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新型实验方法评估航空替代燃料的热稳定性与结焦倾向:从传统Jet A到生物基可持续燃料的比较研究
航空燃料作为飞机冷却系统的关键介质,其热稳定性直接影响发动机安全运行。然而,传统燃料在高温下易发生液相氧化反应,形成固体沉积物(结焦),堵塞燃料管路,尤其在现代高压缩比发动机中问题更为突出。尽管ASTM D3241标准通过JFTOT(Jet Fuel Oxidation Tester)评估燃料热稳定性,但其定性方法对新兴生物基燃料的适用性存疑。此外,燃料中芳香烃含量与结焦倾向的关系尚未明确,亟需开发定量评估方法。为解决这些问题,国外研究团队基于Yuen等人开发的实验装置,模拟了燃料在飞机冷却系统(100–150°C,约1分钟)和喷油器通道(>300°C,约0.05秒)中的真实工况。通过压
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同步辐射宏ATR-FTIR显微光谱技术揭示塑性层形成过程中微织构转变的化学表征
在冶金工业中,焦炭作为高炉的核心原料,其质量直接影响炼铁效率和能耗。然而,焦炭微织构(microtexture)的形成机制,尤其是塑性层阶段化学结构与微观结构的动态关联,长期缺乏高分辨率的原位表征手段。传统研究多聚焦于终态焦炭的宏观性能,忽略了塑性层这一关键转化阶段的化学-结构协同演变过程。为解决这一难题,澳大利亚的研究团队创新性地结合同步辐射宏衰减全反射傅里叶变换红外(macro ATR-FTIR)显微光谱与各向异性商数(AQ)彩色编码双反射映射技术,对三种不同煤阶(MMVR 0.90%-1.53%)的澳大利亚焦煤塑性层样品展开研究。通过实验室模拟工业焦化条件的双壁加热焦炉,捕获了从塑性层到
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平面单电池固体氧化物燃料电池测试的简易压缩密封方法研究
随着全球能源需求持续增长,开发高效、低碳的能源转换技术成为当务之急。固体氧化物燃料电池(SOFC)因其高达60%的能量转换效率和燃料灵活性备受关注,但其商业化进程长期受制于高温密封这一关键技术瓶颈。传统玻璃密封存在脆性大、热膨胀系数(CTE)匹配困难等问题,而金属/云母基压缩密封又面临氧化风险和密封性不足的挑战。在此背景下,开发简单可靠、适合实验室研究的密封方案显得尤为重要。为突破这一技术壁垒,来自未知机构的研究团队在《Fuel》期刊发表研究,设计了一种基于AISI316不锈钢和Thermiculite密封材料的平面单电池SOFC测试系统。该研究创新性地采用双层Thermiculite 870
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基于类别加权强化学习的皮肤癌图像分类方法研究:解决数据不平衡挑战的新策略
皮肤作为人体最大的器官,承担着抵御紫外线、调节体温等重要功能,但其暴露性也使其成为癌症高发部位。据国际癌症研究机构(IARC)统计,全球每年新增150万皮肤癌病例,其中黑色素瘤(Melanoma)致死率最高。传统诊断依赖活检和显微镜观察,存在分辨率低(0.2 μm)、操作风险大等局限。尽管深度学习(DL)在医学影像分析中展现出潜力,但皮肤癌领域面临HAM10000等数据集样本量不足(仅10,015张)、类别严重失衡等挑战,导致传统卷积神经网络(CNN)对罕见癌症类型识别率低下。为解决这一难题,研究人员开发了基于类别加权强化学习(class-weighted RL)的创新框架。该方法在深度Q学习
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-06-13
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基于改进YOLOv11的Jujube-YOLO模型:非结构化环境下红枣果实精准识别与裂纹检测新方法
在新疆阿拉尔市十二团红枣基地的果园中,成熟的红枣果实常因枝叶遮挡、光照变化和裂纹特征细微而难以被传统视觉算法准确识别。这一问题直接影响了自动化采收效率和果实品质分级。当前主流模型如YOLOv3-tiny和YOLOv5n在复杂环境下表现不佳,尤其难以区分裂纹果与无裂纹果——后者因易腐烂需优先采收。针对这一挑战,东北农业大学的研究团队开发了Jujube-YOLO模型,相关成果发表于《Expert Systems with Applications》。研究团队通过整合双卷积压缩激励模块(DCSE)增强主干网络特征表达,采用矩形自校准模块(RCM)优化多尺度上下文信息提取,并设计多分支通道注意力(MB
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-06-13
