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  • 基于结构特征与表面能方法的沥青质沉淀潜力评估

    原油开采过程中,沥青质(Asphaltene)的沉淀和沉积如同血管中的血栓,会严重阻碍石油的流动与提取。这种由复杂分子自聚集引发的现象,每年造成全球数十亿美元的经济损失。尽管科学界已知晓沥青质由多环芳烃和杂原子构成,但其沉淀的分子机制仍存在争议——究竟是范德华力(van der Waals)中的伦敦分散力(London dispersion, LW)主导,还是极性基团引发的酸碱相互作用(Acid-Base, AB)更为关键?这一问题的解答对开发针对性抑制剂至关重要。针对这一挑战,研究人员开展了系统研究。他们从三种原油中分离出沥青质样本(A/K/R),运用能量色散X射线光谱(EDX)进行元素分析

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-07-03

  • 水凝胶调控界面聚合制备抗生素/盐分离薄膜复合膜:哌嗪扩散与分布限制的创新策略

    抗生素在现代医疗中不可或缺,但生产过程中产生的高盐废水处理一直是行业痛点。传统纳滤膜如NF90虽能截留95%以上的磺胺甲恶唑(SMZ),却会同时滞留80%的NaCl,这种"一刀切"的分离方式严重制约了抗生素回收效率。更棘手的是,常规界面聚合(IP)过程中哌嗪(PIP)单体的不可控扩散导致聚酰胺(PA)层过厚且电负性过高,成为制约膜性能提升的瓶颈。哈尔滨工业大学的研究团队在《Journal of Membrane Science》发表的研究中,开创性地用钙藻酸盐(CA)水凝胶替代传统水相,构建了无液相界面聚合(AFIP)新体系。通过分子动力学模拟揭示扩散机制,结合SEM、AFM等表征手段,系统研

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-07-03

  • 基于多GPU加速的格子Boltzmann方法研究高瑞利数下三维固液相变机理

    106)条件中,传统数值模拟面临计算效率低、三维湍流解析困难等挑战。现有研究多局限于二维或低Ra值,且单GPU加速难以满足三维高分辨率计算需求。针对这一瓶颈,西安交通大学与英国合作团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,开发了基于CUDA和MPI的多GPU加速格子Boltzmann(LB)方法。通过创新性地结合焓基TRT-LB温度场模型与NMRT-LB不可压缩流求解器,设计四CUDA流并发算法隐藏通信延迟,在4块NVIDIA A100 GPU上实现最高3807.2 MLUPS(每秒百万格子更新)的计算效率,并行效能达0.997。关键技术包括:1) 采用统一焓基TR

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-07-03

  • Høje Taastrup水坑式热能储罐(PTES)短期运行性能分析与技术创新研究

    随着全球能源转型加速,区域供热(DH)系统如何高效整合可再生能源成为关键挑战。传统坑式热能储罐(PTES)主要配合太阳能集热器用于季节性储热,但在非太阳能供热系统中应用仍存空白。丹麦作为区域供热覆盖率高达66%的典范国家,其哥本哈根DH网络虽拥有世界领先的160公里传输管网,却长期面临热电联产(CHP)电厂运行灵活性不足、高峰负荷依赖化石燃料锅炉等问题。为破解这一困局,丹麦技术团队在Høje Taastrup建设了全球首个7万立方米级短期运行PTES。这项发表在《Journal of Energy Storage》的研究,通过创新性采用耐高温聚丙烯(PP-HTR)衬里材料和边缘单板扩散器设计,

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-07-03

  • 高导热阻燃复合相变材料的创新设计及其在电池热管理中的多功能应用

    随着电动汽车和电网储能的快速发展,锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命成为核心储能装置。然而,这些电池对温度极其敏感——高温会加速电池退化甚至引发热失控,而低温则会增加内阻、降低容量。研究表明,电池的安全工作温度需严格控制在-10°C至60°C之间,最佳工况为20-40°C。传统有机相变材料(PCMs)如石蜡(PA)虽具有高潜热和成本优势,但其导热系数低(<0.2 W/(m·K))、易泄漏、易燃等缺陷严重制约了其在电池热管理(BTMS)中的应用。针对这一技术瓶颈,研究人员创新性地设计了一种多功能复合相变材料(CPCM)。该材料以PA为相变基体,通过引入膨胀石墨(EG)和碳化硅(SiC)构建三维

