-
柔性机器人手利用大变形实现全覆盖类人多模态触觉感知
在机器人技术飞速发展的今天,让机器像人类一样灵敏地“感知”世界一直是科研人员的梦想。人类的双手之所以能够灵巧地抓取鸡蛋、辨别布料质地甚至感知水温,得益于高度发达的触觉系统——它融合了皮肤上的机械感受器(感知压力、振动和纹理)、温度感受器以及肌肉和肌腱中的本体感受器(感知手部姿态和运动),共同构成了七种核心触觉模态。然而,将这种精妙的感知能力赋予机器人,尤其是需要与环境安全交互的软体机器人,却面临着巨大挑战。过去几十年,研究人员尝试了电阻、电容、磁性、声学等多种触觉传感技术。近年来,视觉触觉传感器(Visual-Tactile Sensors, VTS)因其能够利用低成本CMOS光学传感器将触觉
来源:Nature Communications
时间:2025-12-15
-
线性莫尔热输运中的局域耗散:无需非线性的几何调控新范式
在凝聚态物理和光子学领域,莫尔 superlattice(超晶格)已成为调控关联效应和拓扑相的强大工具。通过精确控制两层材料间的扭转角(twist angle),研究人员能够创造出新颖的干涉图案,从而改变材料的电子能带结构,甚至诱导出超导等奇异物性。然而,这些令人瞩目的成就大多建立在非线性相互作用的基础上——无论是电子间的强关联,还是光子系统中的克尔非线性(Kerr nonlinearity)。热传导,作为一种本质上是扩散的、无动量的物理过程,其线性拉普拉斯算子似乎与莫尔物理所需的干涉效应格格不入。这引发了一个根本性问题:能否在静态、线性、无动量的纯扩散系统中实现莫尔物理?近日,由东南大学徐国
来源:Nature Communications
时间:2025-12-15
-
抗磷脂抗体转阴显著降低血栓性抗磷脂综合征的复发性血栓风险
抗磷脂综合征(APS)是一种以反复血栓事件和抗磷脂抗体(aPL)持续阳性为特征的自身免疫性疾病。尽管现有指南推荐终身抗凝治疗,但aPL滴度在病程中可能波动甚至转阴,其临床意义一直存在争议。此前研究对aPL转阴是否预示血栓风险降低结论不一,部分报道显示停药后仍存在复发风险,这为临床决策带来不确定性。因此,明确aPL动态变化与血栓预后的关联,对个体化治疗至关重要。为解决这一问题,葡萄牙里斯本Santa Maria医院的研究团队开展了一项回顾性队列研究,纳入116例符合2023年ACR/EULAR分类标准的血栓性APS患者,中位随访时间达99个月。研究通过电子病历系统收集临床数据,并采用酶联免疫吸附
来源:Rheumatology
时间:2025-12-15
-
柱[5]芳烃伪[1]索烃中点、螺旋与平面手性协同驱动的高选择性对映体传感
在超分子化学领域,手性如同生命体系的密码,决定着分子识别的精确度。传统的手性传感系统往往依赖于单一类型的手性元素,其识别效率和选择性存在局限。能否通过巧妙设计,将多种手性元素整合于同一分子平台,实现“1+1+1>3”的协同效应,成为科学家们追求的目标。柱芳烃(pillar[n]arenes)作为一类新兴的大环主体分子,因其独特的空腔结构和可调控的平面手性而备受关注。特别是柱[5]芳烃,其芳香单元上的取代模式赋予其固有的平面手性(pS/pR),而大环的闭合又可诱导产生螺旋手性(P/M)。2013年,Ogoshi等人开创性地报道了基于柱[5]芳烃的伪[1]索烃(pseudo[1]catena
来源:Communications Chemistry
时间:2025-12-15
-
双变换器特征增强网络:应对红外弱小目标检测中的低信噪比与复杂背景挑战
在远程感知和 surveillance(监视)领域,红外弱小目标检测(ISDTD)是一项至关重要的技术,广泛应用于灾害监测、环境感知和目标跟踪等场景。与可见光方法相比,红外成像依靠目标的热辐射进行探测,能够在低光照和恶劣天气条件下保持稳定性能,尤其适用于夜间和全天候作战。然而,ISDTD技术在实际应用中仍面临三大核心挑战:首先,由于辐射随距离快速衰减,远距离目标往往信号微弱、缺乏语义特征(如纹理和形状),导致低强度目标难以被有效捕捉;其次,复杂背景(如海面、云层和海岸地形)会进一步降低热对比度,使暗淡目标在视觉上更加模糊;最后,有限的 spatial resolution(空间分辨率)以及传感
来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
时间:2025-12-15
-
基于PCB的易制造数字微流控芯片及其无酶葡萄糖检测功能研究
