线处会出现一个著名的流体力学悖论:如果假设液体在固体表面无滑移,会导致接触线附近出现非物理的应力发散。为了化解这一矛盾,科学家们提出了多种模型,其中Navier滑移模型通过引入微小滑移区域来消除奇异性,成为广泛使用的解决方案。在刚性基底上,Cox和Voinov通过三区域匹配渐近分析,建立了接触线速度与表观接触角之间的经典关系(Cox-Voinov关系)。但当基底变得柔软可变形时,情况就复杂多了——基底会因流体压力、粘性应力和毛细力而发

    来源:Journal of Fluid Mechanics

    时间:2025-10-28

  • 欠驱动缆驱并联机器人初始位姿自标定算法的比较分析:数据采集策略与精度权衡

    在工业自动化和大型空间操作领域,缆驱并联机器人(CDPR)因其高负载重量比、易重构性和大工作空间而备受关注。然而,一类特殊的CDPR——欠驱动缆驱并联机器人(UACDPR),其缆绳数量少于末端执行器(EE)的自由度数(DoF),虽在成本降低和避障能力上具有优势,却带来了一个棘手问题:系统启动时,由于依赖相对传感器(如编码器、AHRS等)测量EE状态,这些传感器的参考值未知,导致EE的初始位姿无法直接确定。传统的标定方法依赖外部测量设备(如激光跟踪器),不仅成本高昂,且难以适应频繁重构的需求。而现有的自标定方法虽避免了外部传感器,却常因数据采集效率低、标定精度有限(位置误差可达2.5厘米,姿态误

    来源:Robotica

    时间:2025-10-28

  • 调控基底温度以提升磁控溅射高熵合金薄膜附着性及力学性能的研究

    亮点薄膜表征图1展示了在室温(RT)、200°C、300°C和400°C基底温度下沉积于EN-24钢基底上的高熵合金薄膜的横截面视图。薄膜厚度分别为883±2纳米、871±2纳米、915±10纳米和905±6纳米。此外,可以注意到薄膜呈现出柱状晶结构(后续的透射电子显微镜(TEM)结果也证实了这一点)。从代表性薄膜顶表面获得的能量色散X射线光谱(EDS)元素分布图显示,Co、Cr、Fe和Ni元素在薄膜中均匀分布。X射线衍射(XRD)图谱显示所有薄膜均为单相面心立方(FCC)晶体结构,并显示出强烈的(111)织构取向。随着基底温度从室温升高到400°C,(111)衍射峰的强度增加,并且半高宽减小

    来源:Thin Solid Films

    时间:2025-10-28

  • 多元反馈源对翻译学习者表现、动机与偏好的影响:导师、同伴与生成式AI的对比研究

    定量研究结果 0.05)方面,三组前测得分均无显著差异。表4展示了克鲁斯-瓦利斯H检验结果及描述性统计数据。干预后,三组学生在翻译表现(H = 12.34, p < 0.01)和学习动机(H = 8.91, p 0.05)。具体而言:•引导式同伴反馈组(EG1)的翻译表现显著优于非引导同伴反馈组(CG)(p < 0.01)和GenAI反馈组(EG2)(p < 0.05)。•GenAI反馈组(EG2)的动机提升幅度最大,显著高于非引导同伴反馈组(CG)(p < 0.05)。• 非引导同伴反馈。定性研究结果定性分析表明,所有反馈类型均存在优势(图5)与不足(图6)。学习者普遍认可同伴反馈的积极鼓

    来源:Thinking Skills and Creativity

    时间:2025-10-28

  • 综述:机械力诱导发光增强与变色的有机发光团:合成、近期进展与展望

    引言有机荧光材料因其独特的光学性质在化学传感器、生物成像、光电器件等领域展现出巨大应用潜力。近年来,具有机械力致发光(MCL)行为的有机分子研究取得显著进展,包括四苯乙烯衍生物、三苯胺衍生物、氰基苯乙烯衍生物和吩噻嗪衍生物等。这些材料不仅具有独特的光学特性,还允许简便的结构修饰,部分材料甚至在机械刺激下表现出发光增强现象。机械力诱导的发射颜色变化指材料在外部机械力作用下发射波长发生偏移的现象,而机械力诱导发光增强则表现为在特定条件下发射强度和/或效率的显著提高。这两种特性的结合为有机荧光材料在智能传感器、防伪技术和数据存储等领域的应用开辟了新途径。讨论有机发光团的"开启"机械力致发光现象与电荷

