-
用于计量同位素校准的异核参考方法(HERMETRIC)
定量核磁共振(qNMR)作为一种强大的分析工具,近年来在定量分析领域取得了显著进展。本文提出了一种创新性的方法——异核参考(HERMETRIC),旨在通过建立计量学基础,深化对qNMR技术的理解,突破传统同核NMR方法的局限性。HERMETRIC不仅为qNMR提供了直接的绝对量测量能力,还通过异核核素的直接可追溯性,拓展了其应用范围。这种方法的核心在于,将多种NMR活跃核素纳入统一的计量体系,使得在不依赖外部校准的情况下,能够实现对物质的精确定量分析。传统的定量分析方法,如称重、滴定、色谱和络合滴定,通常依赖于外部校准标准,这在某些情况下可能引入误差或限制其适用范围。相比之下,qNMR利用核磁
来源:Magnetic Resonance in Chemistry
时间:2025-08-21
-
一种可持续且环保的高性能PBAT/PLA/木质素复合材料的制备方法
摘要 由于生物降解性和环保性,可生物降解塑料受到了广泛关注。然而,如何提高PBAT/PLA复合材料在水环境中的降解速率仍然是一个挑战。在这项研究中,提出了一种绿色加工技术以实现PBAT/PLA的快速降解。通过使用木质素作为中间介质,并采用连续批量投料策略,在不添加相容剂的情况下,同时提高了PBAT/PLA复合材料的相容性和生物降解性。所得到的PBAT/PLA/木质素薄膜表现出优异的机械性能、防水性能和降解性能。PBAT/PLA/2%木质素的弹性模量(E)、拉伸强度(σ)和断裂伸长率(ε)分别为124.2 MPa、45.5 MPa和
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-08-21
-
≈190纳米宽带可调谐分级成分MoS2(1–x)Te2x合金,通过冷却梯度生长技术制备
摘要 二维过渡金属硫属化合物(TMDs)是可调谐光电子应用的有希望的候选材料。其中,成分渐变的TMD合金为光学性质的空间工程提供了一个独特的平台。然而,之前的研究受到有限的带隙调制范围(1.95–1.70 eV,对应的波长调制范围约为90 nm)的限制,这阻碍了它们在宽带光子器件中的集成。本研究报道了一种利用冷却温度梯度辅助的化学气相沉积(CVD)方法来合成具有连续成分梯度的单层MoS2(1–x)Te2x合金。通过精确控制热环境,实现了Te对S的准平衡替代,从而在整个单层中实现了平滑的成分过渡。这使得光致发光的可调谐范围从670
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-21
-
基于深度学习的预测方法,用于确定量化免疫受体库中选择过程的相关因素
摘要T细胞的选择是一个关键过程,其中前体T细胞成熟为具有功能的细胞。利用高通量T细胞受体(TCR)测序数据准确地对T细胞选择过程进行建模和量化,在免疫学领域是一个重要的计算挑战。通过对TCR库的统计建模,可以评估选择力,这种选择力通过连接选择前后的分布来实现。现有的工具主要通过弱监督学习来推导出这一选择力的原理,从而限制了现有数据的有效利用。为了解决这一不足,我们提出了TCRsep,这是一个专为在监督训练环境中直接学习选择力而设计的深度学习框架。我们通过多种模拟和真实数据集对TCRsep的性能和优势进行了广泛验证。通过对超过1,500个TCR库样本的应用,我们阐明了选择过程与库多样性之间的关联
来源:Nature Machine Intelligence
时间:2025-08-21
-
综述:在化学毒性方法中,用于评估、识别和确定水中污染物的优先级
摘要鉴于环境中存在大量人为合成的化学物质,水质评估工作极具挑战性。此外,水处理越来越依赖于化学氧化剂,这些氧化剂会将天然和人为合成的有机化合物转化为多种未知毒性的转化产物。目前用于评估这些复杂混合物毒性的方法主要集中在体外实验上。虽然体外实验能够为多种毒理学终点提供有用的信息,但通常无法确定环境中导致特定效应的具体有毒物质。结合非靶向分析技术的体外实验方法在识别新兴有害化学物质方面取得了显著进展,不过这些方法存在选择偏好,主要适用于那些能够与样品提取和制备方法兼容的分析物。本文探讨了将分子毒理学(in chemico)方法作为体外实验的补充手段,用于评估水质及相关有毒物质。对于那些难以用传统方
来源:Nature Water
时间:2025-08-21
-
综述:基于碳纳米材料的太赫兹技术
