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水葫芦衍生活性炭电极材料在电容去离子技术中用于水体除氟的研究
在坦桑尼亚等东非国家,地质成因的氟污染正威胁着数百万人的健康。东非大裂谷沿线地区的地下水中,氟化物浓度常高达17-46 mg/L,远超WHO规定的1.5 mg/L安全限值。长期饮用高氟水会导致氟骨症、牙齿斑釉等不可逆损伤,而传统除氟技术如反渗透和离子交换存在能耗高、二次污染等问题。与此同时,作为入侵物种的水葫芦(Water Hyacinth)在维多利亚湖等水域疯狂繁殖,堵塞航道、破坏生态平衡。如何将这种环境负担转化为资源,成为研究者们关注的焦点。《South African Journal of Chemical Engineering》最新发表的研究中,Hassan Johnson Kali
来源:South African Journal of Chemical Engineering
时间:2025-08-25
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基于HVSR与SPAC方法的土耳其阿德亚曼-戈尔巴什盆地三维剪切波速(Vs)结构及动态土体特性研究
Highlight【关键发现】通过SPAC法构建的3D模型显示,戈尔巴什盆地300米深度内的剪切波速(Vs)呈"三明治"式分布——湖周区域如同"地质果冻"(Vs低至211 m/s),而坚硬基岩区(Vs760 m/s)则像深埋的混凝土层。这种"软硬夹心"结构导致场地周期(T)出现两极分化:湖滨带周期长达2.86秒,堪比缓慢摇摆的钟摆;而基岩浅埋区则短至0.1秒,如同紧绷的琴弦。Discussion【讨论】当工程基岩(Vs760 m/s)埋深超过250米时,场地周期普遍突破1.5秒——这相当于给地震波装上了"扩音器"。有趣的是,尽管工业厂房处于"地质果冻"区,却因刚性强而幸存;反观某些基岩区建筑,
来源:Soil Dynamics and Earthquake Engineering
时间:2025-08-25
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低成本激光雕刻与热缩塑料片无掩膜快速微流控通道制备技术
Section snippetsReagents and Materials透明、白色及黑色热缩塑料板购自韩国Hands U公司,黑色/红色/蓝色永久记号笔(MagicCAPs®)由韩国MONAMI提供。PDMS基材与固化剂(Sylgard 184)来自美国Dow Corning,氟碳油及硅烷化试剂购自德国Merck,乳液稳定剂(FluoSurf®)源自法国Emulseo。Fabrication of heat-shrink plastic mold and microfluidic device(此处原文内容不完整,建议补充完整句子后翻译)Characterization of engrav
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-08-25
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Fe-N合金高通量筛选:无稀土永磁体与磁热效应的创新设计与应用
随着混合动力汽车、风力发电机等绿色能源技术的快速发展,高性能永磁体的需求急剧增长。然而,目前主流稀土永磁体如Nd-Fe-B面临稀土资源稀缺、生产成本高和环境污染等问题,而过渡金属基磁体(如AlNiCo)又存在磁晶各向异性能量(MAE)不足的缺陷。这一"应用光谱缺口"严重制约了可持续发展。与此同时,磁热效应(MCE)材料在磁制冷领域展现出替代传统压缩制冷的潜力,但现有材料多依赖稀土元素。如何通过廉价元素设计兼具高MAE和大磁变形的材料,成为材料科学领域的重大挑战。在这项发表于《Scripta Materialia》的研究中,Qiang Gao团队创新性地选择Fe-N体系作为突破口。该体系具有三大
来源:Scripta Materialia
时间:2025-08-25
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组合优化方法在双相中锰钢微观结构调控中的应用:基于热梯度耦合原位高能X射线衍射的创新研究
在汽车轻量化与安全性能双重需求驱动下,第三代先进高强钢(Advanced High-Strength Steels, AHSS)的研发成为材料科学前沿。其中,中锰钢(Medium-Mn steels)凭借奥氏体逆转变(Austenite Reverse Transformation, ART)工艺形成的三相纳米结构,兼具高强度与优异成形性,其核心在于通过临界退火调控残余奥氏体(Retained Austenite, RA)含量与稳定性。然而,传统等温实验需多次重复,且碳钢狭窄的两相区(α+γ)导致性能对温度极度敏感——相差10°C就可能导致残余奥氏体分数骤变5%。更棘手的是,锰元素扩散迟滞、碳
来源:Scripta Materialia
时间:2025-08-25
