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  • 基于深度强化学习的水下滑翔机持续覆盖观测方法研究——海洋动力过程监测新策略

    海洋占据地球表面的71%,其动态过程如洋流、潮汐和温盐变化深刻影响着全球能量传输与气候系统。然而,传统观测手段如锚定浮标、Argo浮标等受限于移动能力与续航时间,难以实现特定海域的高时空分辨率持续观测。水下滑翔机(UG)虽具备数月续航能力,但在复杂洋流环境中路径规划仍是难题——现有方法或依赖预设路径缺乏适应性,或需预先建模洋流场而难以应对动态变化。中国的研究团队在《Ocean Engineering》发表的研究中,创新性地将深度强化学习(DRL)引入UG路径规划领域。通过构建混合神经网络(HNN)架构和基于重访周期图的奖励机制,使UG能通过环境交互自主学习洋流特性,最终在虚拟均匀流场、涡旋场及

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-06-16

  • 基于距离测量的自主水下航行器分布式协同海底地形匹配方法

    在深海勘探和海底测绘领域,自主水下航行器(AUV)因其高自主性和强鲁棒性成为不可替代的工具。然而,传统AUV导航系统依赖惯性导航(SINS)与多普勒测速仪(DVL)的组合,其定位误差会随时间线性累积。虽然全球卫星导航系统(GNSS)和水声定位能提供精确位置修正,但前者需要AUV上浮中断任务,后者需预先部署昂贵的水下信标网络。地形辅助导航(TAN)技术利用海底地形空间差异性进行匹配定位,其中迭代最近等值点(ICCP)算法因其对复杂地形的适应性成为主流方法,但单独AUV的匹配精度仍受限于地形特征稀疏性和初始误差敏感性。针对这一挑战,中国的研究团队在《Ocean Engineering》发表研究,提

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-06-16

  • 全球航运业清洁能源转型:国别差异与产业链协同创新路径

    国际航运作为全球贸易的主动脉,承载着90%的商品流通,却也成为气候变化的"隐形推手"。每年1.1 Gt的CO2排放量,相当于全球航空业排放的三倍。更令人担忧的是,航运能耗正以3%的年增速攀升,若不采取行动,2050年排放量将激增40%-50%。面对这一挑战,国际海事组织(IMO)在2023年7月通过历史性决议:要求航运业2030年前减排20%-30%,2040年达70%-80%,最终2050年实现净零。然而现实困境重重——替代能源选择如氢能、氨能、生物燃料各有利弊;价值数万亿美元的船舶资产面临技术锁定风险;全球港口基础设施改造进展缓慢。这种背景下,深圳国际海事研究院团队在《Ocean》发表的研

    来源:Ocean & Coastal Management

    时间:2025-06-16

  • 基于专利文本挖掘的海上风电技术演进路径:宏微观分析框架与海洋空间规划启示

    在全球能源转型浪潮中,海上风电技术(Offshore Wind Technology, OWT)正成为实现碳中和目标的关键抓手。据国际可再生能源机构(IRENA)预测,到2050年海上风电将贡献全球66%的电力供应,每发电800MWh可减少1吨CO2排放。然而,这项融合海洋工程与清洁能源的复合技术,其发展轨迹却长期缺乏系统量化分析。传统研究多依赖专家经验或文献计量,难以捕捉技术演进的微观路径,更忽视了其对海洋空间规划(Marine Spatial Planning)的深远影响——包括与航运、渔业的冲突协调,以及海岸带生态保护等现实挑战。针对这一空白,来自中国的研究团队在《Ocean》发表创新成

    来源:Ocean & Coastal Management

    时间:2025-06-16

  • 双回路滑模增强型混合波浪补偿系统在恶劣海况海上平台拆解作业中的创新应用

    研究背景全球深水油气资源开发推动海上平台建设与拆解技术向专业化、智能化发展。然而平台拆解过程中,船舶受风浪流影响产生的垂荡运动(Heave)会引发动态载荷,导致吊装作业效率下降甚至缆绳断裂。传统PID控制难以应对复杂海况的非线性扰动,而现有补偿系统存在响应滞后、模型依赖性强等问题。据预测,未来全球将有超7500座海上设施需拆解,亟需开发高鲁棒性补偿技术。技术方法国家自然科学基金资助团队通过:1) 复合缸压力动力学方程校准;2) 基于仿射非线性系统的状态反馈线性化;3) 改进指数趋近律的双回路滑模控制设计(内环加速度控制+外环位置控制);4) 主动-被动混合液压架构优化,构建了适应1m波高、6s

