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  • 注意力引导的残差三维U-Net融合焦点Tversky-Dice损失,利用合成多模态成像进行胰腺导管腺癌的自动分割

    本刊推荐:胰腺导管腺癌(PDAC)因肿瘤异质性和低对比度,其手动分割耗时且不一致。本研究提出一种结合合成多模态成像(T1、T1ce、T2、FLAIR)与条件特异性注意力机制的残差3D U-Net(CAAG-UNet3D),并采用混合焦点Tversky-Dice损失函数,以提升小肿瘤区域的分割性能。在合成多模态CT数据集上,模型Dice分数达0.832,优于TransBTS、nnUNet等基准模型,为临床影像组学提供了更可靠的定量成像生物标志物。

    来源:Cancer Treatment and Research Communications

    时间:2026-02-23

  • 基于无人机摄影测量与火蔓延分析的中国传统村落火灾流量需求评估

    本文针对易燃建筑材料、紧凑空间布局和有限消防资源导致的中国传统村落火灾蔓延风险,开发了一种高效、经济且科学合理的火灾流量需求评估框架。该方法结合无人机倾斜摄影测量和现场调查获取建筑内外参数,识别火势蔓延路径,并区分进攻性(扑灭火源)和防御性(保护相邻建筑)操作,计算单体建筑及全村的火灾流量需求。应用于云南11个代表性传统村落的研究发现,现有一体化供水系统的设计流量不足以完全满足其消防需求,且进攻性火灾流量主要受建筑体量影响,而防御性流量则与空间连通性和间隔距离相关,为传统村落消防设计与策略制定提供了重要依据。

    来源:Case Studies in Thermal Engineering

    时间:2026-02-23

  • 夏热冬冷地区太阳能热水系统集成辅助热源的多视角(热力、经济、环境)评估与优化研究

    为了应对太阳能间歇性和季节性导致的供热不稳定问题,研究人员在湘潭(夏热冬冷地区)开展了一项针对太阳能热水系统的实验与评估研究。他们测试了气象参数对系统储热能力的影响,并综合分析了三种辅助加热设备(电热水器、天然气热水器、生物质锅炉)与太阳能系统耦合后的经济性与碳排放。研究发现,夏秋两季太阳能系统可满足热水需求,冬春则需辅助热源;其中生物质耦合系统(B-S)在18年寿命周期内碳排放最低(188.26 kg/年)且具有正的净现值(259$),是经济与环境综合效益较优的选择。该研究为不同气候区选择低碳高效的太阳能复合热水系统提供了决策依据。

    来源:Case Studies in Thermal Engineering

    时间:2026-02-23

  • 碱激发偏高岭土改良纤维增强砂质黏土动力拉伸行为与能耗机理研究

    针对沿海地下工程受地质动力和人为活动影响频繁的问题,本研究旨在探明其回填材料——碱激发偏高岭土(AAMK)水泥改良纤维增强砂质黏土——的动态力学性能与能量吸收能力。研究人员利用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,对不同砂、纤维、聚合物含量的混合料进行了动态间接拉伸试验,评估了其动态拉伸性能、能量吸收密度与速率,并通过SEM观察微观结构演变、利用碎片尺寸分布的分形分析来表征损伤。结果表明,纤维掺量0.2%、砂含量12%的配比可获得最大动态拉伸强度;纤维的加入使能量吸收密度比无纤维试样提高约34%–145%,分形维数随砂含量增加显著上升。研究结果为这类可持续回填材料在冲击防护工程中的应用提供了关键设计依据。

    来源:Case Studies in Construction Materials

    时间:2026-02-23

  • 模拟软岩体的相似材料配比优化:实验与数值分析改进研究

    为克服现有岩体相似材料配比与力学性能关系不明确、离散元模拟忽视弱胶结与多颗粒组分等问题,本研究基于正交试验与多颗粒离散元方法,优化了四级围岩的相似材料配比,揭示了关键因素对材料性能的影响机制,并成功应用于大型隧道模型试验,为工程实践提供了可靠理论与技术支撑。