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基于振动声学技术的机器学习模型在水管泄漏检测中的系统性评述与未来展望
随着全球水资源短缺加剧,城市供水管网泄漏造成的损失高达30%(Liemberger和Wyatt,2019)。传统检漏方法如声学听音器、示踪气体技术存在效率低、成本高等缺陷(Puust等,2010)。气候变化与人口增长的双重压力下,香港水务署资助的研究团队在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表综述,系统评估机器学习(ML)在振动声学检漏中的应用,旨在推动智慧水务发展。研究采用Scopus和Web of Science数据库筛选87篇文献(2000-2024年),重点分析三阶段技术:数据采集(加速度计/水听器/AE传感器)、
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-13
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基于序列二分类技术的电动汽车逆变器多类瞬态故障检测方法研究
随着电动汽车(EV)的普及,其核心部件逆变器的可靠性成为保障行车安全的关键。然而,逆变器中短暂出现的Misfire(误触发)和Firethrough(贯穿击穿)故障犹如"电子系统的隐形杀手",虽持续时间短却可能引发连锁反应,导致系统过热甚至严重损坏。当前故障检测技术多针对持续性故障设计,对这类转瞬即逝的异常束手无策。更棘手的是,实际运行中噪声干扰和故障随机性进一步增加了检测难度。为此,来自未知机构的研究团队在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表创新研究,开发出基于序列二分类的智能检测框架,为这一技术难题提供突破性解决方案
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-06-13
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赛默飞重磅发布多款创新产品,全面助力生命科学研究、生物医药开发可持续发展
2025年6月12日 ,上海——近日,赋能科技进步的全球领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近期连续推出多款突破性产品和整体解决方案,涵盖质谱分析、空间生物学成像及冷冻电镜技术领域,为生命科学研究、生物制药开发及临床转化提供全维度技术支持。当下,生命科学研究迈入多组学时代。在此背景下,蛋白质组技术的突破成为关键驱动力,架起了基因组蓝图与细胞功能、表型之间的核心桥梁。该技术系统揭示了生命复杂机制与疾病本质,实现疾病的早期诊断、预后评估及治疗效果监测;赋能标志物发现与药物研发;推动精准医学发展;助力作物育种与食品安全控制。作为生命科学服务的领导者,赛默飞凭借深厚的技术沉淀与持续的创新投入,推出
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扩散加权虚拟磁共振弹性成像与超声弹性成像评估肝纤维化的比较研究:技术优化与临床适用性探索
引言慢性肝病(CLD)是全球健康重大负担,肝纤维化作为关键病理标志,其准确分期对预后评估至关重要。传统肝活检存在创伤大、采样误差等局限,推动无创影像技术的发展。虚拟磁共振弹性成像(VMRE)作为新兴技术,通过扩散加权成像(DWI)的位移ADC值推算组织弹性,避免了传统磁共振弹性成像(MRE)需外部机械激发的缺点;而超声弹性成像(USE)因其便捷性已成为临床常用手段。材料与方法研究纳入59例拟行肝活检的慢性肝病患者,最终49例完成3T VMRE(b=200/1500 s/mm2)和二维剪切波弹性成像(2D-SWE)。采用METAVIR分期(F0-F4)为金标准,通过ROC曲线、Bland-Alt
来源:Abdominal Radiology
时间:2025-06-13
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数字双层掩膜技术实现油画高效物理修复:伦理原则指导下的色彩精准重建
在文化遗产保护领域,一项突破性的数字物理协同修复技术惊艳亮相。面对十五世纪晚期"普拉多崇拜大师"油画的严重损伤(5,612处缺损覆盖66,205 mm2),研究者创新性地采用数字模拟与实体修复相结合的策略。技术核心在于构建可逆层压掩膜(reversible laminate mask)——由聚合物薄膜承载的印刷颜料双层结构(bilayer),精准复现57,314种原始色彩。这项技术将传统耗时数月的修复过程压缩至3.5小时,效率提升达66倍。更引人注目的是,研究首次将伦理保护原则(ethical conservation principles)量化为数字掩膜构建标准,填补了数字修复领域的理论空白