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基于残差网络和少数类过采样技术的精准神经网络方法研究结直肠癌与食物类别的相关性
研究背景与意义在全球癌症负担日益加重的背景下,结直肠癌(CRC)已成为威胁人类健康的重大疾病。近年数据显示,50岁以下人群CRC发病率激增79%,2020年全球CRC死亡病例高达百万。尽管饮食因素被公认与CRC风险相关,但关于特定食物类别的争议持续存在——例如红肉是否必然致癌?低脂乳制品是否更安全?这些问题的答案长期被传统流行病学研究方法的局限性所掩盖。技术方法创新研究团队从美国PLCO癌症筛查试验获取154,892人(76,679男/78,213女)的膳食数据,包含7大类25亚型食物。为克服数据不平衡(仅1,965例CRC),采用SMOTE、BLSMOTE和ADASYN三种过采样技术。创新性
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-25
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综述:超音速分离器技术用于增强气体处理和二氧化碳去除效率的综合评估
超音速分离技术的革新与挑战技术背景与核心原理1),利用急剧的温压下降诱发CO2冷凝,再通过离心力实现气液分离。这种无需化学试剂的物理过程,相较于传统胺吸收法(MEA)可降低68%的能耗,特别适用于高CO220%)的天然气田开发。模拟研究的突破Aspen HYSYS建模显示,立方关联状态方程(CPA-EOS)能准确预测乙烯氧化物回收率达95%,而CFD模拟揭示Redlich-Kwong(RK)方程在超音速流中误差<8.69%。中国石油大学团队开发的SST k-ω湍流模型,成功捕捉到冷凝激波现象,但液滴半径预测仍存在15%偏差。结构优化进展静态导叶45°-60°倾角可使分离效率提升至89%(2.5
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-25
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超音速分离技术在高CO2油气田开发中的突破:基于二元麻雀搜索算法的供能优化实证研究
随着全球能源需求增长和碳中和目标推进,高CO2含量(最高达75%)油气田的开发成为能源行业的重要挑战。传统分离技术面临高成本、高能耗和严重腐蚀等问题,而海上作业环境更增加了技术难度。马来西亚国家石油公司(PETRONAS)等企业发现,许多高CO2气田因经济性差而长期闲置。与此同时,CO2作为温室效应的主要贡献者,其排放控制迫在眉睫。这种双重压力催生了对新型分离技术的迫切需求,超音速分离器(SS)因其紧凑设计、低环境影响的特性成为研究热点。为系统评估该技术的潜力,研究人员在《Results in Engineering》发表了全面综述。研究团队整合了2000-2024年间100余篇文献,采用文献
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-25
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电弧增材制造ER70S-308L复合钢的线切割加工表面完整性及切缝特性:基于田口方法的参数优化研究
在金属增材制造技术蓬勃发展的今天,电弧增材制造(Wire-Arc Additive Manufacturing, WAAM)因其在大尺寸构件低成本快速成型方面的优势,正在航空航天、能源装备等领域获得广泛应用。然而,WAAM构件表面存在的波浪纹、残余应力等缺陷,使得后续精密加工成为确保产品性能的关键环节。特别是对于ER70S-308L这类通过双丝同步沉积形成的复合钢材料,其非均匀的微观结构更给传统机械加工带来巨大挑战。线切割加工(Wire Electric Discharge Machining, WEDM)凭借其非接触、与材料硬度无关的特性,成为解决这一难题的潜在方案,但针对WAAM复合钢的W
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-25
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非侵入式技术揭示尼日利亚中北部Shendam地区烃类潜力:航空伽马能谱与地球化学综合分析
在尼日利亚中北部Shendam地区,尽管历史钻探曾发现油气显示,但其烃类潜力长期未被系统评估。作为贝努埃海槽(Middle Benue Trough, MBT)的关键区域,该地沉积厚度超3000米,具备烃类生成与圈闭条件,但传统勘探方法成本高且破坏环境。为此,N.K. Samaila团队创新性地采用非侵入式航空伽马能谱(AGRS)与地面地球化学联合分析,首次在该区域实现烃类潜力的高分辨率评估。研究团队运用三大关键技术:1) 基于500米航线的航空伽马能谱数据采集,提取钾(K)、钍(Th)、铀(U)浓度;2) 29个岩石样本的Leco碳硫分析仪测定TC%、TS%,结合ICP-MS检测K2O、Th
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-08-25
