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用于二阶Fredholm–Volterra积分-微分方程的超收敛Galerkin方法
本文探讨了使用基于Kumar–Sloan技术的Galerkin方法来逼近具有给定边界条件的二阶非线性Fredholm–Volterra积分微分方程(IDEs)的问题。通过引入分段多项式基函数,研究者在无需传统迭代Galerkin方法的前提下,实现了对这类方程的高阶收敛性。此外,研究还表明,对近似解的导数的收敛性也达到了与近似解相同的高阶水平,这在之前的文献中并未被广泛讨论。为了验证理论成果,文章还提供了数值实验作为支撑。### 研究背景与意义积分微分方程(IDEs)广泛应用于科学与工程领域,例如流行病学中的年龄依赖性传染病模型、行星大气中辐射传播的数学建模以及人口动力学等。这些方程通常包含两个
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-10-17
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多孔CoGa₂O₄尖晶石微球的简便合成方法——作为锂离子电池有前景的负极材料
赵莉|杨胜轩|王振燕|姜华通|蔡东晓|刘定荣|李波|段秀兰|于发鹏中国山东省大学晶体材料研究所晶体材料国家重点实验室,济南 250100摘要本研究采用简单的溶剂热法成功制备了多孔CoGa2O4微球。经过600–900 ℃的煅烧后,所得材料结晶为纯尖晶石相,且随着温度的升高,结晶度不断提高。这些直径约为1 μm的CoGa2O4微球由相互连接的纳米颗粒组成,具有多孔结构。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,Co2+和Ga3+离子分别分布在尖晶石晶格的四面体和八面体配位位点上。随着退火温度的升高,CoGa2O4的反演程度降低,表明在更高的烧结温度下其结构趋于更加有序。在800 ℃下退火的CoGa2O
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-17
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基于模型驱动的通用化设计与制备方法:超灵敏、超快速的β-Ga₂O₃/SnO₂乙醇气体传感器
在现代科技快速发展的背景下,气体传感器因其在空气质量监测、环境评估和公共健康管理中的关键作用而受到广泛关注。这类传感器能够实时检测空气中的有害气体,从而为环境治理、工业安全和健康防护提供可靠的数据支持。然而,气体传感器的设计和制造面临着一系列挑战,尤其是在提高灵敏度的同时保持快速响应速度和低检测限方面。通常情况下,单一半导体材料的气体传感器存在一个固有的权衡,即在气体响应能力和响应/恢复时间之间难以兼顾。例如,大多数氧化物传感器虽然在检测挥发性有机化合物(VOCs)时表现出较高的响应值,但其响应和恢复时间往往较长,这在某些需要实时监控的场景中显得不足。相反,基于二维材料(如Ga₂O₃、MXen
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-17
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通过短梁剪切试验和响应面方法优化在可访问平台上FFF打印PEEK的层间粘附性能
近年来,热电材料因其能够直接将废热转化为可用的电能,被视为提升全球能源利用效率的重要手段。热电材料的性能通常通过无量纲的优值因子(ZT)来衡量,其数值越高,表明材料在热电转换中的效率越佳。ZT的计算公式涉及到材料的塞贝克系数(S)、电导率(σ)和温度(T),以及总热导率(κ)。其中,总热导率由电子热导率(κₑ)和晶格热导率(κ₁)组成,因此提升热电性能的关键在于降低晶格热导率并提高功率因子(PF),即S²σ的乘积。在众多热电材料中,层状异阴离子半导体因其独特的结构特性而备受关注。这类材料通常包含重元素或化学结构复杂的成分,能够形成准二维的电子能带结构。这种结构特征不仅有助于提高塞贝克系数,还能
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-17
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卓越的锡电化学技术:高能量密度、无枝晶的碱性锡碘液流电池
Faheem Mushtaq|Yan Xiang|Xian Xie|Xiangyang Zhang|Weijun Zhou|Muhammad Fahim|Irum Firdous|Walid A. Daoud香港城市大学机械工程系,中国香港摘要基于金属的水系氧化还原液流电池(ARFBs)具有低成本和高能量密度的优点,其中锌基系统最为突出,但它们受到枝晶生长和长期稳定性差的限制。本文报道了一种采用缺陷修饰石墨毡(Dm-TGF)阳极的锡-碘ARFB,该阳极通过等离子体处理和钴辅助蚀刻制备。引入的碳缺陷降低了成核能垒,使电场均匀化,并促进了锡在纳米孔内的沉积,从而实现了无枝晶、高可逆性的镀层/剥离过
来源:Materials Today Energy
时间:2025-10-17
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IN718超级合金环的微观结构演变及超塑性研究:通过真空离心铸造、热机械控制环轧工艺及标准热处理方法