    来源:Tetrahedron

    时间:2025-10-28

  • 基于柠檬马鞭草叶提取物的毛蕊花苷绿色电化学合成及其与芳基亚磺酸的迈克尔加成反应研究

    在传统草药与现代化学合成的交叉领域,科学家们一直探索如何更绿色、高效地改造天然活性分子。柠檬马鞭草(Aloysia citrodora)作为一种具有神经保护和镇静作用的药用植物,其核心成分毛蕊花苷(verbascoside, VB)虽具有抗氧化和抗炎潜力,但直接化学修饰常面临步骤繁琐、污染严重等挑战。电有机化学(electroorganic chemistry)利用电能驱动反应,为天然产物的绿色改性提供了新思路,然而在复杂植物提取物体系中实现精准电化学合成仍鲜有报道。发表于《Tetrahedron》的研究论文开创性地将电合成技术应用于药用植物提取物这一复杂基质。伊朗布阿里西纳大学的研究团队以柠

    来源:Tetrahedron

    时间:2025-10-28

  • 调控硫化铋纳米花在还原氧化石墨烯涂层碳布上的集成机制以增强光催化性能

    材料用于合成BiS nF的化学品为分析纯级别,无需进一步纯化。Bi2S3纳米花合成所需的前驱体:三氯化铋(BiCl3)、硫代乙酰胺(TAA: C2H5NS)和乙醇均购自Sigma Aldrich公司。碳布(平纹组织,经纬密13根/英寸,克重250g/m²)由韩国NARA Cell-Tech公司提供。实验室级甲醇和乙醇溶剂购自Sigma Aldrich集团。还原氧化石墨烯(rGO)的制备采用...BiS@CF和BiS@rGO@CF的染料降解分析首先评估了不同集成方法制备的BiS@CF催化剂对亚甲基蓝(MB)染料的降解效果(图3)。直接生长法展现出最高的光催化活性,其次是浸渍干燥法和粘结辅助法。图

    来源:Synthetic Metals

    时间:2025-10-28

  • 用于挤出式直写打印的多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合材料的流变、力学与电学性能研究

    随着可穿戴设备、软体机器人和植入式医疗装置的快速发展,柔性电子技术正迎来爆发式增长。传统制造方法在制备复杂三维结构时面临工艺繁琐、设计自由度低等局限,而挤出式直写打印(EBDIW)技术通过层层堆叠黏弹性墨水的方式,为制造定制化电子架构提供了新途径。然而,该技术的核心挑战在于开发兼具良好流变特性、机械柔性和导电性的功能墨水。多壁碳纳米管(MWCNT)因其卓越的电学、力学性能和化学稳定性,成为理想的导电填料;聚二甲基硅氧烷(PDMS)则以其优异的生物相容性、柔韧性和绝缘特性被广泛用作基体材料。但如何通过精确调控填料浓度平衡可打印性与功能性,仍是该领域亟待解决的关键科学问题。为攻克这一难题,来自印度

    来源:Synthetic Metals

    时间:2025-10-28

  • 微波-超声协同老化合成水滑石-MgAl对活性染料水相吸附机制的全解析

    亮点片段水滑石MgAl合成与表征HT-MgAl-Cl材料通过微波/超声协同辐照老化法合成,以前驱体溶液MgCl2·6H2O和AlCl3·6H2O为原料,具体步骤参照先前研究。样品标记为Cl-mu,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气物理吸附和扫描电子显微镜(SEM)在染料吸附前后进行表征。粉末接触角测试用于评估材料亲疏水性。合成HT-MgAl与染料的表面表征通过滴定分析测定了HT-MgAl吸附剂(Cl-mu)的零电荷点(pHPZC)、表面电荷(Cs)及酸碱位点数量(Ca,b),同时确定了染料的酸度常数(pKa)以明确分子质子化-去质子化状态。图1显示:(a)pHP

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 微波球磨制备十八胺-氧化石墨烯构建高耐久无氟超疏水涂层及其性能研究