摘要太赫兹(THz)技术架起了电子学与光子学之间的桥梁,为医学诊断、分子识别和下一代无线网络等领域带来了变革性的机遇。传统的太赫兹设备通常采用常规半导体及其异质结构来实现所需的载流子传输特性和光到太赫兹的转换效率。在过去的十年中,碳纳米材料(如碳纳米管和石墨烯)已被成功应用于太赫兹设备的开发中,包括发射器、探测器和调制器等。这些进展得益于这些材料的独特性质,例如强线性与非线性太赫兹辐射吸收能力、超高的载流子迁移率以及易于调节的栅极特性。在这篇综述中,我们介绍了利用碳纳米材料生成、探测和调制太赫兹辐射的最新进展,特别关注了碳纳米管和石墨烯的应用。文章还讨论了在太赫兹技术中使用碳纳米材料所面临的挑
来源:Nature Reviews Physics
时间:2025-08-21
-
综述:利用机器学习革新化学机械抛光技术:挑战与机遇的全面综述
摘要 化学机械抛光(CMP)是半导体制造行业中的关键工艺,对于实现先进集成电路和半导体器件所需的严格平面度和表面光洁度至关重要。尽管CMP工艺取得了显著进展,但开发稳定且高效的抛光方法,并将其成功集成到半导体制造过程中仍然面临挑战。这些挑战源于材料种类和器件架构的多样性,因此需要精心考虑和优化。传统的研究策略通常效率低下且劳动强度大。在数据驱动的时代,机器学习(ML)在材料与器件设计领域的应用已成为不可逆转的趋势。机器学习在处理非线性和复杂博弈论问题方面的能力和有效性往往超过传统的仿真软件和试错方法。然而,机器学习在CMP领域的应用直到近年来才
来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING
时间:2025-08-21
-
综述:图与物理信息驱动的机器学习集成方法在材料科学科学建模中的应用:综述
摘要集成机器学习(ML)方法在推动材料科学和物理学的发展中发挥了关键作用,尤其是在2023至2025年期间,预测准确性、不确定性量化以及模型鲁棒性变得尤为重要。本文全面综述了现代集成方法,重点介绍了bagging、boosting、stacking和混合专家(MoE)技术,并探讨了它们在材料发现、性质预测和物理模拟中的应用。例如,集成图神经网络(GNN)将形成能的预测误差从单模型(CGCNN)的0.072 eV/原子降低到集成模型的0.054 eV/原子;而堆叠式物理信息神经网络(stacked PINNs)在逆热传导任务中将L²误差减少了40%以上。文章强调了以下发展趋势:(i) 结合CGC
来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING
时间:2025-08-21
-
新兴技术中基于深度学习的入侵检测:全面综述与新视角
在数字化转型浪潮席卷全球的今天,云计算、物联网(IoT)、边缘计算等新兴技术已成为商业运营和社会运转的核心支柱。然而,这些技术的广泛部署也极大地扩展了网络攻击面,使得组织面临的网络安全威胁日益复杂和严峻。传统的入侵检测系统(IDS)在应对高级持续性威胁(APT)、分布式拒绝服务(DDoS)等现代网络攻击时常常力不从心,存在高误报率、难以适应动态环境、缺乏可解释性等诸多短板。更严峻的是,全球范围内网络安全专家的严重短缺,使得手动分析和响应海量安全事件变得不可持续,亟需发展自动化、智能化的威胁防御能力。在此背景下,深度学习(DL)技术因其在复杂模式识别方面的卓越能力,被视为提升IDS性能的关键赋能
来源:ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVIEW
时间:2025-08-21
-
可见光诱导的氧掺杂g-C3N4催化剂在CF3SO2Na作用下对未活化烯烃进行芳基三氟甲基化:一种无需金属或氧化剂的异相可回收方法
摘要 利用无金属的非均相光催化剂将太阳能转化为化学能,并通过氧化还原过程实现高效的有机转化,一直是一个长期存在的挑战。以可见光响应的掺氧g-C3N4作为非均相光催化剂,开发了一种无需金属和氧化剂的三氟甲基化/环化方法,用于合成一系列新的三氟甲基化二氢异喹啉酮和吲哚类化合物。在该体系中,N-烯丙基苯甲酰胺或N-芳基-N-烯丙基酰胺在室温下,通过蓝光照射和CF3SO2Na的作用,能够在同一反应容器中顺利完成芳基三氟甲基化反应,获得中等至良好的产率。这种基于半导体的光氧化还原系统无需任何金属、强氧化剂或添加剂,适用于克级实验和可回收性测试,且反应活性没有