    来源:Case Studies in Construction Materials

    时间:2026-02-23

  • 螯合剂在水泥基材料碳捕集中的应用:深度矿化机制与综合性能提升研究

    为应对水泥行业高碳排放问题,研究团队将螯合剂引入碳化养护水泥基材料。他们系统探究了螯合剂对CO2捕集效率、微观结构、力学性能与自愈能力的影响。结果表明,螯合剂通过促进CaCO3形成、优化孔隙结构,显著提高了CO2固定率、材料致密性与耐久性。该研究为开发可持续、高性能的建筑材料提供了新策略。

    来源:Case Studies in Construction Materials

    时间:2026-02-23

  • 孔隙率-灌浆-发光耦合机理:半柔性自发光路面耐久性及节能设计研究

    为应对道路照明能耗高、现有发光路面材料易磨损且路面性能下降的难题,本文研究团队聚焦于半柔性自发光(SFSL)路面开展系统性研究。通过将含有长余辉磷光体(SrAl2O4: Eu2+, Dy3+)的水泥基发光浆料灌注至多孔沥青的连通空隙中,探究了孔隙率、浆料凝结时间与填充效率对发光性能的影响,并结合OpenCV算法进行发光均匀性定量评估。结果表明,当孔隙率为20–22%、浆料凝结时间控制在25分钟内时,可获得最优的发光效率与约20 mm的渗透深度。研究证实SFSL路面在保持优异车辙抗力、抗滑性与水稳定性的同时,具备夜间超过6小时的持久发光能力,并揭示了其在加速加载下的三相性能衰减规律。该研究为平衡路面结构强度、耐久性与节能功能的半柔性自发光路面提供了定量设计指导与理论机制,展示了其在可持续自照明道路应用中的巨大潜力。

    来源:Case Studies in Construction Materials

    时间:2026-02-23

  • 改性煤底渣固化水泥中六价铬的效能提升与机理研究

    为应对重金属污染治理需求,本研究聚焦于改性煤底渣(CBS)在水泥基材料中固化六价铬(Cr(VI))的效能与机理。研究发现,经柠檬酸(CA)和硅酸钠(SS)改性的CBS可显著降低Cr(VI)的浸出浓度(降幅分别达23.0%和22.4%),并揭示了Cr(VI)在钙矾石(AFt)中取代Al³⁺形成Bentorite (Ca6Cr2(SO4)3(OH)12)的微观机制。该工作为固体废物的资源化利用及重金属污染控制提供了经济高效的新途径。

    来源:Case Studies in Construction Materials

    时间:2026-02-23

  • 基于水动力模型与多源地理空间数据的单体建筑洪灾损害量化框架开发

    为解决传统洪水损害评估方法时效低、空间覆盖有限及精度不足的问题,本研究融合多源地理空间数据、机器学习与水动力模型,构建了单体建筑尺度的洪灾直接经济损失定量评估框架。以2023年河北东淀蓄滞洪区洪水为案例,实现了建筑功能类型高精度分类(随机森林算法准确率达98.4%),并模拟了结构与室内资产损害比的空间分布。最终估算该区域建筑资产总直接经济损失为100.0–119.1亿元人民币。该框架超越了传统调查方法的局限,为提升洪泛区灾害韧性与减少财产风险提供了可全球推广的精确评估工具。

    来源:International Journal of Disaster Risk Reduction

    时间:2026-02-23

  • 氮锚定稠密钌簇与原子级锌位点协同调控:实现尺寸稳定及提升碱性析氢动力学

    本文报道了一种名为“单原子铆钉”的创新策略,成功合成了尺寸可调的超高密度钌纳米簇催化剂,以解决金属纳米簇在催化应用中的聚集失活问题。研究发现,氮原子提供了强金属-载体相互作用,而原子级分散的锌位点则起到了空间限域作用,二者协同调控了钌的d带中心,优化了对水分子解离和中间体吸附/脱附的能垒。所得Ru/Zn-N-C–1.42催化剂在碱性析氢反应中表现出超越商用Pt/C的性能,且在阴离子交换膜水电解槽中展现出优异的工业级产氢潜力。该工作为精确设计和稳定高密度金属簇催化剂提供了新范式。