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-07-03

  • 回收碳纤维增强热塑/热固复合材料的力学性能研究:干法成网与湿法成网非织造技术的对比分析

    随着全球对轻量化材料需求的激增,碳纤维增强塑料(CFRP)因其卓越的强度重量比成为汽车、航空等领域的宠儿。然而,传统CFRP生产不仅能耗高达464-704 MJ/kg,更面临严峻的废弃物处理难题——仅生产环节就有40%的碳纤维成为边角料被填埋或焚烧。这种"高性能却高污染"的矛盾促使学术界将目光投向回收碳纤维(rCF)的再利用,但现有研究对rCF非织造复合材料的力学行为认知仍存在显著空白。针对这一挑战,德国弗劳恩霍夫IGCV研究所联合意大利研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表重要成果。研究人员创新性地采用两种工业化非织造技术——干法成网(DL)和湿法成网(

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-07-03

  • 基于机器学习和知识图谱的轮胎制造能耗优化:能源驱动型智能维护系统创新研究

    在制造业绿色转型的浪潮中,轮胎行业正面临严峻挑战:传统维护策略依赖振动、声音等二次能源浪费指标,却忽视了液压、电力等一次能源数据的潜在价值。这种粗放模式不仅导致能效低下,更与全球可持续发展目标背道而驰。更棘手的是,现有研究对机器学习(ML)和深度学习(DL)算法选择缺乏共识,且难以解析高维特征空间的故障机制。面对这些痛点,诺维萨德大学技术科学学院的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表突破性成果,通过能源驱动型维护(EBM)框架重塑轮胎制造可持续性。研究团队采用多模态技术路线:首先通过系统文献综述(SLR)与诊断试验准确性荟萃分析(PRISMA-DTA)筛

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-07-03

  • 弱化塑料覆盖技术提升东非高原玉米生产力并增强环境效益的研究

    在东非高原(EAP)这片海拔超过1500米的广袤土地上,季节性干旱和贫瘠的土壤严重制约着农业生产。当地农民广泛采用的全塑覆盖(FPM)技术虽能显著提高玉米产量,却带来令人忧心的环境代价——每年每公顷土地残留69公斤塑料薄膜,这些难以降解的微塑料破坏土壤结构、抑制微生物活性,还导致温室气体(GHG)排放增加13.2%。更棘手的是,这片以雨养农业为主的区域缺乏完善的塑料回收体系,环境负担日益加重。面对这一困境,由中国国家自然科学基金等项目资助的研究团队在肯尼亚Jomo Kenyatta农业大学实验农场展开为期两年的田间试验。研究人员创新性提出"弱化塑料覆盖"策略:将传统全塑覆盖减半,同时结合秸秆还

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-07-03

  • 双层体系中XRF信号分离的创新方法及其在红岩艺术表征中的应用

    岩画作为史前人类文化的重要载体,其颜料成分分析一直是考古科学的核心挑战。传统便携式X射线荧光光谱(pXRF)虽能实现原位检测,但颜料层与基底信号的混合严重干扰数据解读。尤其在铁基红色颜料(如赤铁矿)与钙质洞穴壁共存的场景中,二者共享Ca、Fe等元素,信号分离更是难上加难。法国国家自然历史博物馆等机构的研究团队在《Journal of Archaeological Science: Reports》发表论文,提出X射线荧光信号隔离外推法(XRF-SIEBS)。该方法通过建立厚度指数τ量化颜料层厚度,结合数据平滑和外推算法,首次实现了双层体系中颜料信号的精准分离。研究采用模拟实验(XMI-MSIM

    来源:Journal of Archaeological Science: Reports

    时间:2025-07-03

  • 基因组技术革命下的太平洋人类迁徙史重构:争议、突破与跨学科展望

    太平洋作为人类最后定居的大洋区域,其迁徙历史长期困扰着考古学界。自欧洲人发现太平洋以来,关于波利尼西亚、美拉尼西亚和密克罗尼西亚三大区域人群的起源争议持续了三个世纪。传统观点基于拉皮塔陶器(Lapita pottery)的分布,认为南岛语系(Austronesian)人群从台湾经东南亚快速扩张至大洋洲,但基因组技术的突破彻底改变了这一认知。新西兰奥塔哥大学与澳大利亚国立大学的研究团队在《Journal of Archaeological Science》发表综述,系统分析了新一代测序技术(NGS)对太平洋人类迁徙研究的革命性影响。研究通过古DNA、现代人群基因组和共生生物模型(commensa