本文探讨了一种用于制造IN718超合金环形部件的高效短流程工艺,该工艺结合了真空离心铸造与热机械控制环轧(TMCRR)技术。研究旨在通过优化铸造和轧制过程,提升材料的综合性能,同时降低制造成本与能耗。IN718超合金因其优异的高温强度、耐腐蚀性和抗氧化性,长期以来被广泛应用于航空与航天领域,尤其是在涡轮壳体、密封环和导向环等关键部件中。然而,传统的制造工艺存在流程冗长、能耗高以及材料利用率低等问题,难以满足现代工业对高效生产与性能优化的双重需求。在实际应用中,IN718合金的制造通常采用传统的镦粗-穿孔-环轧工艺,该方法虽然能够生产出满足要求的环形部件,但其过程复杂,涉及多个步骤,不仅增加了生
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-17
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通过多元微合金化技术提高基于ZrCu的大块金属玻璃复合材料的超弹性和延展性
金属玻璃(Metallic Glasses, MGs)因其独特的无序原子结构,展现出许多传统晶体合金所不具备的优异性能,例如高强韧性、高硬度以及卓越的弹性应变能力。然而,这种无序结构也导致了金属玻璃在室温下的脆性和应变软化问题,成为其在工程应用中的一大挑战。为了解决这些问题,研究者们探索了多种增强材料性能的策略,其中通过引入相变诱导塑性(Transformation-Induced Plasticity, TRIP)效应的金属玻璃复合材料(Bulk Metallic Glass Composites, BMGCs)显示出极大的潜力。TRIP效应的核心在于材料在受力过程中发生的相变行为,尤其是B
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-17
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关于含有不连续沉淀物的Al-22(22%锌)合金的力学响应——通过原位同步辐射X射线衍射技术进行研究
王晨拓|杨泉|周阳|王梦梦|冯婷|刘亚辉|王军上海交通大学先进高温材料与精密成形重点实验室,中国上海东川路800号,200240摘要为了阐明不连续沉淀(DP)的双相结构与力学行为之间的相互作用,对Al-22at.% Zn模型合金在单轴拉伸加载过程中的原位同步辐射X射线衍射(SRXRD)进行了研究。结果表明,DP在减少合金织构发展中起着关键作用。少量的DP会导致Al衍射峰的分裂,反映了由于晶格失配而在Al/Zn相干界面处产生的局部应力。DP含量的增加与最大晶格应变的减小相关,表明DP对局部应力集中有缓解作用。开发了一种从2D SRXRD数据分析晶格旋转的定量方法,并应用于研究与DP旋转相关的变形
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-10-17
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创新的尿素传感器:采用激光和滴铸技术制备的Pt/石墨烯/铜电极
本研究提出了一种创新的纳米结构电极,用于对尿素进行高灵敏度的电化学检测。该电极采用了一种新型的铂纳米颗粒(Pt NPs)与单层石墨烯(Gr)结合的结构,通过在铜基底上沉积铂纳米颗粒,形成了Pt/Gr/Cu复合电极。这种电极不仅具有优异的电催化性能,还具备良好的稳定性和重现性,使其在生物医学检测、环境监测以及食品质量控制等领域展现出广阔的应用前景。尿素是人体代谢过程中产生的主要含氮废物之一,主要通过肾脏排出体外。在正常生理条件下,血液中的尿素氮(BUN)浓度通常维持在1.8至7.1 mmol/L之间。然而,当肾功能受损,尤其是肾功能早期阶段,肾小球滤过率(GFR)下降会导致尿素清除率降低,从而引
来源:Journal of Science: Advanced Materials and Devices
时间:2025-10-17
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通过可持续合成方法制备的来自hydrangea鼠尾草的碳量子点:揭示其物理化学性质、生物相容性和生物活性
碳量子点(CQDs)作为一种新型的纳米材料,因其独特的物理化学特性以及生物相容性,正在成为科研与工业领域中的研究热点。这些纳米颗粒通常具有小于10纳米的尺寸,能够展现出量子限域效应,从而赋予其优异的光致发光性能。CQDs的制备方式多种多样,包括传统的化学合成方法以及近年来备受关注的绿色合成技术。绿色合成方法通常利用天然来源,如植物、微生物或农业废弃物,以减少对有毒化学品的依赖。这种方法不仅环保,而且成本较低,同时还能在纳米颗粒表面引入植物来源的生物活性化合物,使其在生物医学应用中展现出更大的潜力。在这项研究中,科学家们首次尝试使用植物的地上部分及其细胞培养物作为可再生的前体,通过一步水热法合成
来源:Journal of Science: Advanced Materials and Devices
时间:2025-10-17
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在CAD-CAM牙科技术中是否应该使用黄金分割比例?