    来源:eScience

    时间:2026-02-23

  • 利用细菌氧化Fe(III)溶液与MnCl2或聚苯胺复合制备水铁矿用于高效磷酸盐去除的研究

    本研究开发了一种经济环保的方法,利用含Fe(III)的细菌氧化废液,通过混合MnCl2或聚苯胺(PANI),成功合成了MnO2/Fh和PANI/Fh两种高效水铁矿(Fh)复合吸附剂。实验表明,这两种复合材料对水体中的磷酸盐(P)具有优异的去除能力,最大吸附容量分别达到84.3和99.3 mg/g,远优于纯Fh(53.6 mg/g),且PANI/Fh在宽pH范围(3.0-11.0)内保持高效。研究揭示了静电吸引、离子交换和表面络合是主要的吸附机制,并通过循环再生和实际河水处理实验验证了其应用潜力,为利用废液制备高效除磷材料提供了新途径。

    来源:Desalination and Water Treatment

    时间:2026-02-23

  • Cu-O-C界面构建级联电催化实现超低钯负载下的高效甲酸盐氧化

    研究人员针对直接甲酸盐燃料电池(DFFC)中钯(Pd)基催化剂因反应中间体(如吸附氢 Had)强吸附导致的活性位点毒化和高成本问题,设计了一种富含铜(Cu)的Pd-Cu合金纳米颗粒催化剂,将其锚定在单宁酸衍生的氧掺杂碳(OC)涂层碳纳米管(CNT)上。该研究通过构建Cu-O-C界面,在低电位下促进水离解以提供界面羟基(OHad),同时利用Cu合金化使Pd的d带中心下移,显著削弱Pd-H结合能(HBE),从而加速了甲酸盐氧化反应(FOR)的决速步(Had-OHad耦合)。催化剂在极低Pd负载量(1.54 wt%)下实现了5.59 A mgPd-1的峰值质量活性,是商业Pd/C的4.9倍,为解决Pd基阳极的毒化与成本问题提供了新策略。

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2026-02-23

  • 内置矩形支柱对矩形储液罐动力学特性的影响:数值模拟与等效力学模型研究

    本文提出了一种内置矩形支柱的新型调谐液体阻尼器(TLD),旨在解决传统纯水TLD阻尼性能不足和海洋平台大型TLD结构支撑需求。研究改进了OpenFOAM中的两相流求解器(CLS-VOF耦合算法),系统分析了液位、支柱数量等关键参数对液晃非线性的影响,并利用粒子群优化(PSO)算法建立了等效力学模型,为工程中TLD的快速设计与优化提供了有效支持。

    来源:Ocean Engineering

    时间:2026-02-23

  • 废硅屑经氟化铵介导碳化转化为硅-石墨复合电极用于锂离子电池:一种可持续的升级回收策略

    本文针对光伏产业产生的大量硅切削废料(waste silicon cuttings)的环境挑战与资源化潜力,研究团队开发了一种通过氟化铵(NH4F)介导的碳化工艺,将废硅屑与石墨转化为高性能硅-石墨(Si-Gr)复合负极材料的新方法。研究通过NH4F的原位刻蚀与功能化作用,优化了硅碳界面,显著提升了复合材料的首次库伦效率(ICE)、倍率性能和循环稳定性(如10-Si-Gr的ICE达79%,循环200次后容量保持率达85%),为硅废料的可持续利用和高性能锂离子电池(LIBs)开发提供了新途径。

    来源:Materials Today Sustainability

    时间:2026-02-23

  • 综述:AI驱动的电子材料与器件多性能预测及可制造性感知设计

    这篇综述系统性地阐述了人工智能(AI)在电子材料与器件研发中的革命性角色,重点探讨了AI如何将多性能预测与可制造性约束(如良率、稳定性)进行协同优化。文章覆盖了半导体沟道材料、栅极电介质与界面、电极与接触以及制造协同优化等关键领域,深入剖析了多模态学习、物理信息神经网络(PINN)、生成模型及不确定性量化(UQ)等先进AI方法,旨在为计算智能、材料研究与工艺工程的跨学科融合提供指导,加速实验室创新向可部署技术的转化。

