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机器学习与遥感技术融合揭示埃塞俄比亚阿拜河流域地下水潜力与动态变化
在全球水资源危机背景下,埃塞俄比亚阿拜河(又称青尼罗河)流域正面临日益严峻的地下水管理挑战。这片占尼罗河总流量86%的关键流域,供养着4000万人口,却因复杂的水文地质条件、气候变化和农业集约化等因素,地下水动态变得愈发难以预测。传统的地下水评估方法如层次分析法(AHP)依赖专家经验,难以捕捉非线性关系,而现有研究多局限于小流域,缺乏对整个盆地时空动态的系统认知。更棘手的是,以往研究往往将地下水潜力区(GWPZ)绘图与储量变化分析割裂,导致管理决策缺乏全面依据。为突破这些局限,Kalid Hassen Yasin团队在《Journal of the Indian Chemical Societ
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-09-10
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光-热-电协同自排液超滑表面实现水平器件实时抗/除冰技术
123456789787654321研究背景5 kW m-2)且污染环境。现有光热超疏水表面(PSHS)和光热超滑表面(PSS)虽能延缓结冰,但水平面上融化的液滴在光照停止后会迅速复冻。更棘手的是,微纳级冷凝液滴因重力不足难以自主脱离,导致抗冰系统失效。如何实现水平表面液滴自发清除,成为抗冰材料开发的"圣杯"难题。技术方法研究团队通过旋涂法构建三明治结构:顶层为硅油浸润的PDMS超滑膜(50 μm),中层为透明锂铌酸锂单晶(LN,500 μm),底层为碳纳米管复合PDMS光热层(600 μm)。采用静电电压表测量表面电势,法拉第杯量化液滴携带电荷,数字力计测试冰粘附强度,并在-
来源:Nano-Micro Letters
时间:2025-09-10
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综述:3D打印技术驱动的低温氢电化学转换装置的进展与创新
2 3D打印技术概述3D打印技术凭借其设计灵活性和材料多样性,在氢能领域展现出独特优势。主流技术包括:•直接墨水书写(DIW):通过精确堆叠高粘弹性浆料构建复杂结构,其流变特性(如屈服应力σy和粘度η)直接影响打印质量。•熔融沉积成型(FDM):以低成本快速成型热塑性树脂,但需通过参数优化(如喷嘴温度、层厚)改善机械性能。•数字光处理(DLP):利用紫外光固化光敏树脂,可实现<10μm的高精度结构,已应用于多孔电极制造。3 在质子交换膜燃料电池中的应用3.1 催化剂层制造喷墨打印(IJP)技术可将铂催化剂负载降至0.020 mgPt cm-2,并通过梯度分布设计使铂利用率提升至16 W mg-
来源:Nano-Micro Letters
时间:2025-09-10
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双温响应型相变水性聚氨酯复合材料:面向人体热管理与太阳能存储的创新突破
亮点本研究开发的MP/Gr/WPU复合材料具有以下突破性特征:1.双温调控功能:通过甲基棕榈酸酯(MP)与聚乙二醇基水性聚氨酯(PEGWPU)协同作用,实现25-35°C(人体舒适区)与50-60°C(太阳能存储)双区间相变。2."三明治"结构设计:石墨烯(Gr)纳米片嵌入水性聚氨酯(WPU)三维网络,既提升导热性(0.52 W m−1 K−1),又防止相变泄漏(泄漏率仅1.1%)。3.仿生光热转化:石墨烯赋予材料89.1%的光热转换效率,模拟植物光合作用实现太阳能捕获。结论优化后的40-WPU-2复合材料(含40 wt% MP和2 wt% Gr)展现出卓越的综合性能:•高能量密度:相变焓值达
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-09-10
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MoS2双功能电催化作用:耦合质谱技术解析析氢反应与硝酸盐还原反应的协同机制与产物调控
Section snippetsMaterials采用二水钼酸钠(Na2MoO4·H2O)和硫脲(CH4N2S)作为钼源与硫源,以去离子水为溶剂,所有试剂均直接使用未经纯化。Synthesis of MoS2通过水热法合成MoS2纳米花状结构:将钼源与硫源按Mo:S摩尔比1:4.3溶于50 ml去离子水,磁力搅拌60分钟后转移至高压反应釜,在200°C反应24小时。冷却后收集黑色沉淀,经洗涤干燥获得最终样品。Structural and morphological characterizationX射线衍射(XRD)分析显示,商业MoS2(MoS2–0)与水热合成样品(MoS2-H)均与六方晶
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-09-10
