-
人工智能与核武器扩散:一场关于“隐形性”的技术军备竞赛
### 非扩散机制与新兴技术的挑战当前,非扩散机制成功地将核武器扩散限制在仅九个国家的范围内。然而,随着新兴和颠覆性技术的迅速发展,核风险的格局正在发生根本性的变化,这为决策者提出了新的挑战。本文探讨了非扩散机制面临的重大变化,特别是在核(非)可见性方面的技术军备竞赛。这种军备竞赛由促进扩散的技术(PETs)和增强检测的技术(DETs)之间的互动所驱动,而人工智能(AI)的快速扩展和知识替代能力,进一步加剧了这种竞赛的复杂性。在核扩散的背景下,PETs 和 DETs 的发展速度与策略是决定核武器扩散风险的关键因素。PETs 包括简化核武器路径的各种工具,如高性能计算(HPC)模拟、精密制造和核
来源:Risk Analysis
时间:2025-09-27
-
干旱地区农业中的滴灌技术能够控制土壤孔隙中的水分含量,并减少温室气体排放:一项元分析研究
滴灌技术(DI)作为一种高效的节水灌溉方式,近年来在农业领域中得到了广泛应用。该技术通过精准控制水资源的供给,不仅提高了水资源利用效率,还对减少温室气体(GHG)排放具有显著效果。本文通过一项系统性的元分析研究,探讨了滴灌技术在干旱地区农业中对温室气体排放的影响,并结合不同气候条件、土壤特性和农业管理措施进行了深入分析。研究结果表明,滴灌能够有效降低土壤水分含量,从而减少氮氧化物(N₂O)和二氧化碳(CO₂)的排放,分别降低了29.2%和6.1%。同时,全球变暖潜力(GWP)也减少了18.7%。然而,甲烷(CH₄)的排放则出现了9.7%至14.0%的上升趋势。这表明,滴灌在降低部分温室气体排放
来源:Water Resources Research
时间:2025-09-27
-
光伏组件的自测温技术:移位因子方法与桑迪亚(Sandia)、费曼(Faiman)及IEC 60904-5模型的比较
摘要 直接测量光伏(PV)模块温度的最常见方法是在其背面安装传感器。然而,在商业应用中这并不总是可行的,因为这种方法成本较高,需要定期校准,并且容易发生传感器脱落,从而导致数据失真。为了解决这一问题,研究人员开发了热模型(作为内在的温度计),以在不同现场条件下估算光伏模块的工作温度(Tmod)。这些自测温模型从简单的经验相关性模型到复杂的数值模型不等。模型的选择取决于具体应用场景,因为这些模型的预测精度各不相同。对于快速估算,经验模型已经足够;但对于光伏系统的详细性能分析,则需要更精确的模型。本文介绍了一种基于热力学的创新方法——
来源:Progress in Photovoltaics: Research and Applications
时间:2025-09-27
-
利用边界元方法对具有分数热传导特性的纳米结构多孔聚合物进行断裂模拟,并考虑热解耦合效应
摘要 本文提出了一种新的边界元方法,用于模拟在极端热环境下纳米结构多孔聚合物复合材料的断裂响应。该模型整合了三种相互耦合的物理机制:(i) 通过多项式Caputo导数实现的时间分数阶热传导,以表征热记忆效应;(ii) 基于温度依赖的化学动力学的热解驱动内部加热;(iii) 通过一致的耦合应力理论实现的大小依赖的热弹性,以考虑微观结构的力学响应。分析在拉普拉斯域中进行,以便高效求解时变和非局部场方程,并通过数值反演得到瞬态力学和热响应。断裂通过直接计算I型断裂应力强度因子(SIF)和II型断裂应力强度因子以及从近尖端边界元(BEM)
来源:Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures
时间:2025-09-27
-
通过Friedel-Crafts烷基化合成煤焦油基超交联聚合物:一种高效制备超级电容器用碳电极材料的方法
煤焦油(Coal Tar, CT)作为一种由煤炭化学工业产生的高碳含量液体副产物,近年来因其良好的可塑性和丰富的原料来源而受到越来越多的关注。作为新型碳材料的前驱体,煤焦油在能源存储领域展现出广阔的应用前景,尤其是在超级电容器(Supercapacitors, SCs)的电极材料开发中。然而,煤焦油在碳化过程中存在碳化率低的问题,限制了其在实际应用中的推广。为了解决这一问题,本研究提出了一种基于弗里德尔-克rafts烷基化反应(Friedel–Crafts alkylation)的创新方法,成功合成了具有高碳化率和丰富微孔结构的煤焦油基碳材料(CF₂CT)。该材料在不使用活化剂的情况下,表现出
来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS