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基于非局域量子优势的可追溯随机数生成技术
这项突破性研究展示了如何利用量子物理的独特性质打造"防作弊"的随机数生成器。就像用宇宙的基本法则铸造无法伪造的骰子,科学家们通过量子纠缠(quantum entanglement)产生的非局域关联(non-local correlations),确保了随机数的产生过程既不可预测又全程可追溯。研究团队巧妙设计了分布式交织哈希链(distributed intertwined hash chains)技术,就像给每个随机数都装上区块链式的"数字指纹",使得从量子源到最终输出的每个环节都能被独立验证。他们建立的随机信标(beacon)系统在测试中表现惊人——99.7%的成功率,每次输出512个经过严
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电子显微技术揭示AlN-SiC界面声子输运动力学:亚纳米尺度热阻机制解析
这项突破性研究通过振动电子能量损失谱(vibrational EELS)技术,如同给原子尺度的热传导过程装上了"高速摄像机"。在电子显微镜的精准操控下,科学家们捕捉到氮化铝-碳化硅(AlN-SiC)界面处令人惊叹的热传导细节:当热量流经界面时,温度曲线在短短2纳米距离内呈现断崖式下降,仿佛遭遇了一道无形的能量屏障。更精妙的发现是,界面两侧声子(晶格振动量子)的"舞蹈"出现了奇妙的不协调——不同振动模式(phonon modes)的导热能力差异,导致界面附近3纳米范围内光学声子(optical phonons)陷入非平衡态,其温度分布随热流方向改变而动态变化。这些发现不仅证实了界面声子散射(ph
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基于二维材料互补集成的单指令集计算机:突破硅基CMOS技术限制的新范式
在半导体技术面临硅基微缩极限的背景下,原子级厚度的二维(2D)材料凭借其超高载流子迁移率崭露头角。研究者们巧妙玩转材料"积木",将n型MoS2和p型WSe2这两种特性互补的二维半导体进行异质集成,像搭乐高般构建出全二维材料的互补金属氧化物半导体(CMOS)电路。通过引入高介电常数(high-κ)栅介质这位"性能助推器",并精细调控晶体管的阈值电压,团队成功驯服了二维材料器件中的漏电流"野兽"。最终诞生的单指令集计算机展现出令人惊艳的"节能体质"——仅需3伏特电压就能欢快奔跑,最高时钟频率达到25千赫兹,每次开关动作仅消耗约100皮焦耳的能量,相当于硅基芯片能耗的百分之一。这项突破为打造未来可穿
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超低振幅振荡实现1纳米分辨率的散射式近场光学显微技术突破
在光学显微技术领域,突破衍射极限一直是科学家追求的目标。传统散射式扫描近场光学显微镜(s-SNOM)虽然能够实现10-100纳米的分辨率,但对于原子尺度结构的观测仍面临巨大挑战。原子级缺陷、单分子光学特性等研究需求,亟需一种能够在纳米甚至亚纳米尺度解析材料光学响应的高分辨技术。为解决这一难题,一项发表在《SCIENCE ADVANCES》的研究提出了一种创新方法——超低振幅振荡s-SNOM(ULA-SNOM)。该技术通过将等离子体尖端与样品间的1纳米级间隙局域场与频率调制原子力显微镜(FM-AFM)相结合,在稳定的低温超高真空环境中,实现了前所未有的1纳米横向分辨率光学成像。研究团队采用了几项
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-06-12
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噬菌体展示联合机器学习技术揭示癌症抗原特异性TCR的发现新范式
在肿瘤免疫治疗领域,T细胞通过其表面T细胞受体(TCR)识别主要组织相容性复合体(MHC)呈递的肿瘤抗原肽,这一机制为癌症治疗带来了革命性突破。然而,自然存在的肿瘤抗原特异性TCR数量稀少,例如针对NY-ESO-1157–165这一重要癌症-睾丸抗原的TCR,在公共数据库中仅有不到15条记录。传统方法依赖体外刺激患者T细胞或pMHC多聚体筛选,不仅耗时耗力,更难以获得足够数量的TCR用于深入的特异性研究。更棘手的是,通过体外亲和力增强改造的TCR虽然提高了结合能力,却常常伴随致命的交叉反应风险,可能攻击正常组织。这些瓶颈严重制约了TCR免疫疗法的发展。为解决这一难题,来自国外的研究团队在《SC
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-06-12
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靶向IL-33的人源单域抗体局部递送抑制黏膜炎症的创新疗法