查尔斯·古德埃克(Charles Goodacre)|加里·戈德斯坦(Gary Goldstein)加州洛马琳达大学牙科学院(Loma Linda University School of Dentistry)种植牙高级教育项目杰出教授摘要问题陈述出于未知原因,牙科领域原本使用的“黄金比例”(golden ratio,简称GR)一词被改称为“黄金分割比”(golden proportion,简称GP),这一术语在当前的牙科文献中普遍使用,并被人工智能系统所认可。计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术在修复牙科领域的应用引发了一个问题:是否真的在 anterior 咬合面的牙冠制
来源:Journal of Professional Nursing
时间:2025-10-17
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在高场条件下,对于弱耦合系统中的1H SABRE极化转移,采用多色激发方法
信号放大通过可逆交换(SABRE)是一种利用分子氢的顺磁同位素——para氢(para-hydrogen)作为核自旋极化源,以增强核磁共振(NMR)信号灵敏度的技术。这一技术的核心在于通过一个短暂的极化转移复合物(PTC)实现从para氢到目标底物的自旋极化转移。传统上,SABRE在低磁场条件下进行,这需要复杂的磁场循环装置和高功率射频(RF)脉冲来实现有效的自旋混合。然而,这种设置在实际操作中存在诸多限制,例如需要精确的磁场优化和对高功率RF脉冲的依赖,这在某些实验条件下难以实现。本研究提出了一种新的方法,即使用选择性的多色射频激发(polychromatic RF excitation)技
来源:Journal of Magnetic Resonance
时间:2025-10-17
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2021年中国癌症的间接经济负担:基于人力资本方法的系统性测量
周新毅|王欣|蔡森尧|李彦杰|刘洁斌|陈万青|史菊芳中国医学科学院/北京协和医学院国家癌症中心/国家癌症临床研究中心/癌症医院癌症筛查办公室,北京100021摘要目的癌症带来了巨大的负担。在中国,关于癌症经济负担的研究主要集中在直接经济负担上,而癌症的间接经济负担(IEBC)则被忽视了。因此,我们旨在对2021年中国癌症的间接经济负担进行系统量化。方法采用人力资本方法来估算IEBC。生产力时间的损失是根据2021年全球疾病负担(GBD)数据中的伤残调整生命年(DALYs)来估算的。劳动力参与率和人均经济参数来自各种数据集,并进行了亚组分析和敏感性分析。间接经济负担与直接经济负担的比率部分基于文
来源:Journal of Behavioral and Experimental Finance
时间:2025-10-17
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使用环保的始新世米德拉页岩帕利戈尔斯克石纳米填料,提升了Bi₂Te₂·2.55Se·0.45纳米复合材料的热电性能:一种可持续的方法
本研究探讨了将白垩纪Midra页岩(EMS)作为填料添加到n型Bi₂Te₂.55Se₀.45合金中对热电性能的影响。EMS主要由1D的坡缕石纤维和2D的不规则方解石片组成,其来源于卡塔尔的重要油气储层。研究通过球磨和热压技术将EMS与Bi₂Te₂.55Se₀.45合金进行复合处理,并考察了不同重量百分比(0.025、0.05、0.1、0.5和1 wt%)对热电性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,坡缕石纤维嵌入在Bi₂Te₂.55Se₀.45颗粒内部,而方解石纳米片则出现在边界区域。这些矿物的引入显著影响了复合材料的热电特性。研究发现,当添加少量EMS(0
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-10-17
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化学处理与杂交技术的协同效应:提升香蕉/菠萝增强聚合物复合材料的热机械性能
摘要 天然纤维在聚合物基复合材料中的较差相容性影响了其热性能和机械性能,从而限制了它们的应用范围。本研究通过碱性预处理后再进行乙酰化(A-A)处理,探讨了香蕉、菠萝及其混合复合材料的热性能和机械性能的改善方法。制备了不同配比的复合材料,包括未经处理的香蕉(UBC)、经过处理的香蕉(TBC)、未经处理的菠萝(UPC)、经过处理的菠萝(TPC)、未经处理的混合材料(UHC)以及经过处理的混合材料(THC)。对这些复合材料样品进行了结构、机械和热性能分析。结果表明,经过处理的纤维的纤维素链排列更加紧密,疏水性增强,从而提高了与不饱和聚酯
来源:Polymer Composites
时间:2025-10-17