随着糖尿病患病率的不断攀升,血糖监测技术日益受到重视。在众多检测方法中,电化学方法因其响应快速、灵敏度高等优势备受关注,其中无酶检测方法避免了酶活性易受环境因素影响的缺点,但通常需要碱性环境才能有效工作。数字微流控(Digital Microfluidic, DMF)芯片能够精确操控微量液滴运动,通过液滴融合操作改变pH值,为无酶葡萄糖检测提供了理想平台。然而,传统DMF芯片制造工艺复杂,需要光刻等专业设备,限制了其推广应用。目前,基于PCB的DMF芯片研究虽然取得了一定进展,但仍存在一些不足:部分工艺需要加热板、旋涂仪等专用设备;驱动电压较高且稳定性不足;电极修饰过程复杂;碱性环境对材料耐腐
来源:IEEE Sensors Journal
时间:2025-12-15
-
100%锁相环同步双馈风电机组电力系统独立运行能力研究
随着可再生能源的快速发展,电力系统正经历从同步发电机(SG)主导到电力电子(PE)设备主导的重大转型。在这一背景下,基于锁相环(PLL)同步的电压源换流器(VSC)被广泛应用于风电、光伏等新能源发电系统。然而,行业普遍认为完全由PLL同步VSC组成的电力系统无法脱离同步发电机或构网型(GFM)设备的支撑独立运行,这一认知局限严重制约了100%可再生能源电力系统的规划设计。传统观点将PLL同步方式与电网跟随型(GFL)控制策略紧密关联,认为PLL同步设备本质上需要外部电压源提供同步参考,缺乏自主建立电压和频率的能力。特别是在弱电网条件下,PLL同步稳定性问题更加突出,往往被视为系统不稳定的根源。
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
中国电力系统碳中和转型路径的系统仿真与经济性综合分析
在全球应对气候变化的背景下,中国提出了"双碳"目标(碳达峰与碳中和),这对能源系统转型提出了紧迫要求。电力系统作为最大的碳排放部门,其低碳转型路径的选择至关重要。然而,现有研究多集中于宏观层面的路径设计,缺乏对系统运行可行性和经济性的深入分析。特别是在高比例可再生能源接入的背景下,电力系统面临着灵活性、可靠性等多重挑战,亟需开展系统层面的仿真验证和经济性评估。针对这一研究空白,中国电力科学研究院的研究团队在《CSEE Journal of Power and Energy Systems》上发表了题为"Comprehensive Analysis and Discussion on Trans
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
配电网分布式在线电压控制:两阶段实时实现框架及其在可再生能源高渗透场景下的应用
随着全球能源转型加速,风电、光伏等可再生能源通过分布式发电(DG)形式大规模接入配电网(DN),其随机性和波动性导致电压频繁越限,传统机械式调压设备(如带载调压变压器OLTC、电容组CB)因响应速度慢难以应对瞬时电压扰动。根据IEEE 1547标准修订要求,电力电子接口的DG需提供快速电压支撑,但现有集中式控制存在计算负担重、通信可靠性低的问题,而本地控制虽响应快却因缺乏全局优化导致性能下降。为此,张正发等人在《CSEE Journal of Power and Energy Systems》发表研究,提出一种两阶段分布式在线电压控制框架(TDO-VC),通过协调慢速机械设备与快速DG逆变器,
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
高比例可再生能源电力系统的源-荷协同灵活性评估框架及其应用
随着全球碳中和目标的推进,电力系统作为碳减排的关键领域,正经历着以风电、光伏为代表的可再生能源大规模并网的深刻变革。然而,可再生能源固有的间歇性和波动性,彻底颠覆了传统“源随荷动”的运行模式,转向“源荷协同”的新范式。这一转变对电力系统的灵活性——即电网响应净负荷变化、调节功率注入或吸收的能力——提出了前所未有的挑战。在高比例可再生能源场景下,如何精准量化系统灵活性需求,并协调调度源-荷两侧的灵活资源(FRs),成为制约可再生能源消纳的瓶颈问题。长期以来,电力系统规划往往侧重于供应侧灵活资源(如燃煤、燃气机组、水电、抽水蓄能等),而忽视了需求侧巨大的灵活性潜力。需求侧资源如电动汽车(PEV)、
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
机组组合问题的不可行割平面法:加速MIP求解的新途径