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-06-16

  • 全球高分辨率CMIP6波浪气候模拟与预测:基于海岸多网格的创新配置与性能评估

    海洋表面波浪是塑造海岸线动态和影响全球气候系统的关键因素。随着气候变化加剧,风暴强度和频率的变化正显著改变全球波浪模式,尤其是海岸带地区面临日益严重的侵蚀和洪涝风险。然而,传统波浪气候模型受限于计算能力和网格分辨率,难以精确模拟海岸区域复杂的风-浪-地形相互作用。这一技术瓶颈严重制约了沿海城市规划和生态保护的决策依据。为解决这一挑战,由Rajesh Kumar、Gil Lemos等学者组成的国际团队在《Ocean Modelling》发表研究,首次将Spherical Multiple-Cell (SMC)多网格技术应用于CMIP6(第六次国际耦合模式比较计划)框架,开发了全球首个海岸分辨率达

    来源:Ocean Modelling

    时间:2025-06-16

  • 综述:波浪能发电场用于海岸防护的有效性、方法及未来方向的系统综述

    波浪能发电场作为海岸防护的创新解决方案波浪能发电场(Wave farms)正从单纯的能源生产设施演变为兼具海岸防护功能的多功能系统。这种双重用途不仅能降低波浪能发电的平准化度电成本(LCoE),还能通过可适应海平面上升的动态防护结构提供持续保护。波浪衰减与能量削减机制研究表明,波浪能转换器(WEC)阵列可通过吸收和散射作用显著改变近岸波候。典型配置如WaveCat设备在西班牙和英国的案例中展现出25%-50%的波高削减能力,而Seabreath装置在哥伦比亚海岸更是达到37%-40%的衰减效率。这种效应与阵列布局密切相关:近岸部署(1-2公里)比离岸布局(4-7公里)多产生15%-25%的波高

    来源:Ocean & Coastal Management

    时间:2025-06-16

  • 基于SPH方法的孤立波诱发结构物周围冲刷数值模拟与实验验证

    海岸工程领域长期面临海啸诱发结构物基础冲刷的预测难题。历史灾害事件如1960年智利海啸、2011年日本海啸均显示,结构物周围冲刷深度可达10米,是导致海岸防护设施失效的主因。传统有限元方法在模拟大变形自由表面流时存在网格畸变问题,而光滑粒子流体动力学(SPH)方法因其无网格特性,在模拟流体-结构相互作用方面展现出独特优势。智利圣玛丽亚康塞普西翁天主教大学联合研究团队在《Ocean Engineering》发表研究,创新性地将Herschel-Bulkley-Papanastasiou(HBP)流变模型与SPH方法耦合,通过自主设计的孤立波水槽实验和文献中的堤坝溃决实验双重验证,首次实现了方形结

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-06-16

  • 基于数据驱动的贝叶斯网络方法分析海事职业事故风险影响因素及其预防策略

    海上作业环境的高风险性使船员长期暴露在极端工作压力下,据统计每11名船员就有1人遭遇工伤,英国船员工伤风险甚至比陆地工作者高70%。然而现有研究多聚焦船舶碰撞或环境污染等宏观事故,对日常作业中频发的职业伤害缺乏系统性分析,且主要依赖主观访谈而非客观数据。这种研究空白使得海事安全管理长期缺乏精准的风险评估工具。为解决这一问题,上海海事大学的研究团队创新性地采用数据驱动的Tree-Augmented Naive Bayesian Network(TAN-BN)模型,对欧洲海事事故信息平台(EMCIP)2013-2021年间505起职业事故案例进行多维度分析。研究通过统计方法与机器学习相结合,首次系

    来源:Ocean & Coastal Management

    时间:2025-06-16

  • 骶髂关节融合术中螺钉再植入的扭矩与拔出强度研究:植入物尺寸、骨密度及攻丝技术的影响

    骶髂关节(Sacroiliac Joint, SIJ)功能障碍是慢性腰骶疼痛的常见病因,传统螺纹螺钉因骨整合能力有限,促使3D打印多孔螺钉(TORQ植入系统)应运而生。然而,翻修手术中再植入螺钉的生物力学特性尚未明确——临床曾出现仅增加螺钉长度未能恢复扭矩,而同步增加直径后成功的案例,凸显现有认知缺口。为填补这一空白,研究人员通过ASTM F543标准测试,采用10 PCF(模拟骨质疏松)和20 PCF(模拟正常骨密度)聚氨酯泡沫块,以10×35 mm螺钉为对照,评估了9种尺寸螺钉在直接植入与预攻丝条件下的扭矩和拔出力。关键发现包括:最大与最终植入扭矩正常骨密度组的最大扭矩(929.1±6.5

    来源:North American Spine Society Journal (NASSJ)

