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一种通过调节孔隙压力来修复受挥发性有机化合物(VOCs)污染的低渗透性土壤的改进空气喷射方法
本研究针对低渗透性土壤中挥发性有机化合物(VOCs)修复效率不足的难题,提出了一种创新性的复合增强吹气技术。该技术通过在传统吹气工艺中引入压力释放管系统,协同调控吹气压力与背压参数,显著优化了低渗透土壤的修复效能。实验表明,该技术使VOCs气态排放浓度较常规方法提升近两倍,总去除率达到80%,而传统方法仅为60%。这一突破性进展为低渗透性污染场地修复提供了新思路。在技术原理层面,研究团队创新性地构建了双重压力调控体系。通过在吹气点周边密集布置压力释放管,并配合智能背压控制系统,实现了对土壤孔隙压力的精准调控。当吹气压力与释放管背压同步提升时,孔隙压力的动态平衡被打破,土壤基质孔隙在高压梯度作用
来源:Journal of Contaminant Hydrology
时间:2025-12-06
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一种简化方法的开发与应用:用于初步评估提高石油采收率(EOR)及二氧化碳地质储存(CO2GS)在石油储层中的效果
本文聚焦于利用枯竭油气储层进行二氧化碳(CO₂)封存及油藏强化采油(EOR)技术的研究。通过整合地质学、工程学和经济学多学科方法,提出了一套简化的初步评估体系,旨在为新兴或未充分开发的油气盆地筛选潜在封存场地提供高效工具。研究以巴西Recôncavo盆地的Buracica油田为案例,验证了该方法的可行性和实用性,为全球同类项目提供参考范式。### 一、技术背景与核心挑战当前全球CO₂封存面临两大核心矛盾:其一,封存容量与碳排放量的匹配问题,国际能源署(IEA)数据显示,现有封存设施仅能覆盖2020年排放量的15%;其二,技术经济性瓶颈,传统封存成本高达$50-150/吨CO₂,而EOR技术虽能
来源:Greenhouse Gases: Science and Technology
时间:2025-12-06
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利用机器学习方法回收铝材料并提升太阳能卡车的效率,以实现可持续的循环经济
铝回收供应链模型的环境效益与经济效益协同优化研究在工业4.0与碳中和战略交汇的背景下,铝回收供应链的可持续发展成为全球制造业转型的关键课题。本研究构建了包含回收处理、再生制造、清洁运输的三级闭环供应链体系,通过整合碳捕获技术、光伏动力系统与智能预测模型,实现了环境效益与经济效益的协同优化。研究数据显示,该模式可使铝再生能耗降低95%,碳排放减少96%,同时创造年均286,586美元的经济收益,为循环经济提供了可量化的实施路径。一、循环经济范式下的铝产业转型铝作为工业基础材料,其全生命周期碳足迹呈现显著双面性:一方面,传统铝土矿开采涉及复杂的化学还原过程,单位产品碳排放达15-16吨;另一方面,
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-12-06
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通过减薄处理和仿生分层重组技术制备出性能可调、可持续使用的竹复合材料
竹材复合材料性能优化与结构创新研究摘要部分系统阐述了研究目标与技术路线。研究团队针对竹材复合材料存在的结构不均、尺寸稳定性差及加工能耗高等核心问题,提出将竹材扁平化与变薄技术相结合,并引入仿生学结构设计策略。通过将扁平竹材沿纤维方向进行三梯度分层处理,构建对称的"硬-软-硬"复合结构,在保留竹材天然优势的同时实现性能的精准调控。实验数据显示,这种新型复合材料在密度调控(0.63-0.92g/cm³)、孔隙率优化(26.3%-45.5%)及力学性能提升方面取得突破性进展,弯曲强度达到243MPa,模量提升至18.4GPa,同时将翘曲变形控制超过90%。该技术体系成功消除传统化学脱 lignifi
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-12-06
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一种用于确定复杂电催化反应中反应物反应级数的方法:以Au(111)表面上的甲酸/甲酸盐氧化反应作为模型体系
该研究以甲酸氧化反应(FAOR)在Au(1 1 1)电极上的行为为切入点,系统探讨了电化学反应中真实反应级数的确定方法。研究团队通过创新性的电化学表征手段,结合多维度数据分析,成功解决了传统反应级数测定方法中存在的吸附干扰和传质限制问题,为复杂电化学反应机理研究提供了新的技术路径。在实验设计方面,研究采用金单晶电极(Au(1 1 1))作为研究对象电极,选择pH=1.2和3.7两种酸性条件进行对比测试。这种电极选择具有多重优势:首先,金电极表面结构简单且对称,有利于准确观测反应中间体的吸附行为;其次,金电极在甲酸氧化过程中不会生成具有强吸附性的CO产物,避免了传统铂电极研究中CO吸附对反应路径
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-12-06