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可再生能源氢能堆高效简化型多堆燃料电池系统(MFCS)空气供给系统的创新设计与解耦控制
亮点本研究突破性设计了MFCS集成空气供给系统,采用"单空压机+多背压阀"架构,革命性替代传统多比例阀配置。通过精准调控缓冲罐压力与各电堆质量流量,实现系统功耗骤降43%,为可再生能源氢能系统提供高性价比解决方案。设计描述如图3所示,创新性并联缓冲罐结构确保各电堆压力一致性。高功率空压机作为中央"压力调节器",配合智能背压阀组成分布式流量控制网络,成功消除传统系统中冗余的比例阀配置。这种"中枢-末梢"协同设计大幅降低系统复杂度,为后续解耦控制奠定物理基础。数学模型建立的MFCS空气供给系统数学模型包含空气过滤器、空压机、中冷器、三通阀等关键组件动力学方程。特别地,缓冲罐压力微分方程与电堆流量方
来源:Renewable Energy
时间:2025-08-25
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聚乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯慢化体的被动中子能谱仪创新设计及其在辐射防护中的应用
亮点材料与方法无论采用何种慢化材料,每台能谱仪均包含11个圆柱体(直径20.25 cm):1个0.5 cm厚度和10个2 cm厚度的慢化层。首层慢化体(M1)内嵌被动热中子探测器——四片LiF(Mg,Ti)热释光芯片(两片含95.6% 6Li的TLD600与两片含0.1% 6Li的TLD700),其尺寸为0.3175×0.3175×0.0889 cm3的带状芯片。注量响应函数与矩阵响应图3展示了聚乙烯圆柱能谱仪(TLD600/PolyethyleneCS)的中子注量响应矩阵。0.5 cm薄层慢化体(M1)对热中子与超热中子(<0.1 eV)表现出强敏感性,这源于6Li的1/v吸收截面特性。随着
来源:Radiation Physics and Chemistry
时间:2025-08-25
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南非Taung遗址南方古猿非洲种牙齿化石直接定年的挑战与突破:铀系-电子自旋共振(US-ESR)技术的应用
Highlight这项研究凸显了运用铀系-电子自旋共振(US-ESR)技术对南非古老钙华沉积中南方古猿牙齿定年的特殊挑战。铀吸收模型的不确定性成为制约年代精度的关键因素——在本次研究中,样本来源不明且保存状态欠佳更放大了定年难度。USESR模型遭遇了铀浸出问题,五枚样本中有三枚显示釉质层存在异常高铀浓度。这些因素与复杂的钙华成岩过程共同作用,使得年代数据需谨慎解读。The challenges in dating TaungTaung遗址定年的核心挑战铀吸收历史建模始终是古老遗址定年的首要难题。本研究采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)进行铀含量检测——这种微创技术虽具空间分
来源:Quaternary Geochronology
时间:2025-08-25
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基于多源异构数据与可变形注意力网络的煤浮选精煤灰分检测技术研究
Highlight本研究开发了基于多源异构数据的煤浮选精煤灰分检测系统,通过可变形注意力网络(DANet)捕捉泡沫图像的"有效扩张"特性,结合工艺参数构建跨模态特征矩阵。采用贝叶斯优化极限梯度提升(BOXGBoost)算法,模型性能显著提升,R2达0.93,较单数据源方法提升10.23%。Results and discussion测试集验证显示:1.DANet-V6版本通过替换全连接层为BOXGBoost,工业数据R2提升8.97%至0.852.经边际贡献分析筛选的20个图像特征向量,在计算成本降低80.84%的同时仅损失0.53%性能3.多源数据融合后,DANetV6-BOXGBoost实
来源:Powder Technology
时间:2025-08-25
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通道组装技术制备HMX/氟橡胶复合微球:提升机械性能与安全性能的新策略
在含能材料领域,环四亚甲基四硝胺(HMX)作为混合炸药中占比最高的组分,既是实现毁伤功能的核心,也是影响炸药综合性能的关键。然而其高机械敏感性成为制约工程应用的瓶颈——在制备、运输过程中,HMX易在低速碰撞、摩擦或跌落等意外刺激下产生热点甚至爆炸。传统机械混合法虽能通过表面包覆改善安全性,但存在涂层不均匀、微观结构不可控等问题。如何构建具有强功能针对性、精细可调微观结构的包覆体系,成为该领域亟待解决的核心问题。北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室的Jinqiang Zhou、Kunlun Gu等研究团队在《Polymer Testing》发表研究,创新性地将通道组装技术(CAT)引入HMX