    来源:Journal of Archaeological Science

    时间:2025-07-03

  • 牙齿牙本质中尼古丁与可替宁检测:探索烟草使用的生物考古学新方法

    烟草作为全球使用历史超过五个世纪的精神活性物质,其考古检测却长期面临代谢物降解的技术瓶颈。传统方法依赖骨骼表面特征(如烟斗磨损、牙齿着色)或易受环境干扰的骨组织分析,而牙结石(dental calculus)样本又存在保存不稳定的局限。维也纳生物中心核心设施(VBCF)与英国生物人类学与骨考古学协会(BABAO)资助团队选择牙齿牙本质这一"时间胶囊"作为突破口——其封闭的牙髓血管系统与耐腐蚀的釉质保护层,理论上可长期封存血液中的烟草代谢物。研究团队从1809年拿破仑战场(奥地利德意志-瓦格拉姆)5具具烟草使用痕迹的遗骸中提取8份牙本质样本,以6-9世纪前烟草时代欧洲样本为阴性对照,现代吸烟者牙

    来源:Journal of Archaeological Science

    时间:2025-07-03

  • 等离子喷涂结合搅拌摩擦加工制备高熵合金颗粒增强AZ31镁基复合材料的创新研究

    镁合金因其轻质高强的特性,在汽车、航空航天等领域备受青睐,但传统镁基复合材料(MMCs)始终面临"强度-塑性倒置"的困境。当采用Al2O3、SiC等陶瓷颗粒增强时,热膨胀系数失配会导致界面微裂纹;而添加纯金属颗粒又易形成脆性金属间化合物(IMC)。高熵合金(HEA)因其多主元固溶特性和优异的力学性能,为解决这一难题带来曙光,但现有制备技术存在粉末堆积、分布不均等缺陷。针对这些挑战,研究人员创新性地将大气等离子喷涂(APS)与搅拌摩擦加工(FSP)技术相结合,首次在AZ31镁合金表面成功构建AlCoCrFeNi HEA颗粒增强层。通过微观结构表征发现,这种复合工艺使HEA颗粒均匀分散且与基体形成

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-07-03

  • 基于电阻温度系数(TCR)无损预测WTaVTiCr难熔高熵合金体系屈服强度的创新方法

    在材料科学领域,难熔高熵合金(RHEAs)因其卓越的高温强度和抗辐照性能成为新一代结构材料的候选者。然而,传统力学性能测试需要破坏样品,这给材料开发和工程应用带来巨大成本。更棘手的是,RHEAs中多元主元相互作用导致的复杂晶格畸变,使得基于理论参数的强度预测模型往往失效。如何建立快速、准确且非破坏性的强度评估方法,成为制约RHEAs研发的关键瓶颈。针对这一挑战,韩国科学技术研究院的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表创新性研究。他们选择具有显著固溶强化效应的WTaVTiCr系列RHEAs为模型体系,通过精确控制晶粒尺寸等变量,系统探究了电阻温度系数(

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-07-03

  • 软硬碳双包覆硅负极的协同效应:提升锂离子电池电化学性能的创新策略

    硅材料因其高达4200 mAh g-1的理论容量和0.37 V(vs. Li/Li+)的低工作电位,被视为下一代锂离子电池负极的明星材料。然而,充放电过程中剧烈的体积变化(~300%)会导致活性材料破碎、集流体剥离,最终引发电池容量快速衰减。这一“膨胀诅咒”成为阻碍硅负极商业化的最大绊脚石。传统碳包覆策略虽能部分缓解问题,但单一碳层难以兼顾机械支撑与导电柔性的双重需求。为解决这一难题,韩国金属硅公司的研究人员创新性地提出软硬碳双包覆设计。该团队以蔗糖和石油沥青为前驱体,通过焦糖化工艺在硅颗粒表面依次构建软碳内层和硬碳外层。内层软碳像“减震海绵”般缓冲体积变化应力,而外层硬碳则如同“铠甲”抑制残

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-07-03

  • 基于模拟研究的测试阴性设计COVID-19疫苗有效性研究中混杂因素调整方法比较

    随着COVID-19疫苗接种策略日益复杂(如多剂次接种、不同时间间隔),真实世界疫苗有效性(VE)研究面临严峻的方法学挑战。传统倾向评分(PS)方法在处理二分类暴露时表现良好,但当暴露变量变为多水平(如区分接种剂次和末次接种时间间隔)时,不仅计算量激增,其"正定性假设"也面临挑战。美国CDC主导的VISION网络(虚拟SARS-CoV-2、流感和其它呼吸道病毒网络)在开展测试阴性设计(TND)研究时发现,仅比较"完全接种"与"未接种"的简单二分法已无法满足需求——例如需要同时评估3剂与4剂疫苗在不同时间窗的保护效果时,传统方法需构建上千个PS模型,既低效又可能丢失关键信息。为破解这一难题,We