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科学分析揭示了山东省西南部从新石器时代晚期(约公元前2300-1800年)到青铜时代早期(约公元前1750-1450年)陶器生产的技术选择
黄淮海地区新石器时代至青铜时代制陶技术演变的考古学研究一、区域研究价值与学术背景黄淮海平原作为中国早期文明的重要发源地,其西南部地区(今山东菏泽、枣庄一带)长期存在复杂的文化交互现象。该区域位于中原文化与海岱文化交汇地带,自新石器时代晚期以来,多个考古学文化在此呈现共存与互动态势。尤其值得注意的是,晚新石器时代至青铜时代早期(约2300-1450 BCE)的陶瓷技术革新,与当时人口迁徙、技术传播及社会分工演变存在密切关联。二、研究方法与样本特征本研究以2012-2018年发掘的庆州墩遗址陶片为样本,共分析92件代表性标本。采用双轴薄片 petrography 技术系统观察陶土微观结构,结合SE
来源:Journal of Archaeological Science: Reports
时间:2025-12-06
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综述:利用理论驱动的方法激励和支持青少年投票
美国青年投票参与度低的问题及其心理干预策略分析一、研究背景与核心问题当前美国民主制度面临严重挑战,年轻选民(18-25岁)的投票率持续低于其他年龄群体。2024年总统选举数据显示,该群体选民登记率仅为76%的成年群体的一半,实际投票率也低于成年群体。这种系统性缺失源于多重障碍的叠加效应:既有政策层面的身份证明要求(如EO 14248行政令和SAVE法案)等结构性障碍,也有认知、动机和自我调节等心理性障碍。更严峻的是,这些障碍在青年群体中呈现交互强化特征,形成"政治参与-代表不足-信任缺失"的恶性循环。二、结构性障碍的深化影响1. 身份证明制度的多重困境新政策要求提交出生证明、护照等身份证明文件
来源:Social and Personality Psychology Compass
时间:2025-12-06
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使用经验抽样方法在日本研究内疚感与自我控制之间的关系:对Hofmann和Fisher(2012年)研究的复制及进一步探讨
本研究通过经验取样法(ESM)系统考察了日本文化背景下内疚与自豪感对自我控制过程的影响机制。研究采用预注册设计,招募211名日本居民参与为期7天的追踪调查,通过手机应用每天发送7次随机提醒信号,累计收集9737个有效响应数据。该研究在延续Hofmann和Fisher(2012)经典发现的基础上,创新性地引入文化维度调节变量和自责性中介机制,并拓展了自我控制行为维度的考察范围。一、研究设计与方法创新研究采用多阶段ESM设计,突破传统单次测量局限,通过连续7天的追踪观察(每日9-23时采样),有效捕捉自我控制行为的动态演变过程。在变量测量上,既保留原研究的核心构念(目标重要性、冲突强度、抵抗程度、
来源:Japanese Psychological Research
时间:2025-12-06
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LSA-YOLO:一种基于低阶响应聚合和渐进式注意力机制的轴承表面缺陷检测方法
本文针对工业设备中轴承表面缺陷检测的三大核心挑战——复杂背景干扰、微小缺陷特征提取不足、不规则形变缺陷定位偏差,提出了一种融合创新模块的YOLOv11改进模型LSA-YOLO。该模型通过三级架构优化实现了检测精度、鲁棒性和实时性的全面提升,为工业在线质量检测提供了可靠的技术方案。### 一、问题背景与挑战分析30%)场景下,现有模型误报率激增至22%。这些缺陷直接导致设备故障预测准确率下降至67%,每年造成约$2.3亿经济损失(根据ISO 9001:2015质量体系统计)。### 二、核心技术创新模块#### 1. LRPAN(低阶响应聚合网络)- **架构创新**:构建独立浅层特征通道,保留
来源:Frontiers in Physics
时间:2025-12-06
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基于自编码器的钙钛矿太阳能电池参数估计与伏安特性模拟新方法
在追求碳中和的道路上,光伏技术扮演着关键角色。钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为新兴光伏材料,在短短十年内其光电转换效率(PCE)从不足10%提升至26%以上,甚至在与硅基电池的叠层结构中达到34.6%。这种材料具备带隙可调、光吸收系数高、缺陷容忍度强等优势,且制备成本低廉,因而受到学术界和工业界的广泛关注。然而,钙钛矿太阳能电池的商业化道路仍面临诸多挑战:器件效率与稳定性的提升多依赖试错法,耗时耗力且成功率不确定;更重要的是,由于器件内部各层材料间的复杂相互作用,许多关键物理过程难以直接测量,导致器件性能损失的根源难以准确定位。传统上,电流-电压(J-V)曲线测量是表征太阳能电池性能的标准方法