    来源:Materials Today Electronics

    时间:2026-02-23

  • 激光粉末床熔融成形AlMgScZr合金中孔隙-微结构演化规律与强化机制贡献度的多尺度量化研究

    本研究针对激光粉末床熔融(LPBF)成形高性能AlMgScZr合金时,工艺参数、微观结构与宏观性能间的内在关联机制尚不明确这一核心问题,构建了一个涵盖“工艺-孔隙及微结构-性能”的全链条跨尺度关联框架。通过数值模拟、理论计算与实验表征相结合,系统揭示了体积能量密度(VED)对孔隙缺陷与微观组织演变的协同调控规律,并首次量化了各强化机制对材料强度的具体贡献。研究结果表明,在60–80 J/mm3的VED窗口内,可获得高达99%的相对密度;当VED为97.2 J/mm3时,粗晶区异常细化至2.10 µm;经热处理后合金的屈服强度达501 MPa,理论计算与实验结果误差仅为3.3%。该研究为LPBF高质量制造AlMgScZr合金提供了系统的理论指导。

    来源:Materials & Design

    时间:2026-02-23

  • 一种用于胃肠道肿瘤精准定位与双模态成像的肿瘤微环境响应型DP-PEG化二氧化锰/亚甲蓝纳米颗粒混悬液

    传统胃肠道肿瘤术中定位方法(如染色、钛夹标记等)存在晕染效应、成像缺失及标记物移位等局限,影响手术切缘判断。为此,研究人员设计了一种兼具可见标记与磁共振成像(MR)能力的多功能纳米颗粒(MDPBMNs)。研究表明,该纳米颗粒具有良好的生物相容性,在巴马小型猪模型上实现了超过7天的清晰MR成像与超过30天的肉眼可视标记,且扩散范围小,为推进精准外科手术提供了潜力巨大的新型对比剂。

    来源:Materials & Design

    时间:2026-02-23

  • 解析气候变化对玉米物候的时空累积与滞后效应:基于中国主产区的实证研究(1990–2020)

    本文提出了一种新颖的分析框架,首次分离了人为管理实践(AMP)的干扰,量化了1990–2020年中国玉米主产区三叶期(V3)和成熟期(MD)这两个关键物候阶段对气候变化(温度Temp、净太阳辐射SSRnet、降水PRE)的真实时间效应(累积与滞后效应)。研究表明,AMP会使气候变化的影响被低估25 ± 10%,且通常延长累积时间、缩短滞后时间;全国尺度上滞后效应(0.06 ± 0.02)强于累积效应;空间上,“秦岭-淮河线”是显著分界线,北方地区累积时间更长、滞后时间更短。这一成果深化了对气候-作物相互作用的理解,为精准农业和粮食安全提供了关键见解。

    来源:Earth's Future

    时间:2026-02-23

  • 揭示锂在铝合金中的界面偏析行为:粉末冶金视角下的微观结构与第一性原理计算研究

    为深入理解铝合金中锂元素的偏析行为及其对微观结构和性能的影响,研究人员结合气体雾化、扫描电镜/电子背散射衍射表征和第一性原理计算方法,系统研究了Al-2wt.% Li合金粉末的晶界特征与锂偏析机制。研究发现,锂优先在Σ3、Σ5、Σ7等特定晶界及三叉晶界处偏析,且人工时效后偏析加剧;第一性原理计算证实Σ5(310)晶界对锂的亲和力最强。该成果为优化铝锂合金的成分设计与热处理工艺提供了关键的理论依据。

    来源:Journal of Materials Research and Technology

    时间:2026-02-23

  • 气候变化下区域水土资源均衡优化配置框架(RWLEOFCC)的构建及其在洛阳的应用

    为应对气候变化加剧与城市化加速背景下,传统静态方法难以满足未来复杂需求的问题,本研究构建了一个区域性水土资源均衡优化配置框架(RWLEOFCC)。该框架整合CMIP6气候情景、GeoSOS-FLUS与SWAT模型,预测未来水资源与土地利用变化,并引入Maslow需求层次理论指导水资源分配优先级。通过开发的SA-NLMOP嵌套算法求解,获得区域最优土地利用与水资源分配方案。研究表明,该优化方案在保证用水户刚性需求的基础上,显著提升了资源利用满意度与协调性,为适应气候变化、缓解水资源短缺和促进区域水土资源可持续管理提供了新见解与技术支撑。

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2026-02-23


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