    来源:JMIR Formative Research

    时间:2025-07-03

  • 微创穿孔技术与双靶点固定术在重睑成形术中的应用:稳定动态睑褶与凹陷性瘢痕预防的创新策略

    这项研究详细阐述了创新性眼睑整形技术组合的应用效果。通过采用保留足够睑板前组织的"穿孔技术"(punch technique)联合残余眶隔堆叠(orbital septum stacking)策略,研究团队成功实施338例双固定靶点技术(Dual-Target Fixation Technique)重睑术。临床数据显示,323名女性与15名男性受试者中,术后满意度达76.9%。值得注意的是,该技术实现两大突破:5.0%的褶皱不对称率显著低于传统术式,更关键的是零例凹陷性瘢痕(concave scarring)报告。手术通过精确锚定双靶点建立稳固的睑板-提上睑肌复合体连接,同时保留的睑板前组织与

    来源:Aesthetic Plastic Surgery

    时间:2025-07-03

  • 逐步局部麻醉技术优化上眼睑双眼皮手术:提升舒适度与术后恢复效果的研究

    专业翻译在追求更舒适的上眼睑双眼皮手术(blepharoplasty)体验中,局部麻醉注射的疼痛常受肾上腺素(epinephrine)浓度和麻醉成分影响。本研究创新性地采用逐步局部麻醉技术:结合罗哌卡因(ropivacaine)与利多卡因(lidocaine),逐步增加肾上腺素浸润浓度,并在手术过程中分步应用特定麻醉策略。通过一项前瞻性随机临床试验,184名患者被随机分为传统组和逐步组。结果令人振奋:逐步组的平均视觉模拟评分(VAS)在T0至T5所有时间点均显著低于对照组(所有P<0.001),反射性流泪发生率也明显降低(P<0.01)。术后7天,眼周外观改善显著——瘀斑(ecch

    来源:Aesthetic Plastic Surgery

    时间:2025-07-03

  • 污水处理厂沼气现场发电技术经济评估:巴西UASB设施的低碳能源实践

    在发展中国家的小型污水处理厂(STPs)中,上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)反应器产生的沼气常被直接焚烧,浪费了这一极具潜力的能源。这项研究以巴西安格拉杜斯雷斯市处理能力25升/秒(L/s)的设施为样本,通过30%效率的发动机发电机组模型验证:即使处理量低于30 L/s的工厂,沼气发电系统仍能在2年内实现投资回报。数据显示,该系统年均沼气产量达9.7立方米/小时(m3/h),年发电量125兆瓦时(MWh),度电成本仅0.017-0.023美元,可满足污水处理厂47%的用电需求。当采用8%的折现率时,项目净现值达+9.3千美元。更令人

    来源:BioEnergy Research

    时间:2025-07-03

  • 基于Xfoil-Fluent协同优化的火星多旋翼飞行器翼型快速设计方法与实验验证

    火星稀薄的大气环境(密度仅为地球的1%)对飞行器设计提出严峻挑战。传统旋翼在如此极端条件下难以产生足够推力,而优化翼型是提升旋翼性能的关键。哈尔滨工业大学的研究团队针对这一难题,开发了一种创新的协同优化方法,相关成果发表于《International Journal of Engineering Science》。研究采用Xfoil(基于边界元法的快速计算工具)与ANSYS Fluent(高精度CFD软件)的嵌套循环策略,结合单目标遗传算法,对火星多旋翼飞行器"MarsBird-V"的翼型进行优化。关键技术包括:1)建立内外双循环优化框架,内环用Xfoil快速评估升力系数(Cl)和阻力系数(C

    来源:International Journal of Engineering Science

    时间:2025-07-03

  • 融合街景与遥感影像多模态特征的城市功能区智能识别方法研究

    随着城市化进程加速,精准识别城市功能区(Urban Functional Zones, UFZ)成为优化城市管理的关键。传统方法主要依赖遥感影像(RSI)和兴趣点(POI)数据,虽能获取宏观地表特征和设施分布,却难以捕捉街景视角下的社会经济活动细节,导致对商业区、混合功能区等复杂场景识别精度不足。这一瓶颈制约了智慧城市建设的深入推进,亟需融合多源数据的新方法突破现有技术局限。针对这一挑战,国内研究团队在《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》发表创新成果,提出融合街景-遥感多模态特征的UFZ智

    来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

    时间:2025-07-03


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