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温拌技术与高含量胶粉复合改性沥青基层材料的性能提升研究
Highlight本研究首次系统评估了三种堆肥基液体提取物在深水栽培(DWC)水培系统中的动态特性与生菜(Lactuca sativa)生长效应,揭示了蚯蚓粪茶(WCT)作为独立有机营养源的突破性潜力。Methodology实验采用蚯蚓粪茶(WCT)、容器堆肥茶(InVCT)和商业粪肥堆肥茶(RMCT),设置1:4、2:3、3:2(v/v)三种稀释比例,通过36天生菜培育周期监测营养液理化参数变化,并量化资源输入指标。Results and discussion◆ WCT(2:3)组表现出最优生物量产出,仅比合成肥料组低20%,且每公斤产量所需水电资源减少20-36%◆ 营养动力学显示:RMC
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-09-10
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城市雨水渗透设施中沉积物监测的创新方法:评估累积速率与减轻环境影响
随着城市化进程加速和气候变化加剧,城市雨水径流量和污染物负荷显著增加,其中悬浮颗粒物(TSS)作为污染物载体对水生生态系统构成威胁。传统雨水管理依赖集中式排水系统,但近30年兴起的渗透式设施(如雨水花园、渗透池)通过沉降和过滤有效截留颗粒物。然而,沉积物累积会导致设施堵塞、渗透能力下降,甚至引发污染物再悬浮风险。目前缺乏便捷的沉积物量化方法,且颗粒负荷的时空变异性大,制约了设施的精准维护。为突破这一瓶颈,Milèna Chabert团队在《Journal of Cleaner Production》发表研究,提出基于沉积物高度测量的创新评估体系。研究以法国里昂的Django Reinhardt
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-09-10
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基于铒掺杂SrLu2O4近红外闪烁体的高灵敏度剂量率检测技术突破
Highlight亮点聚焦实验设计:采用浮区法(FZ)合成Sr(Lu1-xErx)2O4单晶(x=1%-7%),通过X射线衍射(PXRD)验证晶体结构纯度,样品呈现特征性粉红色透明外观,且颜色随Er3+浓度增加而加深。Results and discussion结果与讨论• 发光机制:1530 nm主发射峰源自Er3+的4I13/2-4I15/2跃迁,完美匹配InGaAs光电二极管敏感区间• 性能突破:3%掺杂样品实现0.26 mGy/h检测限,较现有NIR闪烁玻璃(0.5 mGy/h)灵敏度提升近倍• 结构优势:SrLu2O4高密度(8.4 g/cm3)和等效原子序数(Zeff=65)赋予优
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-10
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应用多元统计方法解析巴图科湿地(智利中部)本土植物淀粉体的冗余性与多样性:古民族植物学鉴定新策略
Highlight淀粉粒作为古民族植物学研究中最常用的生物颗粒之一,其形态受遗传控制,在不同科、属、种间呈现差异(Loy, 1994; Gott et al., 2006)。然而,分类鉴定面临三大挑战:1.冗余性(Redundancy):亲缘关系较远的物种可能产生形态相似的淀粉粒;2.多态性(Multiplicity):同一物种可能产生多种形态类型的淀粉粒;3.个体间变异:同一物种不同个体产生的淀粉集合可能存在细微差异(Gott et al., 2006)。参考集构建在回顾考古与民族植物学证据后,我们筛选出六种本地野生食用植物(表1)。其中五种植物的可食用部位为地下存储器官(如块茎、根茎),一
来源:Journal of Archaeological Science
时间:2025-09-10
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基于电刺激强化发酵颗粒污泥形成的生物工艺增效方法及其在碳中和技术中的应用
在应对全球气候变化和能源危机的背景下,厌氧生物技术因其能将有机废弃物转化为清洁能源(如CH4和H2)而备受关注。然而,传统工艺中颗粒污泥的形成依赖钙/铁盐等化学添加剂,存在毒性积累、启动周期长(通常需数月)等瓶颈。更棘手的是,非颗粒污泥微生物因缺乏紧密的空间结构,导致底物传递效率低、系统抗冲击能力弱。如何快速诱导稳定颗粒的形成,成为提升生物工艺效率的关键突破口。这项发表于《Invention Disclosure》的研究提出了一种革命性的原位颗粒化方法。研究团队通过低温预适应(-10°C至10°C储存120天)、阶梯式热酸预处理(80-120°C结合pH 4.8调节)和生物电化学刺激(0.3-