来源:Polymer Testing
时间:2025-08-25
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动态密度自适应聚类与区块链融合的高效联邦学习方法研究
亮点本研究创新性地将密度聚类与区块链技术相结合,为联邦学习打造了"智能分组+安全聚合"的双引擎:1.采用核密度估计均值漂移(KDE-Mean-Shift)自动确定最佳聚类数,通过NDP-Kmeans实现客户端动态分组,显著提升组内模型同质性2.区块链赋能的去中心化优化策略(DMOA)像"智能交通调度系统",根据设备算力和网络状态灵活选择同步/异步更新3.双范数检测机制如同"免疫系统",L2范数确保更新方向正确性,L∞范数像"异常警报器"识别恶意攻击方法论我们设计了三级优化架构:•设备层:通过计算能力、通信延迟、数据分布三维度特征空间进行动态密度聚类•网络层:区块链智能合约自动执行基于时间衰减因
来源:Pattern Recognition Letters
时间:2025-08-25
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深度学习辅助稀疏采样技术在机械腕光纤扭转传感器三参数解耦中的应用研究
工作原理解析本研究提出了一种嵌入机械腕的集成光纤传感系统,其核心由TLPFG与CCFBG构成。TLPFG通过损耗峰监测扭转,CCFBG则利用共振峰补偿折射率(RI)和温度串扰。RI检测通过CCFBG包络分析实现,而温度测量则依赖其波长漂移特性,形成协同解耦机制。高灵敏度方向性扭转检测机械腕扭矩传感器的扭转灵敏度校准光谱显示(图5a),TLPFG共振峰在-360°至+360°范围内呈现显著波长漂移:逆传感器制作方向旋转引发蓝移,同向旋转导致红移。这种方向敏感性结合CCFBG的补偿能力,实现了±0.5°的角度分辨率和-464.58 nm/(rad/mm)的线性灵敏度,远超传统电磁传感器。结论该神经
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-25
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基于多模光纤-双孔双芯光纤结构结合时间拉伸技术的超快液压压力传感系统研究
研究亮点本研究创新性地将多模光纤(MMF)与双孔双芯光纤(THDCF)级联结构结合时间拉伸技术(time-stretch),实现了超快液压压力传感。THDCF凭借其独特的空穴辅助结构,不仅将压力灵敏度提升至0.023 ns/MPa,还显著增强了多模干涉效应。系统采用飞秒保偏光纤激光器,通过自相似放大(self-similar amplification)原理实现光谱-时域映射,最终达成82.91 MHz的超高采样速率,为深海机器人液压系统等高压动态环境提供了"光学秒表"级监测方案。实验方法传感单元由MMF(YOFC SI2014-P)与THDCF(YOEC CM0001401A0B)级联构成(
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-25
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量子比特级低功耗低温CMOS集成电路:单片量子处理器的关键使能技术
亮点硅自旋量子比特将量子信息编码到固态粒子(如电子和空穴)的自旋中,能实现极高的集成密度和量子态处理灵活性。通过基于泡利自旋阻塞(Pauli spin blockade)和射频反射测量(RF reflectometry)的自旋-电荷转换机制,可将自旋态初始化与读取简化为电荷泵浦与检测。半导体量子点(QD)作为"人造原子",其尺寸与先进CMOS晶体管的最终节点相当(约5μm2),为单片集成提供可能。高频集成电路:设计范式的变革图3展示了商用FDSOI CMOS和硅锗CMOS(SiGe-CMOS)技术的典型后端工艺(BEOL)。对采用顶层金属制作的电感器等无源器件造成的损耗进行定量分析表明,在60
来源:Microprocessors and Microsystems
时间:2025-08-25
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基于机器学习的UHPC-CA锚固区局部压缩挑战突破:一种鲁棒优化方法
亮点本研究首次系统评估了机器学习在UHPC-CA局部承压预测中的应用,通过PSO算法优化和特征剪枝,建立了精度达R2=0.9986的预测模型,为桥梁锚固区设计提供了智能解决方案。机器学习模型建立基于208组实验数据,采用min-max归一化处理后,通过k折交叉验证对比了RF、SVR、GPR、XGBoost和MLP五种算法。其中MLP展现出最优性能(R2=0.9958),其网络结构通过超参数优化(HPO)显著提升了泛化能力。讨论与传统回归模型相比,所有ML模型(R20.94)均展现出显著优势。特别地,PSO-MLP模型较现有规范公式(JTG 3362)精度提升17.6%,且通过泰勒图分析证实其具
来源:Materials Today Communications
时间:2025-08-25