时间:2025-09-27
-
从Coscinium fenestratum中提取小檗碱的简化方法及其衍生物的半合成:体外生物活性与计算机模拟分析
摘要 小檗碱(BBR)是Coscinium fenestratum中的一种主要生物活性生物碱,具有多种药理特性。在本研究中,优化了一种提取方法,使用75%乙醇作为溶剂,在Soxhlet条件下获得富含小檗碱的粗提物。基于小檗碱,通过对C8和C13位进行结构修饰,开发出了具有增强特性的小檗碱衍生物。BBR1是一种通过碱性氧化得到的氧代小檗碱衍生物,其对α-淀粉酶的抑制作用中等(IC50 = 64.21 µg/mL),但对胰脂肪酶和抗菌活性几乎没有影响,这表明在C8位引入酮基可能会影响其与脂质处理酶和抗菌剂的相互作用。相比之下,通过C1
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-27
-
基于集成计算方法设计新型吡啶酮类α-葡萄糖苷酶抑制剂:来自二维定量结构-活性关系(2D-QSAR)、分子对接、分子动力学模拟及分子力场-玻尔兹曼统计(MM-GBSA)分析的见解
摘要 糖尿病是一种常见的慢性疾病,其特征是血糖水平升高,会导致严重的并发症。抑制α-葡萄糖苷酶是控制餐后高血糖的已被证实的有效方法,但目前的抑制剂常常会引起不良反应。本研究旨在通过QSAR(定量结构-活性关系)方法,在34种基于吡啶酮的化合物中筛选出新型α-葡萄糖苷酶抑制剂。计算了分子描述符,并通过主成分分析进行了简化,以保留最相关的信息。利用多元线性回归开发了一个预测性QSAR模型,并通过内部和外部方法进行了验证,包括定义适用范围。该模型表现出令人满意的统计参数:R2 = 0.692、R2Adj = 0.649、R2test =
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-27
-
综述:栅格图像相关光谱技术(Raster Image Correlation Spectroscopy, RICS):原理、应用以及在活细胞中研究分子动力学方面的进展
摘要 光栅图像相关光谱(RICS)是一种先进的荧光成像技术,具有较高的时空分辨率,可用于研究活细胞中的分子动态、传输和相互作用。与传统点扫描荧光相关光谱(FCS)相比,RICS能够更准确地确定活细胞多个区域内的生物相互作用和分子扩散情况,它利用共聚焦显微镜的光栅扫描模式来获取空间和时间相关的信息。RICS被应用于获取系统(如活细胞、聚合物网络、纳米粒子悬浮液)中关于扩散和动态的全局信息,而在这些系统中,传统的FCS无法根据空间位置有效捕捉相关函数的衰减情况。本文详细介绍了RICS在异质环境中的基本原理及其分子水平的应用,例如研究细
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-27
-
在服务于年轻母亲的社区组织中采用和实施基于创伤认知的方法:一项混合方法案例研究
社区组织在支持受到创伤影响的年轻母亲方面发挥着至关重要的作用。创伤知情照护(Trauma-Informed Care, TIC)不仅有助于服务提供者更好地理解创伤对个体行为和情绪的影响,还能改善组织内部所有成员的心理健康状况。本文通过一个混合方法的案例研究,探讨了在一家小型社区组织中实施TIC的具体策略及其对服务提供者态度和工作满意度的影响。研究对象包括15名服务提供者和6名参与者的访谈,旨在评估不同TIC实施方式的效果,并深入了解他们在实施过程中的体验。### TIC的必要性与挑战年轻母亲在成长过程中往往面临复杂的社会和心理挑战,这些挑战可能与她们在人际关系中经历的创伤有关。研究表明,这些创
来源:Journal of Community & Applied Social Psychology
时间:2025-09-27
-
用于光催化产氢的肖特基结技术突破
摘要开发兼具高效率、耐用性和可见光响应性的光催化剂仍然是实现太阳能到氢能转换的关键挑战。在最近的一项研究中,Cabrero-Antonino等人报道了一种由超小尺寸的Cu2[CuTCPP] MOF纳米片和导电性Ti3C2 MXene构成的二维(2D)肖特基异质结。这种混合界面产生的内置电场促进了电荷的定向传输,抑制了电荷复合,并显著延长了载流子的寿命,这一点通过飞秒瞬态吸收光谱得到了证实。MXene组分不仅作为空穴受体有助于改善电荷分离,还减缓了MOF的光氧化降解,从而提高了其长期稳定性。经过优化的异质结在可见光下的氢气生成速率超过了5000 μmol g−1,几乎是原始MOF的20倍,并且具