来源:Advanced Synthesis & Catalysis
时间:2025-08-21
-
在异质界面处的电子重构技术实现了具有稳定费米能级的锂金属阳极
摘要 锂金属阳极(LMAs)的实际应用需要精确调控锂的沉积行为以及稳定的电极/电解质界面。然而,通过电子重分布来稳定界面费米能级对LMAs来说至关重要但同时也具有挑战性。在这项工作中,设计了一种新型的自支撑LMA基底,该基底采用类似海参的碳布,并嵌入了Co/CoSe2异质结构,实现了锂沉积动力学与界面费米能级稳定性的同时调控。密度泛函理论(DFT)计算表明,Co/CoSe2异质界面对锂具有最高的结合能,从而加速了Li+的脱溶和吸附过程。值得注意的是,异质界面内自发形成的电场能够诱导界面电子的重分布,从而有效稳定LMAs的费米能级,
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-08-21
-
被动式超冷技术贴片实现高效电能-水资源联产
太阳能光伏(Photovoltaic, PV)系统作为可再生能源领域的重要组成部分,已成为全球能源结构中的关键一环。根据2023年的数据,光伏系统占据了全球可再生能源装机容量的75%,这标志着其在可持续能源转型中的重要地位。然而,尽管光伏技术在提供清洁能源方面表现出色,但其在实际运行中面临一个显著的问题:光热效应导致的大量废热产生。这种废热不仅降低了光伏系统的发电效率,还对光伏组件的寿命构成了威胁。因此,如何有效管理光伏系统的热问题,成为提升其性能和可持续性的关键挑战。为了应对这一问题,研究人员提出了一种被动冷却策略,利用一种名为“超冷却贴片”(Ultra-cooling Patch, UCP
来源:Advanced Materials
时间:2025-08-21
-
应用应力状态理论和无网络归一化方法揭示了带有加强肋伸出部分的压缩载荷加固复合面板的失效规律
摘要 飞机复合材料结构中,通常存在一些加劲条(stringers)在翼梁(spars)或切口附近终止,这会导致刚度突然变化和应力集中,从而在受压时容易发生蒙皮与加劲条之间的脱粘现象。本研究从热力学的角度出发,基于应力状态理论,探讨了带有加劲条末端伸出部分的增强复合材料面板(SCP-SRs)的失效特性和损伤演变机制。首先,对SCP-SR试样进行了压缩实验,以获取其应变响应并确定失效模式。随后,将应变数据作为结构的状态变量进行建模。通过采用无网络重整化方法,我们提取了描述结构应力演变过程的模态特征和关键参数。通过集成聚类算法,识别出了
来源:Polymer Composites
时间:2025-08-21
-
识别集体声誉溢价:一种空间不连续性方法
摘要 在这项研究中,我们提出了一种基于空间不连续性的方法,用于分析皮埃蒙特(Piedmont)和托斯卡纳(Tuscany)葡萄酒产区边界周围的区域。该方法旨在解决在衡量集体声誉对价格影响时所遇到的识别问题。通过使用一个包含地理位置信息的企业数据库,我们发现:对于知名度较高的葡萄酒产区,集体声誉能够显著提升其价格;而对于知名度较低的产区,这种效应并不显著,甚至呈现出负面的结果。我们对这种负面效应提出了一些可能的解释,包括产区数量的过度扩张、葡萄酒名称的差异化效果、群体间的异质性以及相关协会的作用。
来源:Journal of Agricultural Economics
时间:2025-08-21
-
基于动力学方程和有限差分方法的恐慌传播与人群疏散模型研究
1 引言恐慌作为一种强烈的情緒反应,在人群聚集的紧急情况下(如火灾、恐怖袭击等)极易传播,并可能引发灾难性后果。理解恐慌的传播机制以及其对人群运动的影响,对于制定有效的疏散策略和安全管理措施至关重要。数学建模与计算机模拟为此提供了强有力的工具。本文旨在综述一类基于个体间相互作用的恐慌传播与人群疏散模型,重点介绍从微观模型到宏观动力学方程的推导过程,以及相应的数值求解方法,特别是有限差分法的应用。2 数学模型模型的核心思想是将人群中的每个个体视为具有位置和内部状态(恐惧水平)的智能体。个体的行为(主要是移动速度)受其恐惧水平调控,而恐惧水平又会受到周围个体情绪状态的影响。2.1 在一维情况下考虑
来源:Frontiers in Physics
时间:2025-08-21
-
在阿布扎比开发一个全面的学校反欺凌逻辑模型:采用多方法参与式研究方式