在现代电力系统中,机组组合(Unit Commitment, UC)问题扮演着至关重要的角色。作为电力市场出清和短期发电计划的核心,UC问题的求解质量直接关系到电网的安全经济运行。然而,这一典型的组合优化问题被证明是NP难问题,即使采用最先进的商业求解器,在面对大规模整数变量和紧张约束条件时,仍然面临计算挑战。目前,电力系统运营商在实际应用中往往需要接受非零的MIP间隙(MIP-gap),这意味着无法保证获得最优解。考虑到每天调度电量的巨大规模,非最优解可能导致显著的经济损失。现有研究主要从两个方向寻求突破:一是通过聚类或预固定整数变量来减少模型规模,二是改进分支定界(Branch-and-B
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
基于可解释人工智能的短期电压稳定性机理分析:可解释性度量与稳定性导向的预防控制
随着可再生能源大规模接入电力系统,短期电压稳定性(STVS)问题日益复杂。传统人工智能方法虽然能够有效评估STVS,但其黑箱特性使得工程师难以理解系统关键因素如何影响稳定性,限制了在实际调度中的应用。2009年巴西大停电等事故表明,电压失稳可能导致电压崩溃和大规模停电,对能源安全构成严重威胁。尽管电网形成技术等创新提高了抗大扰动能力,但STVS的内在机理仍不明确。为解决这一问题,研究人员在《CSEE Journal of Power and Energy Systems》上发表了题为"Explainable AI-based Short-term Voltage Stability Mecha
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
融合大语言模型、知识图谱与智能体的新一代电网调度自动化系统架构设计与应用
随着能源转型的加速和可再生能源的快速发展,现代电力系统正经历着前所未有的复杂性。高比例间歇性可再生能源(如风能、太阳能)的接入给电网运行带来了动态性和不确定性,而用户侧对灵活性的需求增长进一步加剧了系统响应的挑战。传统的电网调度自动化系统在应对这一演变格局时,其实时性、自适应性和协同性愈发显得力不从心。这些局限性促使研究人员和工程师探索更智能的解决方案,以实现电网的自主学习、协同决策和动态优化。近年来,人工智能(AI)技术,特别是大语言模型(LLMs)、知识图谱(KGs)和智能体(AI Agents)的融合,在电力系统控制与运行中展现出巨大潜力。然而,现有方法仍存在显著不足。首先,传统调度自动
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
基于工程博弈论的电力系统能源三重困境协调研究
随着全球气候变暖问题日益严峻,电力系统低碳转型已成为实现碳中和目标的关键路径。然而,这一转型过程面临着严峻的挑战:大规模可再生能源并网带来波动性问题,威胁系统运行安全;碳捕集设备的加装虽然能有效降低碳排放,但会显著增加能耗和投资成本;储能装置可以平抑新能源波动,却因高昂造价制约其规模化应用。这些矛盾构成了电力系统著名的"能源三重困境"——如何在保障能源安全、维护能源公平和促进环境可持续性这三个相互制约的目标间找到平衡点,成为学术界和工业界共同关注的焦点。传统研究方法如随机优化、鲁棒优化等虽能处理单一目标优化,但难以有效协调三重目标间的复杂权衡关系。加权求和法等常规多目标优化方法需要人为设定权重
来源:CSEE Journal of Power and Energy Systems
时间:2025-12-15
-
基于量子行走搜索的子集和问题求解:电路设计与性能分析
在量子计算迅猛发展的今天,如何利用量子特性解决经典计算机难以应对的NP难问题成为前沿焦点。子集和问题(Subset Sum Problem, SSP)作为典型的NP完全问题,在资源分配、任务调度和密码分析等领域具有广泛应用。传统量子解决方案主要依赖Grover无结构搜索算法,虽然能实现二次加速,但未能充分利用问题本身的结构特性。这促使研究者探索更高效的量子行走(Quantum Walk)搜索框架,通过在特定图结构上的有向搜索来进一步提升计算效率。意大利米兰理工大学的研究团队在《IEEE Transactions on Computers》上发表了题为"Solving the Subset Su
来源:IEEE Transactions on Computers
时间:2025-12-15
-
基于自动微分的相干X射线动力学衍射模型实现微米晶体纳米级应变场精确重构