来源:RARE METALS
时间:2025-09-27
-
综述:锂沉积过程的数字建模与智能控制方法
摘要锂金属阳极因其超高的理论容量和低电化学势而在下一代高能量密度电池中至关重要。然而,在沉积过程中,不受控制的锂枝晶生长会导致严重问题,如内部短路、库仑效率降低以及容量快速衰减,这些都会显著阻碍其实际应用。传统的实验方法难以捕捉循环过程中的动态纳米级界面反应和复杂的锂形态演变。在这种情况下,数字建模和智能控制为研究和管理锂沉积行为提供了有前景的新途径。本综述系统总结了锂金属阳极的数字表征技术、多物理场建模和仿真的最新进展,重点阐明了锂枝晶成核、生长和抑制背后的热力学和动力学机制。此外,我们强调了智能调控策略(特别是利用机器学习和数据驱动的闭环反馈的策略)如何实现界面条件的实时优化,从而指导均匀
来源:RARE METALS
时间:2025-09-27
-
一种简便的三元PtCuNi纳米合金合成方法,该合金可作为催化剂用于碱性和酸性介质中的氢气释放和氧气释放反应
摘要采用一锅法改性的多元醇方法合成了不同Pt/Cu/Ni比例的三元PtCuNi纳米合金,并详细研究了它们在氢演化反应(HER)和氧演化反应(OER)中的电催化性能。通过Rietveld精修和X射线衍射(XRD)分析对合成的PtCuNi纳米合金进行了结构分析,确认它们具有面心立方(fcc)—Fm\(\overline{3 }\)m空间群的立方晶体相。随着Pt比例的增加,晶格常数增大至3.712 Å,晶粒尺寸减小至1.59 ± 0.39 nm。所有制备的纳米合金均呈现均匀的球形,平均粒径在3至9 nm之间。平均粒径为3.62 nm的Pt58Cu15Ni27纳米催化剂在碱性和酸性介质中的HER区域的
来源:RARE METALS
时间:2025-09-27
-
综述:通过阳离子聚合方法制备聚(乙烯醚)的合成技术最近取得了显著进展
这篇综述总结了近年来在可控阳离子聚合乙烯醚方面的研究进展,该技术使得能够合成具有可控分子量的等规聚乙烯醚(PVEs)。通过解决高活性阳离子物种、不可避免的链转移以及立体选择性引发剂的局限性等问题,研究人员开发出多种创新方法,以实现分子量和立体化学结构的精确控制。此外,还探讨了如何进一步调控这些PVEs的分子结构。然而,在实际应用中仍存在一些挑战,如催化剂成本较高、单体种类有限等,这促使未来研究朝着开发混合催化剂、优化配体以及采用可持续工艺的方向发展。
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-09-27
-
通过含有KCl的水溶液调节钾-聚(庚嗪亚胺)中的载流子动力学,并利用飞秒瞬态吸收光谱技术进行探测
基于石墨碳氮化物(GCN)的材料在碱金属盐溶液中的光催化产氢(PHE)性能显著提升,这引起了越来越多的关注。然而,这些盐溶液对这些材料内部载流子动力学的影响仍不甚清楚。在本研究中,我们合成了钾聚(庚嗪亚胺)(K-PHI),并系统地分析了其在纯水和1.0 M KCl溶液中的飞秒瞬态吸收(fs-TA)光谱。值得注意的是,1.0 M KCl的存在在K-PHI的fs-TA光谱中引发了明显的受激发射现象,同时伴随着一个特征形成时间为约3.5 ns的延迟光致发光过程。这种现象归因于光生电子从浅层陷阱态中释放出来。此外,K-PHI中浅层陷阱电子的寿命发生了显著变化:在
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
-
钴肟催化的卡宾插入N–H键反应:一种高效合成α-氨基酯的方法,并揭示了其反应机理
高效构建碳-氮键对于合成药物、农用化学品和天然产物至关重要,尤其是对于α-氨基酯类化合物。过渡金属催化的卡宾插入N-H键是一种非常有效的方法,因为它具有高效率和选择性,但迄今为止主要使用的是贵金属催化剂。尽管也探索了一些贱金属催化剂,然而钴基催化剂的应用仍然较为有限。在这里,我们报道了一种由钴氧还酮催化剂催化的N-H插入反应,以生成α-氨基酯,其中使用重氮化合物作为卡宾前体。即使在低催化剂用量下,伯胺、仲胺以及(杂)芳香胺类化合物也能顺利反应(转化率可达97%)。虽然全面的机理研究表明这些反应主要由钴烷基酰亚胺中间体主导,但我们也观察到卡宾自由基的微弱参
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-09-27
-