学校欺凌是一个全球性问题,对学生的心理健康、学业表现以及长期发展产生深远影响。近年来,随着社会对校园安全的关注日益增强,各国开始探索更加系统化、本地化和文化敏感性的反欺凌策略。本研究聚焦于阿联酋阿布扎比地区的校园欺凌问题,旨在通过参与式方法构建一个全面的学校反欺凌逻辑模型,以应对该地区学校中存在的复杂挑战。研究结合了多种方法,包括利益相关者访谈、焦点小组讨论、工作坊以及文献综述,从而确保模型不仅具有科学依据,还能反映当地的文化背景和社会现实。在阿布扎比,校园欺凌的形式多种多样,包括身体欺凌、言语欺凌、关系欺凌以及日益普遍的网络欺凌。尽管各国已有许多反欺凌项目,但这些项目在阿联酋,特别是阿布扎比
来源:Frontiers in Public Health
时间:2025-08-21
-
基于nextPYP的原位冷冻电子断层扫描技术解析蛋白质构象动态的高分辨率结构
冷冻电子断层扫描技术(single-particle cryoelectron tomography, SP-CET)作为突破性成像手段,能在近生理环境下解析蛋白质高分辨率结构。新一代网络平台nextPYP通过创新性流程设计,将传统繁琐的数据处理过程整合为高效自动化流程:从原始倾斜序列(movie-frame alignment)开始,历经倾斜序列对齐(tilt-series alignment)、对比传递函数估算(contrast transfer function estimation)、断层图像重建(tomogram reconstruction)、颗粒挑选(particle picki
来源:Nature Protocols
时间:2025-08-20
-
基于P67标签的β-桶状结构融合技术显著提升大肠杆菌包涵体蛋白复性效率与生物活性回收
在重组蛋白生产领域,大肠杆菌表达系统因其成本低、产量高的优势被广泛应用,但目标蛋白常以无活性的包涵体(IB)形式存在。传统复性方法面临两大瓶颈:一是化学添加剂和物理环境调控对难复性包涵体(RHIB)效果有限,二是常用融合标签如SUMO、Trx等分子量过大可能干扰蛋白功能。更棘手的是,现有His标签纯化系统在变性条件下特异性不足,而生物素-链霉亲和素系统虽稳定却缺乏高效复性标签。这项发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究创新性地从五种真核生物素依赖性羧化酶中发掘出保守结构域P67标签。该标签仅含67个氨基酸,却能形成八
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-20
-
综述:从动物组织到工程细胞:硫酸化糖胺聚糖生产的生物技术进展
生物技术革新:硫酸化糖胺聚糖的精准制造之路引言硫酸化糖胺聚糖(GAGs)作为治疗骨关节炎和抗凝的核心生物大分子,传统依赖动物组织提取面临结构异质性(如鲨源硫酸软骨素CS分子量50-80 kDa)和病原体污染风险。生物技术通过微生物底盘改造与酶分子设计,正推动GAGs生产向结构可控的"细胞工厂"模式转型。硫酸软骨素的生物技术生产CS的重复二糖单元(葡萄糖醛酸GlcA与N-乙酰半乳糖胺GalNAc)通过4-O/6-O位点差异化硫酸化形成CS-A/CS-C等亚型。当前突破在于:1)大肠杆菌中重构CS骨架合成途径,产量达6.5 g/L;2)采用枯草芽孢杆菌分泌系统实现无内毒素生产;3)植物表达系统(如
来源:Current Opinion in Biotechnology
时间:2025-08-20
-
综述:农业生物质废弃物及其资源化利用技术研究
农业生物质废弃物的资源化革命:从环境负担到绿色宝藏定义与分类农业生物质废弃物(ABWs)是农业生产链中产生的有机残余物,包括作物秸秆、畜禽粪便等固体、液体或浆状废弃物。其核心组分——纤维素、半纤维素和木质素的含量差异,直接决定了资源化技术路线的选择。环境与健康威胁全球每年约13亿吨食物沦为废弃物,ABWs的不当处置引发三重危机:土壤退化、水体富营养化和温室气体(如CH4)排放。中国《固体废物污染环境防治法》将其列为重点管控污染物,欧盟循环经济行动计划则设定了65%的废弃物回收率目标。技术突破与挑战生物精炼(Biorefinery)通过分级转化将ABWs转化为生物燃料(如绿色甲醇)和高值化学品。
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-08-20