    材料54%,详见表S1)及其他试剂均为商业采购:十八胺(ODA)和氢氧化钠(阿拉丁公司)、无水乙醇(国药集团)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP,湖南汇虹)、氯化钠(天津恒兴)、丙酮、乙酸乙酯、盐酸、甲苯、环己烷、正庚烷、亚甲基蓝、玫瑰红B及甲基橙(上海泰坦)。环氧树脂E-44与聚酰胺650固化剂(湖南金海)以及聚二甲基硅氧烷(PDMS,道康宁184硅橡胶)均按原样使用。实验用水为去离子水。颗粒表征为评估不同改性方法对GO结构的影响,我们进行了一系列表征。经球磨改性的样品标记为DRGO,而微波辅助法制备的样品标记为WRGO。通过X射线衍射(XRD)分析反应过程中的物相演变(图2a)。原始GO的(

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 大气等离子喷涂NiCr-TiB2涂层的微观结构调控与摩擦学性能研究

    章节亮点涂层微观结构图2(a)展示了五种粉末的XRD结果。44.1°、51.4°和75.7°附近的NiCr峰主要来自镍铬粉末。图2(b)显示四种复合涂层的XRD图谱:NiCr相构成涂层主体结构,同时检测到CrB、Cr2O3、BNi2和B2O3等新相。这些新相的形成可归因于喷涂过程中粉末与空气的化学反应。结论本研究系统探讨了TiB2含量对等离子喷涂NiCr-TiB2涂层截面形貌和耐磨性能的影响,主要发现如下:1.喷涂前后未发生明显相变,涂层主要成分为NiCr,同时存在因氧化生成的Cr2O3、NiO、TiO2和B2O3等氧化物。这些氧化物在摩擦过程中持续存在,并可能因局部升温发生轻微进一步氧化。2

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-28

  • 基于纳米压痕的冯·米塞斯应力体积分数模型在多层级复合硬度表征中的应用研究

    随着涂层技术在提升构件物理化学性能中的广泛应用,如何准确表征涂层系统的力学性能成为制约技术发展的关键问题。传统材料存在的耐磨性差、摩擦系数高、表面硬度低等缺陷,往往导致结构功能部件过早失效。尽管微硬度测试因其测量便捷性成为评估涂层系统机械性能的重要指标,但在多层涂层体系中,复合硬度的测定仍存在挑战。现有模型或基于理想化假设(如Jonsson模型假设涂层厚度不变),或依赖经验参数(如Korsunsky模型需拟合函数),甚至仅考虑塑性变形而忽略弹性贡献(如塑性变形体积定律),导致其普适性和精度受限。为突破这些瓶颈,天津大学王伟杰团队在《Surface and Coatings Technology

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-28

  • 多模态学习驱动的渗碳钢性能预测与设计:基于深层显微结构表征

    在航空航天、精密制造等关键领域,渗碳作为一种重要的表面硬化热处理技术,被广泛应用于提升钢材料的表面硬度、耐磨性和疲劳性能。然而,渗碳钢的力学性能强烈依赖于显微结构特征,尤其是碳化物的形态、尺寸和空间分布。传统上,渗碳工艺设计严重依赖工程经验和试错方法,面对复杂材料体系和多样化性能需求时,效率低且优化潜力有限。尽管材料科学家在显微结构图像分析方面取得了长足进步,但碳化物的多尺度形态、空间分布不均、多相共存以及金相图像中的固有噪声,给传统图像分析方法带来了巨大挑战。此外,现有基于机器学习的性能预测模型多仅依赖合金成分和热处理参数等结构化输入,未能充分利用显微结构图像信息,导致模型泛化能力和可解释性

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-10-28

  • 高熵掺杂优化超因瓦合金热膨胀性能:拓宽低热膨胀工作温区新策略

    作者贡献声明王鸿德: 审阅-编辑和修改,初稿撰写,验证,项目管理,方法建立,研究调查,形式分析,数据整理,概念化。 邓思浩: 审阅-编辑和修改,研究监督,方法建立,资金获取,概念化。 孙颖: 审阅-编辑和修改,研究监督,方法建立,资金获取,概念化。 崔瑾: 资源提供。 安世海: 审阅-编辑和修改,资源提供。 郝佳正: 资源提供。 沈斐然:利益冲突声明作者声明,他们没有已知的、可能影响本研究报告结果的竞争性财务利益或个人关系。致谢本研究得到了国家重点研发计划(编号2021YFA1600603和2022YFA1402600)、国家自然科学基金(编号52272264、52371190、5247227