采用生物隧道场效应晶体管(bio-tunnel FET)的充电扣除方法的可靠性优化
摘要本文研究了血清中多种生物标志物识别的可靠性,研究对象包括健康和患病的男性和女性,并使用了一种基于短栅极双口袋掺杂异质栅金属堆栈和异质结构隧穿场效应晶体管(SG-DP-HGM Bio-HTFET)的生物传感器进行了相关的敏感性分析。本文重点研究和建模的生物标志物包括前列腺特异性抗原(PSA)、人附睾蛋白4(HE4)、C-erbB-2以及由干扰素γ诱导的单核细胞因子(MIG)。研究采用了基于电荷推导的方法,其结果与模型的理论预测一致。通过使用Silvaco ATLAS TCAD设备模拟器对器件进行了优化,以提高灵敏度。在假设浓度变化过程中存在排斥性立体效应的情况下,灵敏度的最大误差为17.94
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
-
改进了三结光伏系统的参数估计方法
摘要准确地对太阳能光伏(PV)系统进行建模需要提取一组未知参数,这是一个涉及多个变量的复杂非线性优化问题。本研究对改进后的鲸鱼优化算法(IWOA)进行了六项针对性修改,旨在提高其效率和可靠性。通过结合代数函数和超越函数,这些修改增强了算法在探索与利用之间的平衡能力。性能通过十个基准函数进行了评估,并对结果进行了统计分析。随后将该改进算法应用于三二极管光伏模型中,以估计九个未知参数,该模型在模拟真实光伏行为方面具有较高的准确性。通过对KC200GT和MSX-60等商用光伏组件的实际数据进行验证,证明修改后的IWOA能够生成高度精确的模型。结果证实了该算法作为光伏系统建模的实际且可靠的工具的潜力。
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
-
提高有机太阳能电池效率的创新途径:基于密度泛函理论(DFT)对小供体材料的探讨
摘要在有机太阳能电池(OSCs)中,创新的小分子供体(SMDs)因其高吸收率和可调的带隙而受到关注,这有助于提高电池的效率和性能。本研究提出了三种新型的小分子供体(M1、M2和M3),它们通过将末端氢原子分别替换为氟原子(M1)、甲基(M2)和甲氧基(M3)来实现。利用密度泛函理论(DFT)系统地分析了这些替换对材料结构、电子性质和光学性质的影响。研究发现,它们的HOMO-LUMO能隙分别为2.03 eV(M1)、2.02 eV(M2)和2.00 eV(M3)。其中,M3具有最高的吸收波长(λ_max)743 nm、最低的激发能量(1.67 eV)以及最高的光捕获效率(LHE = 0.9996
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
-
双栅ZnO TFT中晶界引起的阈值电压偏移:一种分析及仿真方法
摘要基于氧化物的双栅薄膜晶体管(DGTFT)因其出色的光学透明度和电子性能而成为平板显示器的理想选择。在本研究中,我们使用ZnO作为沟道区域的氧化物半导体材料,并采用HfO2作为栅极介质,以分析晶界(GBs)对DGTFT性能的影响。由于无序半导体中的晶界内存在陷阱态,精确确定积累模式TFT的阈值电压(Vth)具有挑战性。在本文提出的方法中,这些晶界被建模为具有高斯陷阱分布的连续电荷线,从而得到了一个将Vth与晶界陷阱密度相关联的解析表达式。研究结果表明,随着晶界陷阱密度的增加,Vth也随之增加。此外,我们还利用TCAD技术研究了在不同陷阱能量水平(Emid)和陷阱变化密度(Nt)下,多个晶界对
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
-
综述:3D打印的预测性方法:聚合物材料的相关技术与方法
3D打印技术正在迅速发展,并逐渐成为制造复杂结构和功能性材料的重要手段。随着技术的进步,对材料性能的精确控制和优化成为推动这一领域发展的关键因素。聚合物因其多样的物理和化学特性,成为3D打印技术中的核心材料之一。然而,传统材料设计方法往往依赖实验试错,耗时且资源密集。因此,计算方法和数据驱动技术的引入,为聚合物设计和性能预测提供了新的可能性,使得从分子层面理解材料行为,到宏观应用优化,形成了一条更加高效、精准的路径。计算方法在3D打印材料设计中的应用涵盖了多个方面,包括分子结构模拟、反应机制分析、材料性能预测以及聚合物功能化设计。这些方法能够帮助研究人员在早期阶段识别具有潜力的材料配方,减少实
来源:WIREs Computational Molecular Science
时间:2025-09-27