    时间:2025-06-16

  • OIIO透视引导技术在脊柱后路融合术中实现更长髂骨螺钉置入的安全性与有效性研究

    在脊柱外科领域,实现骨盆的稳固固定是后路脊柱融合术(Posterior Spinal Fusion, PSF)成功的关键。然而,传统髂骨螺钉置入技术面临诸多挑战:徒手操作依赖解剖标志,易因患者体型差异导致螺钉过短或皮质突破;CT导航虽精准,却受限于设备成本和辐射暴露。更棘手的是,术中透视机的摆放常阻碍术者操作,而导航系统无法预测钻头在髂骶关节处的偏转。这些痛点催生了对更优技术的需求——既能保障螺钉长度最大化,又能兼顾安全性与普适性。针对这一临床难题,某大学附属三级医院与一级创伤中心的研究团队开展了一项开创性研究。他们创新性地采用闭孔入口-髂骨斜位(Obturator Inlet and Ili

    来源:North American Spine Society Journal (NASSJ)

    时间:2025-06-16

  • 耗散-保守分数阶系统中动态稳定性的新方法及其在复杂解分析中的应用

    在非线性科学领域,分数阶系统因其能描述具有记忆效应的复杂现象而备受关注。然而,传统分析方法如分数阶Lyapunov直接法和比较法,仅适用于恒定平衡解的稳定性分析,对非周期解、记忆混沌等复杂解的稳定性束手无策。这一局限性严重阻碍了对分数阶系统中丰富动力学行为的理解。更棘手的是,当系统同时具有耗散和保守特性时,其动力学行为会展现出更为复杂的特征——耗散性使系统相空间体积收缩,而保守性则保持体积不变,这种矛盾统一体使得稳定性分析变得异常困难。印度理工学院(印度矿业学院)Dhanbad的Bichitra Kumar Lenka和Ranjit Kumar Upadhyay团队在《Nonlinear Sc

    来源:Nonlinear Science

    时间:2025-06-16

  • 基于电感器的模块化分层主动均衡方法显著提升串联电池组一致性与循环寿命

    随着可再生能源占比提升,电池储能系统(BESS)成为电力系统灵活调节资源的关键。然而锂离子电池单体电压低,需大量串联成组使用,而制造工艺差异导致单体间不可避免存在一致性差异。这种差异在串联电池组中会被放大,引发过充/过放风险,严重影响电池组能量利用率、循环寿命甚至引发热失控。传统均衡方法在电池数量多时面临均衡对象识别困难、速度慢等问题,而现有电感均衡方案普遍存在拓扑复杂、成本高、控制繁琐等缺陷。为突破这些瓶颈,国内研究人员在《Next Energy》发表研究,提出创新性的模块化分层主动均衡方法。该研究通过构建以3节电池为单元的模块化拓扑,结合电感器能量转移特性,实现了组内任意单体与组间模块的双

    来源:Next Energy

    时间:2025-06-16

  • 基于聚丙烯酸钠/石墨烯墨水的相对电阻技术测定新鲜胶乳干胶含量的传感材料研究

    天然橡胶作为重要的工业原料,其质量评估的关键指标——新鲜胶乳中的干胶含量(DRC)和总固含量(TSC)检测一直面临挑战。传统ISO标准方法虽然准确,但存在耗时长、成本高、难以现场应用的缺陷;而常用的Metrolac法又存在精度不足的问题。更棘手的是,新鲜胶乳中约60%的水分和复杂成分使得直接测量橡胶含量变得困难。这种困境严重影响了橡胶产业的交易效率和质量控制,亟需开发快速、准确且适合现场使用的检测技术。在这一背景下,研究人员创新性地提出通过间接测量胶乳水分蒸发导致的空气湿度变化来推算DRC的新思路。该研究设计了一种基于聚丙烯酸钠(SPA)和石墨烯墨水的复合传感材料,将石墨烯墨水通过丝网印刷技术

    来源:Next Materials

    时间:2025-06-16

  • 技术心理学:探索人机交互新范式的心理学革命

    在数字技术深度渗透日常生活的今天,心理学却始终未能系统审视技术对人类心理的建构作用。传统心理学将技术视为被动的观察对象(认知心理学)或话语符号(话语心理学),这种二元论视角难以解释智能手机如何重塑注意力、视频会议为何引发疲劳等现实问题。这种理论滞后促使学者重新思考心理学与技术的关系。为突破这一局限,研究人员在《New Ideas in Psychology》提出"技术心理学"创新框架。该研究采用理论建构方法,通过历史分析法梳理心理学三波研究浪潮,结合STS(Science and Technology Studies)的"行动者网络理论"和"后现象学"视角,系统论证技术作为主动中介者(acti