来源:Invention Disclosure
时间:2025-09-10
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创新性眼轮匝肌下脂肪(SOOF)提升联合眶隔脂肪整体固定术在下睑袋矫正及中面部年轻化中的应用研究
这项开创性研究展示了一种改良的下睑成形术技术——通过提升眼轮匝肌下脂肪(Suborbicularis Oculi Fat, SOOF)并将其与眶隔(orbital septum)及眶脂肪(orbital fat)整体缝合固定,实现下睑袋与泪槽(tear trough)畸形的同步矫正。研究团队对2019-2021年间在湖南省人民医院接受经皮(transcutaneous)下睑成形术的132例患者进行系统分析。令人振奋的结果显示:在264只治疗眼中,252眼(95.5%)的睑袋完全消失,剩余12眼显著改善。特别值得注意的是,86只III型泪槽畸形眼中,10眼转化为I型,其余76眼与所有178只II
来源:Aesthetic Plastic Surgery
时间:2025-09-10
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明渠淹没障碍物统一水流阻力公式的建立与验证:基于三维河床高程标准差(σz,bed)的创新研究
引言流速预测是水力学科学与工程的基础课题。含有河道障碍物的河流中流速预测尤为困难,这源于不规则边界与湍流之间复杂的相互作用关系。目前最常用的水流阻力方程包括Chezy公式、Manning公式和Darcy-Weisbach方程。其中,Darcy-Weisbach摩擦因子因其无量纲特性和明确的阻力系数物理意义而被广泛用于水流阻力研究。Darcy-Weisbach阻力关系可按函数形式分为对数律关系和幂律关系。Keulegan最早通过假设整个垂向流速剖面遵循对数分布,提出了对数律阻力关系,随后Rouse、Hey以及Smart和Jaeggi等人进一步推动了该关系的发展,融入了颗粒非均质性和河道坡度的影响
来源:Water Resources Research
时间:2025-09-10
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二维材料修饰ZnO基可穿戴纺织压电纳米发电机:面向丝网印刷与自供能传感的创新突破
引言随着智能可穿戴纺织品与物联网(IoT)技术的深度融合,生物传感器、智能穿戴设备及先进医疗解决方案正迅速革新现代科技格局。可持续和可生物降解电子纺织品(e-textile)的发展,特别是融入石墨烯等环保材料的系统,日益受到关注。然而,传统能源如可充电电池和电化学电池因刚性、体积大和有限寿命等问题,严重限制了无线传感器和可穿戴技术的规模化与长期可行性。因此,开发能够从周围环境和人体运动中高效采集机械能的自供能可穿戴系统,成为纳米能源领域的重要突破方向。纺织基压电纳米发电机(T-PENG)可将人体运动机械能转化为电能,是实现自供能智能纺织品的有前景途径。尽管潜力巨大,T-PENG仍面临输出功率有
来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS
时间:2025-09-10
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酸性矿山废水回收制备环境友好型纳米铁肥:可持续农业与资源循环利用的创新策略
环境友好型纳米铁肥的农业应用潜力1 引言现代农业过度依赖合成农化品导致水体富营养化和土壤退化等问题。传统肥料利用率不足50%,而纳米肥料因其高比表面积和特殊理化性质成为革新方向。铁氧化物纳米颗粒(IONPs)在生物医药和水处理领域已有广泛应用,其作为铁营养载体在农业中的潜力亟待开发。与此同时,矿业活动产生的酸性矿山废水(AMD)含高浓度铁等金属,传统处理成本高昂。本研究创新性地将AMD转化为IONPs,实现"以废治废"的循环经济模式。2 实验方法研究团队从巴西南部的煤矿采集AMD,通过选择性沉淀结合750°C煅烧30分钟的工艺合成IONPs。采用扫描电镜(SEM)、X射
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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单分子荧光显微技术揭示亚胺催化Diels-Alder反应的动力学机制与中间体动态平衡
引言传统有机反应机理研究受限于系综平均效应,难以捕捉瞬态中间体动态。单分子荧光显微技术(SMFM)凭借毫秒级时间分辨率和纳米级空间精度,为解析有机反应微观过程提供了新范式。本研究选取第一代MacMillan催化剂(catMac)催化的Diels-Alder反应体系,通过设计含BODIPY荧光团的α,β-烯醛探针(S),利用全反射荧光显微镜(TIRF)实现了单分子尺度反应轨迹追踪。结果与讨论探针设计与反应体系:设计合成的BODIPY-α,β-烯醛探针通过-(CH2)7-Si(OEt)3锚定在玻璃表面,其π共轭体系变化可反映反应进程。该体系遵循S⇄IM1⇄IM2→P的多步平衡路径,其中IM1(N,