    来源:Scripta Materialia

    时间:2025-10-28

  • 基于联邦Transformer的地质异质性与隐私约束下ROP预测研究

    随着全球油气勘探向深层和非常规储层扩展,钻井工程面临的地质条件日益复杂,钻速(Rate of Penetration, ROP)的精准预测成为优化钻井参数、减少非生产时间(Non-Productive Time, NPT)的关键。然而,传统机器学习方法严重依赖大规模高质量数据,而实际钻井数据往往受限于区域数据孤岛、地质多样性及隐私法规(如GDPR),导致模型泛化能力不足。尤其在新井早期阶段,数据稀缺问题突出,加之不同油田地质特征差异显著(如北海第三系砂岩与新疆陆相碎屑岩),使得单一数据集训练的模型难以适应跨区域应用。此外,钻井数据通常具有高维度、多模态和低采样频率(<1 Hz)的特点,进一步增

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-10-28

  • 溶胶-凝胶自燃烧法制备CoFe2O4/有机蒙脱石复合材料的结构、介电与光学性能研究

    磁性纳米粒子(MNPs)因其高比表面积、可调控的磁学性质及丰富的应用前景,在磁存储、生物医学、环境修复等领域备受关注。然而,裸露的磁性纳米粒子面临严峻挑战:它们极易因磁偶极相互作用、高表面能和范德华力而团聚,导致性能下降;同时,它们还易被酸碱腐蚀、氧化或释放金属离子,稳定性较差。为解决这些问题,研究者常采用基质材料来稳定、隔离和支持单个磁性纳米粒子。在众多基质材料中,二维层状材料因其高比表面积、良好的插层和支撑特性而显示出独特优势。蒙脱石(Montmorillonite, MNT)作为一种天然存在的2:1型层状粘土矿物,可通过离子交换反应有机改性,获得有机蒙脱石(如ODA-MNT),其层间间距

    来源:Results in Materials

    时间:2025-10-28

  • 微波合成异戊烯化芦丁衍生物的抗癌活性:计算机模拟与体外研究的整合分析

    在天然产物药物研发领域,异戊烯化黄酮类化合物因其广泛的药理活性而备受关注。这类化合物通过在黄酮骨架上引入疏水性异戊烯基,显著增强了其膜亲和性和细胞摄取能力,从而改善生物利用度。然而,天然来源的异戊烯化黄酮,如8-异戊烯基槲皮素(8-PQ),在植物中含量极低,严重限制了其药理学研究和临床应用。传统的化学合成方法又往往面临步骤繁琐、产率低、区域选择性差等挑战。因此,开发高效、绿色的合成策略,快速获取结构多样的异戊烯化黄酮衍生物,并系统评价其生物活性,对于推动该类化合物的药物开发具有重要意义。为了解决上述问题,越南胡志明市工业大学化学工程系的Van Son Nguyen等研究人员在《Results

    来源:Results in Chemistry

    时间:2025-10-28

  • 基于Kriging代理模型与NSGA-II耦合的稀燃氢氨发动机直喷参数多目标优化研究

    亮点模型构建本研究利用CONVERGE软件建立了直喷氢氨火花点火发动机的三维模型。该模型基于广西玉柴机器股份有限公司的K05单缸发动机。发动机模型的详细信息和详细规格见补充材料的图S1和表S1。火花塞安装在气缸盖中央。一个侧置燃料喷射器(喷嘴直径2毫米)位于距离火花塞40毫米处,朝向30度角。优化流程 0.9,则进入第四步。第四步,将训练好的Kriging代理模型与NSGA-II算法耦合进行多目标优化。第五步,使用TOPSIS方法从Pareto前沿中选择最优解。第六步,通过CONVERGE软件验证最优解。NSGA-II优化与TOPSIS决策NSGA-II的超体积收敛分析如图S6所示,其变化率小

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-10-28


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