    来源:New Ideas in Psychology

    时间:2025-06-16

  • 综述:纳米技术在维生素递送中的新兴趋势:创新与未来展望

    纳米技术重塑维生素递送体系维生素作为人体必需微量营养素,其传统剂型常面临溶解度差、易降解和吸收率低等问题。纳米技术的引入为这一领域带来革命性突破,通过设计粒径1-100 nm的递送系统,显著改善了维生素的稳定性和生物利用度。稳定性提升的纳米策略脂溶性维生素(A、D、E、K)对光热敏感,水溶性维生素(B族、C)易在加工中流失。纳米乳(nanoemulsion)和固体脂质纳米粒(SLNs)能有效屏蔽环境压力:案例显示,维生素D3在酪蛋白纳米复合物中储存60天后保留率超90%,而游离形式仅剩40%。Pickering乳液通过小麦醇溶蛋白-阿拉伯胶界面层,使β-胡萝卜素在pH 2-9和70°C条件下稳

    来源:Nano Trends

    时间:2025-06-16

  • 基于声子晶体马赫-曾德尔干涉仪和Terfenol-D磁控双向弹性开关的MHz频段声波路由技术

    在声波通信和信号处理领域,如何实现高效、低损耗的声波路径切换一直是亟待解决的核心问题。传统声学开关存在端口单一、调控机制复杂等局限,而现有基于声子晶体(Phononic Crystal, PnC)的解决方案又普遍面临消光比低、插入损耗高等技术瓶颈。特别是在MHz频段的应用场景中,兼具双向操作能力和相位精确调控功能的声学开关器件仍属空白。为突破这些限制,研究人员在《Journal of Science: Advanced Materials and Devices》发表了一项创新研究。该团队设计了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer, MZI)架构的

    来源:Journal of Science: Advanced Materials and Devices

    时间:2025-06-16

  • 精神分裂症患者非自愿转运中机械约束的决定因素及言语降级技术的作用

    在精神病学领域,机械约束(Mechanical Restraint, MR)始终是充满争议的临床干预手段。尽管它能快速控制患者的攻击行为,但研究表明,这种物理限制可能诱发创伤后应激障碍(PTSD),尤其对曾遭受创伤的精神分裂症患者而言,MR甚至会加剧症状恶化。更令人担忧的是,社会对精神分裂症患者的污名化认知——将精神病与暴力划等号,导致临床实践中MR的滥用。数据显示,实际仅不足20%的 psychosis(精神病性障碍)患者会出现暴力行为,但急诊场景下MR使用率居高不下。这种矛盾现象催生了一个关键问题:能否通过非药物干预减少MR?巴塞罗那危机解决家庭治疗(CRHT)团队针对这一难题展开研究。他

    来源:Journal of Psychiatric Research

    时间:2025-06-16

  • 纳米核壳结构(AlNi2 )@(YNi3 +Cr2 O3 +Hf)与三重氧化物屏障协同提升Fe18 Co18 Cr18 Ni36 Al9 Y0.5 Hf0.5 高熵涂层高温稳定性的创新研究

    在极端高温环境下,材料氧化腐蚀是制约航空航天、能源装备等领域发展的核心难题。传统高熵合金(High-entropy alloys, HEAs)虽具有多主元协同效应,但其单一结构氧化膜易产生裂纹和孔隙,且与基体粘附性差,导致防护失效。更棘手的是,超高温、强腐蚀介质等极端条件会加速氧化膜剥落,引发材料内部腐蚀。2016年以来,核壳结构氧化物因其"外壳防护+内核稳定"的特性被引入HEAs研究,但如何精准设计成分、调控结构以协同提升抗氧化性与热稳定性仍是未解之谜。针对这一挑战,武汉科技大学的研究团队在《Journal of Rare Earths》发表了一项突破性研究。他们摒弃传统等摩尔比设计思路,通

    来源:Journal of Rare Earths

    时间:2025-06-16

  • 碳量子点掺杂向列相液晶的电光性能调控及其在显示技术中的应用

    液晶材料作为现代显示技术的核心,其性能优化一直是研究热点。向列相液晶(Nematic Liquid Crystals, NLCs)因其独特的分子排列方式兼具液体流动性和晶体光学特性,被广泛应用于液晶显示器(LCDs)。然而传统NLCs存在阈值电压高、光学对比度不足等问题,且离子污染易导致性能劣化。虽然通过真空升华、色谱分离等方法可部分解决这些问题,但纳米材料掺杂被视为更具潜力的解决方案。在此背景下,印度浦那MIT世界和平大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表创新研究,系统考察了碳量子点(Carbon Quantum Dots, CQDs)对5CB型NL

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-16


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