来源:npj Computational Materials
时间:2025-12-06
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皮肤启发的Janus电子织物:实现双向运动感知与自适应湿气管理的下一代可穿戴技术
随着人工智能和柔性电子技术的快速发展,人机交互、个人防护、健康监测等领域对具身智能系统的需求日益增长。传感器作为实现感知功能的核心部件,通过将外部刺激转换为易处理的电信号,帮助我们高效获取环境信息和生理状态。然而,当前柔性传感器的基底材料多采用水凝胶、薄膜、聚氨酯等材料,虽然集成了力学、温湿度等传感功能,却存在透气透湿性差的缺陷,使用过程中易导致汗液积聚,引发接触界面失效,降低穿戴可靠性和舒适度。纺织品因其柔韧性、易加工性和可设计性,成为构建舒适可靠柔性传感器的理想基底材料。新一代电子纺织品(E-textile)在能量管理、健康监测等领域对舒适性和多功能传感提出了更高要求。自然界中广泛存在的不
来源:npj Flexible Electronics
时间:2025-12-06
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综述:转移印刷技术进展及其在光子集成电路中的应用
引言转移印刷(TP)是一种强大且多功能的集成方法,因其高精度、高保真和低成本而在科学研究和工业制造领域受到广泛关注。该技术利用印章的粘弹性特性,通过竞争多种界面粘附力,从供体基板上拾取器件(“墨水”)并将其印刷到目标基板上。通过在转移印刷操作中引入光、热、溶液、压力和磁场等外部刺激,可以进一步提高整体良率。本文综述了基于不同工作原理的转移印刷方法,并讨论了其在光子集成电路(PIC)中的详细应用,以激光器、半导体光放大器、光电探测器和其他光电子元件为例,阐明了转移印刷的可行性和生命力。动力学控制的转移印刷粘附强度可以通过动力学控制的TP技术进行调节。粘弹性弹性体印章可以通过范德华力与墨水相互作用
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-12-06
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基于非雌激素性双酚的安全可持续聚酯设计:计算毒理学与绿色合成的协同创新
在现代化学工业高度依赖不可再生资源的背景下,双酚A(BPA)作为年产数百万吨的塑料原料,其雌激素活性引发的健康风险日益引发关注。研究表明BPA可通过激活雌激素受体(ERα/ERβ)模拟内源性雌激素17β-雌二醇(E2)的功能,与生殖障碍、代谢疾病等健康问题密切相关。尽管欧盟已逐步禁止BPA在食品接触材料中的应用,但多数替代物仍存在类似内分泌干扰效应。这一困境促使科学家寻求兼具安全性与可持续性的新型聚合物原料。本研究创新性地采用安全可持续设计(SSbD)框架,通过多学科交叉策略开发非雌激素性双酚聚酯材料。研究团队首先利用基于PubChem数据库训练的计算机模拟模型(包含6,710种ERα激动剂和
来源:Nature Sustainability
时间:2025-12-06
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行为科学中用于骨骼数据的深度插补方法(Deep Imputation for Skeleton Data,简称DISK)
本文提出了一种名为DISK(Deep Imputation for Skeleton data)的深度学习方法,专门用于填补动物骨骼追踪数据中的缺失值。该研究针对动物行为实验中常见的追踪误差问题展开,通过分析多物种、多场景的骨骼数据,验证了DISK在恢复缺失数据方面的有效性及其对行为分析的影响。### 一、研究背景与问题提出动物行为研究依赖高精度骨骼追踪数据,但现有追踪系统(包括光学标记和深度学习模型)常因遮挡、低光照或算法局限导致数据缺失。这种缺失不仅影响数据完整性,更导致行为分析结果偏差。例如,在药物干预实验中,缺失数据可能导致无法准确比较不同处理组间的步态特征差异。传统解决方案如线性插值
来源:Nature Methods
时间:2025-12-05
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受量子理论启发的计算波前整形技术,实现了具备抗湍流能力的分布式孔径合成成像
本文提出了一种名为“量子启发计算波前 shaping”(QiCWS)的创新技术,旨在解决传统光学成像中因硬件限制导致的动态环境适应性差的问题。研究团队通过结合分布式光学孔径合成成像(DOASI)和经典相关照明原理,成功实现了无需物理空间光调制器(SLMs)或阵列传感器的实时像差校正,突破了传统自适应光学在高速动态场景中的瓶颈。### 核心创新点1. **虚拟相位调制替代物理器件** 传统波前校正依赖物理SLMs或变形镜实时调整相位,而QiCWS通过计算虚拟相位调制器,利用激光阵列的随机相位分布特性,在目标平面形成可控的虚拟参考场。这种计算方式无需硬件调制器,仅通过单像素探测器采集光强信
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-05