眼部表面和呼吸系统黏膜炎症性疾病的治疗长期受限于生物大分子药物难以穿透上皮屏障的困境。这项研究创新性地利用人源单域抗体(single-domain antibodies, UdAbs)作为局部给药制剂,靶向调控关键炎症因子白细胞介素-33(interleukin-33, IL-33)的活性。研究团队开发的抗IL-33 UdAb A12展现出独特的生物学特性:虽不能强力阻断IL-33与受体结合,却能有效抑制下游信号通路激活。与对照抗体itepekimab相比,A12通过局部滴眼给药在角膜组织中达到更高浓度,同时几乎不渗透入眼内组织。在干眼症模型中,A12通过其抗炎作用显著改善疾病严重程度。更令人
来源:Cellular & Molecular Immunology
时间:2025-06-12
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UFSC生物技术网络:巴西跨学科生物技术创新平台的构建与可持续发展
圣卡塔琳娜联邦大学(UFSC)发起的生物技术网络(Rede Biotech)作为跨学科创新平台,致力于开发契合巴西国情的前沿生物技术解决方案。该网络通过整合环境科学、分子生物学与社会经济学等多学科资源,构建了独特的"科学-政策-产业"协同框架。研究重点涵盖热带病原体快速检测技术、亚马逊生物资源可持续利用及工业微生物改造等方向,采用CRISPR-Cas9基因编辑、宏基因组测序等尖端技术。特别值得注意的是,该网络建立了产学研转化快速通道,使实验室成果平均转化周期缩短至18个月,为金砖国家生物技术发展提供了可操作的参考模型。网络运行三年来,已孵化23个初创项目,其中基于嗜盐古菌(Halobacter
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-06-12
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果胶酶生物加工技术:利用Bacillus vallismortis MH 10提升解毒果汁营养与功能特性的研究
随着健康饮食理念的普及,富含生物活性成分的功能性饮料市场需求激增。其中,由多种果蔬混合制成的"解毒果汁"因其宣称的排毒、抗氧化等功效备受青睐。然而,这类复合果汁面临两大技术瓶颈:一是高果胶含量果蔬(如苹果)与低果胶原料(如黄瓜)的混合体系导致传统澄清工艺效率低下;二是加工过程中酚类物质等功能性成分易损失。现有研究多集中于单一果蔬的酶处理,对复杂配方的系统性优化仍属空白。针对这一产业痛点,Taif大学的研究团队创新性地利用嗜盐菌Bacillus vallismortis MH 10产生的果胶酶,通过响应面法优化工艺参数,成功实现复合解毒果汁的品质提升。相关成果发表于《International
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-12
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基于卡宾染料的棉织物可持续染色技术:无助剂共价交联着色新策略
纺织工业面临严峻的环境挑战:传统棉织物染色需消耗大量水资源,且依赖盐(如NaCl)和碱(如Na2CO3)作为助剂提升染料上染率,导致废水中盐分和残留染料超标,对水生态系统造成长期危害。尽管已有阳离子活性染料、超临界CO2染色等技术尝试改善,但存在纤维改性不可逆、设备成本高等局限。为解决这一难题,国家先进印染技术创新中心的研究团队另辟蹊径,首次将卡宾染料应用于棉织物无助剂染色。卡宾染料通过二氮丙啶基团在光/热作用下生成高活性卡宾中间体,能与纤维素中的C-H/O-H键形成共价结合,从根本上避免了盐碱添加。研究合成四种多色卡宾染料(D1-D4),通过溶剂配比优化发现甲醇/水(4:6)混合体系显著提升
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-12
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综述:从实验室到生物工厂:高通量技术与自动化工作流加速生物制造
自动化革命:解锁生物制造的无限可能引言微生物工程领域近年来取得突破性进展,成功实现了紫杉醇、青蒿素等药物前体,以及1,4-丁二醇、粘康酸等平台化学品的生物合成。然而,面对庞大的组合设计空间——仅启动子-终止子排列就达1024种可能——传统手动方法显得力不从心。这催生了以自动化、高通量技术和数据驱动为核心的新一代解决方案。自动化技术的飞跃液滴分配系统如Mantis和Echo 500通过无吸头微流体转移,单年即可减少数百公斤塑料浪费。典型案例包括:在85天内完成17种单体的微生物生产原型设计结合机器学习使恶臭假单胞菌黄酮类产量提升350%高内涵检测技术同样突飞猛进:高光谱成像结合ML实时监测大肠杆
来源:Current Opinion in Biotechnology
时间:2025-06-12