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机器学习与纳米粒子技术在提高天然气凝析液储层中凝析液回收率方面的应用
摘要 在天然气生产过程中,井筒附近会形成凝析油积聚,导致气体流量减少和储层产量下降。本研究提出了一种混合方法,将使用纳米颗粒(SiO2、CaCO3、Al2O3)改变岩石润湿性的实验方法与先进的机器学习(ML)模型相结合,以提高天然气凝析油储层的凝析油回收率。在具有储层代表性的条件下进行了实验室岩心注水实验,并使用六种机器学习算法对实验数据进行了分析:支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)、线性回归(LR)、最小二乘提升(LSBoost)和贝叶斯方法。在所有模型中,SVM在所有类型的纳米颗粒应用中均表现出最高
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-10-17
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利用双连续波激光的光力引导聚合技术实现亚衍射极限玻璃的3D打印
摘要 实现分辨率低于200纳米的自由形二氧化硅玻璃纳米结构,对于先进的光子学和精密光学技术而言是一项关键能力。目前基于飞秒激光的方法仍受到高成本、低产量以及制造区域受限的制约。本文介绍了一种新型的纳米级增材制造技术,该技术采用连续波激光激发,在一种可热固化的多面体寡聚硅氧烷(POSS)光刻胶中进行加工,随后在650°C下转化为熔融二氧化硅。该系统利用同步的同轴激光束实现了两种不同的光化学机制:一种是用于空间限制的双色两步吸收过程,另一种是用于亚衍射图案精细化的光力引导聚合(OFGP)。这种协同方法克服了光敏聚合物记忆效应带来的空间
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-10-17
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综述:利用多模磁场和微合金化技术对Cu-15Ni-8Sn合金的微观结构与性能调控的研究进展
Cu-15Ni-8Sn合金因其优异的机械性能、耐腐蚀性以及在高温下的软化抗性,被广泛应用于航空航天、海洋工程和电子元件等领域。这种合金的综合性能包括抗拉强度超过1100 MPa、弹性模量超过130 GPa、维氏硬度超过400 HV,因此在铜基弹性合金中具有重要地位。然而,传统的铸造工艺容易导致逆偏析和粗大晶粒的形成,这显著降低了合金的可加工性和机械性能。此外,随着铸锭尺寸的增大,这些问题变得更加严重。同时,在时效过程中,合金会经历一系列相变,最终形成脆性的不连续析出相(DP),这进一步降低了合金的延展性和强度。因此,引入先进的技术手段,如多模式磁场和微合金化方法,对于改善Cu-15Ni-8Sn
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利用基于面积的方法和机器学习,通过无人机激光雷达(UAV-LIDAR)估算桉树(Eucalyptus spp.)基因型的生物量和碳含量
本研究聚焦于利用无人机激光雷达(UAV-LiDAR)数据和建模技术,量化桉树(*Eucalyptus* spp.)不同树冠分层(包括总树干、树干和树冠)的地上生物量和碳储量。研究区域位于巴西圣保罗州的Itatinga镇,是EUCFLUX项目的一部分,该项目旨在探讨桉树种植对气候和碳循环的影响。研究采用了五个实验区,每个区种植了25种桉树种质资源,以评估其生物量和碳储存情况。在2023年5月,研究人员进行了森林调查和破坏性采样,以获取地上生物量的真实数据。同时,UAV-LiDAR数据由DJI Matrice 300无人机搭载Zenmuse L1传感器采集,数据采集高度为80米,飞行速度为9米/秒
来源:International Journal of Forestry Research
时间:2025-10-17
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一种概率方法,用于量化来自哥白尼大气监测服务(CAMS)辐射服务的1分钟辐照度估计的不确定性
随着全球对太阳能资源评估和利用的重视程度不断提高,Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) 提供的辐射服务(CRS)成为关键的数据来源。该服务基于卫星数据和大气模型,为欧洲、非洲、南美洲以及亚洲-大洋洲地区提供全球水平辐照度(GHI)、束垂直辐照度(BNI)和漫反射水平辐照度(DHI)的估算。CRS 的数据不仅用于支持政策制定和公共管理,还被商业用户用于能源规划和优化。然而,现有的研究大多仅关注平均验证指标,这些指标仅能提供典型的、聚合后的结果,而无法提供单个数据点的不确定性信息。因此,本研究旨在系统分析 CRS 估算值与地面观测数据之间的
来源:Solar RRL
时间:2025-10-17