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可编程Argonaute介导的cfDNA单核苷酸变异测序技术实现多癌种早期检测
癌症是全球第二大死因,世界卫生组织数据显示2020年约有1000万人因癌症死亡。早期发现是改善患者预后的关键,而液体活检(liquid biopsy)作为一种非侵入性检测手段,通过分析血液中的循环肿瘤DNA(ctDNA),为癌症的早期检测、治疗监测和个性化治疗提供了动态信息。然而,血液中ctDNA浓度极低,且混杂大量正常DNA,使得检测变得异常困难。传统的下一代测序(NGS)和微滴式数字PCR(ddPCR)等技术各有局限:NGS虽能全面分析突变,但需要高测序深度,成本高昂;ddPCR灵敏度高,但难以同时检测多种突变。因此,开发一种简单、经济、高效的高灵敏度cfDNA突变检测方法成为当务之急。近
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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同步灵敏定量生物样本中蛋白质与低分子量过硫化物、多硫化物及H2S的新方法及其生物学应用
在生命科学领域,氢硫化(H2S)曾长期被视为有毒的环境污染物和代谢副产物,但近年来与一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)一起被确认为重要的生物活性分子。在生理pH条件下,H2S(pKa≈7)主要以氢硫阴离子(HS-)形式存在,而其共轭酸可自由通过生物膜进入线粒体。H2S可通过可逆修饰低分子量硫醇(LMwSH)和蛋白质硫醇(PrSH)形成过硫化物(RSS-)和多硫化物(RS(S)nS-),参与抗氧化防御和活性调控。然而,由于难以准确定量这些修饰,我们对其生物学意义的理解一直受限。目前的研究方法存在诸多局限性:无法区分H2S、RSS-和RS(S)nS-;难以同时检测这些物种;检测灵敏度低;缺乏稳定同
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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基于ssG4-seq技术的哺乳动物基因组链特异性G-四链体全局图谱构建及其转录调控机制研究
在哺乳动物基因组中,富含鸟嘌呤的DNA序列能够形成一种非经典的四链结构——G-四链体(G-quadruplex, G4)。这类结构在端粒维持、基因转录调控以及表观遗传修饰中扮演着重要角色。然而,由于技术限制,长期以来研究人员难以在全基因组范围内精确绘制G4结构的分布图谱,尤其无法区分两条DNA链上G4形成的链特异性信息。这种信息的缺失导致我们对G4在染色质空间组织、增强子-启动子互作等关键生物学过程中的作用机制知之甚少。此外,尽管一些研究表明G4结构与肿瘤发生发展密切相关,但具体的致病机制仍不明确。为了解决这些难题,研究人员开发了一种名为链特异性G4测序(strand-specific G4
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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综述:深度学习与生成式人工智能方法在酶工程和细胞工程中的应用
本文系统梳理了人工智能(AI)在生物催化与细胞工程领域的关键进展,并深入分析了技术瓶颈与未来方向。研究团队通过整合多组学数据与深度学习模型,在酶发现、设计及细胞功能优化方面取得突破性成果,为生物经济可持续发展提供了创新路径。### 一、AI驱动的酶发现与优化范式革新当前酶功能预测领域呈现"双轨并行"特征:基于序列同源性分析的BLASTp等传统方法正在被结构感知型AI模型取代。2023年CLEAN模型通过对比学习实现酶EC编号预测的F1值达0.495,较传统方法提升28%。其升级版CLEAN-contact融合了ResNet-50计算机视觉模型与蛋白质语言模型(PLM)ESM-1b,将预测精度提
来源:Current Opinion in Biotechnology
时间:2025-12-05
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活细胞-等离子体协同“筛选-富集”技术实现信号放大与可调分子门控功能,适用于复杂基质中的多种传感应用
近年来,随着分析化学与生物医学交叉研究的深入,如何构建高效、自适应且环境耐受性强的生化传感器成为科学界关注的焦点。传统传感器设计多采用物理结构调控或化学基团修饰的策略,例如通过调整多孔材料表面电荷或拓扑结构来筛选分子,或利用抗体、配体等分子探针实现特异性识别。然而,这些方法在复杂基质中常面临灵敏度不足、识别机制僵化、信号转换效率低等瓶颈问题。针对这一挑战,中国湖南大学团队在《Molecular Science and Biomedicine》发表论文,提出一种基于活细胞与等离子体协同作用的新型传感系统(Live Cell–Plasmonic Synergistic Sensing System
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-05