在功能晶体材料研究中,内部变形场的可视化是连接理论模型与实际应用的关键桥梁。尤其对于铁电体、压电材料、形状记忆合金等微米级晶体材料,其独特性能往往源于晶体结构中对理想晶格的局部偏离。然而,传统布拉格相干衍射成像(BCDI)技术基于运动学衍射近似,当晶体尺寸接近彭德罗斯距离(Pendellösung distance)或消光距离时,动力学衍射效应会导致重构图像出现严重失真,这成为制约该技术应用于微米晶体研究的瓶颈问题。随着第四代同步辐射光源和X射线自由电子激光器的发展,X射线的相干长度显著增加,使得探测更大晶体中的变形成为可能。但由于缺乏有效处理动力学衍射效应的稳健方法,对尺寸超过消光深度的晶体
来源:npj Computational Materials
时间:2025-12-15
-
惰性原子插层激活二维双层材料面外铁电性的普适性策略
在当今追求器件微型化和低功耗的电子学领域,铁电材料因其具有可逆的自发极化特性,成为非易失性存储器和多功能电子器件的核心材料之一。当铁电性出现在二维材料中时,其独特的机械柔性、尖锐的界面和高载流子迁移率,使其能够规避传统体材料铁电体在尺寸微缩时面临的挑战,展现出巨大的应用潜力。然而,自然界中本征的二维铁电材料种类十分有限,例如CuInP2S6、In2Se3、SnS和1T-MoTe2等,这极大地限制了二维铁电器件的发展。因此,探索新的机制,在更广泛、特别是那些本身不具有铁电性的二维材料中诱导出铁电性,成为了一个重要的研究方向。在二维材料中实现面外铁电性主要有两种策略。一种是滑动铁电性,它通过改变上
来源:npj Computational Materials
时间:2025-12-15
-
超薄液态金属微网格电极:实现高可折叠与防泄漏的柔性电子新突破
在软体机器人、可穿戴设备和生物医学装置等新兴领域,柔性电子技术正发挥着越来越重要的作用。然而,要实现电子设备在复杂三维变形下的稳定运行,一个核心挑战是如何制造出同时具备高拉伸性和高折叠性的电极材料。传统固体导电薄膜(如铜、金或石墨烯)通过折纸结构、蛇形图案等设计虽能提升一定柔韧性,但拉伸率有限,且难以应对完全折叠时产生的局部应力集中问题。另一方面,液态金属(LM)因其高导电性和流体适应性被视为理想候选材料,但常规液态金属电极厚度较大(>20微米),在机械刺激下容易发生泄漏,导致设备可靠性下降。针对这一难题,中国科学技术大学的研究团队在《npj Flexible Electronics》发
来源:npj Flexible Electronics
时间:2025-12-15
-
内质网应激相关基因在肺腺癌预后中的作用及新型预测模型构建
肺腺癌(Lung Adenocarcinoma, LUAD)作为肺癌最常见的亚型,其高死亡率一直是临床面临的严峻挑战。多数患者确诊时已处于疾病晚期,手术机会渺茫,传统放化疗效果有限,而针对特定基因突变的靶向治疗仅能使少数患者受益。这种治疗困境凸显了深入探索LUAD发病机制、寻找新的预后标志物和治疗靶点的迫切性。近年来,内质网(Endoplasmic Reticulum, ER)应激在肿瘤发生发展中的作用逐渐引起关注。内质网是细胞内负责蛋白质合成、折叠和修饰的关键场所,肿瘤微环境的异常容易导致蛋白质稳态失衡,引发内质网应激。在哺乳动物中,ATF6、IRE1α和PERK作为内质网应激传感器,其信号
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-15
-
基于多组学与孟德尔随机化的棕色脂肪细胞相关基因在结直肠癌中的预后价值研究
在全球范围内,结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是消化系统最常见且致命的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率呈上升趋势。这种起源于结肠或直肠上皮细胞不受控增殖的疾病,受到遗传易感性和环境因素(如高脂饮食、慢性炎症、久坐生活方式和基因突变)复杂相互作用的驱动。尽管在早期检测、手术干预和系统性治疗(如化疗、靶向治疗和免疫治疗)方面取得了进展,但结直肠癌仍构成严峻的临床挑战,特别是在晚期阶段,肿瘤异质性、转移潜力和治疗耐药性导致其五年生存率依然很低。这些持续存在的障碍凸显了对新型预后生物标志物和治疗靶点的迫切需求,以改善结直肠癌的管理和患者结局。棕色脂肪组织(Brown Adipos
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-15