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-10
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利用残余气体分析技术调控金刚石中磷掺杂的实时监测方法
在金刚石半导体材料研究领域,磷掺杂剖面不可控这一"卡脖子"难题长期困扰着学界。科研团队独辟蹊径,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,配合200 ppm三甲基膦/氢气混合气源,如同给金刚石生长过程装上了"分子显微镜"——通过创新设计的差分抽气残余气体分析(RGA)系统,首次捕捉到氢等离子体中舞动的PH自由基这一关键掺杂信号。令人振奋的是,在(111)晶面IIa型化学气相沉积(CVD)衬底上,研究团队实现了4.5×1019 cm−3的高效磷掺杂,转化效率突破10%大关。通过二次离子质谱(SIMS)这把"元素尺",科学家们精确绘制出掺杂剖面与PH浓度的定量关系图谱,最终构建出涵盖多种生长
来源:physica status solidi (a)– applications and materials science
时间:2025-09-10
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胃癌新辅助化疗后肿瘤疗效评估方法不一致性分析及预后价值比较
在胃癌新辅助化疗(NACT)后的疗效评估领域,不同测量方法间存在显著差异。研究人员通过对217例患者基线及治疗后计算机断层扫描(CT)的对比分析,发现肿瘤体积(%Δ volume)、面积(%Δ area)和厚度(%Δ thickness)的缩减率评估一致性仅达轻至中度水平(κ=0.26–0.50),约24.88–36.87%的患者在不同方法中呈现矛盾的治疗反应分类。在预测病理应答方面,%Δ area展现出最优判别力(AUC=0.75),其次为%Δ volume(AUC=0.70)和%Δ thickness(AUC=0.67)。生存分析显示%Δ volume(c-index=0.60)和%Δ a
来源:Abdominal Radiology
时间:2025-09-10
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基于聚羟基脂肪酸酯的蘑菇栽培基质袋:推动可持续农业发展的创新解决方案
全球塑料需求激增对蘑菇栽培业造成显著环境影响,传统塑料基质袋的 improper disposal 加剧了污染问题。本研究探索采用聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate, PHA)作为环保替代方案。利用Cupriavidus necator转化株Re2160/pHT1-CBP-M-CPF4以废食用油(Waste Cooking Oil, WCO)为碳源,在13升生物反应器中合成聚(3-羟基丁酸酯-co-13 mol% 3-羟基己酸酯)[P(3HB-co-13 mol% 3HHx)]。通过对PHA材料进行全面表征后制成基质袋用于栽培平菇(Pleurotus ostreatus)
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-09-10
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基于离散余弦变换与切比雪夫级数展开的多相缩合反应动力学参数高精度计算方法研究
本研究基于离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)与切比雪夫级数展开(Chebyshev Series Expansion, CSE)在节点处零误差逼近函数的特性,提出了一种用于复杂多相缩合反应动力学分析的等转化率新方法。该方法适用于等温和非等温条件,通过DCT或CSE模型对转化函数进行建模,显著提升了动力学参数的计算精度。研究团队利用模拟反应动力学数据及光学纤维聚合物涂层热降解实验进行验证,结果表明该方法能够准确估算具有多峰反应速率曲线的复杂多阶段反应的转化函数与指前因子(pre-exponential factor)。此外,团队公开了GNU Octave
来源:Macromolecular Theory and Simulations
时间:2025-09-10
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基于位置关联双光子的Shack-Hartmann波前传感技术实现量子自适应成像
在量子信息技术的快速发展中,纠缠光子对的空间自由度展现出独特的优势,催生了量子成像这一前沿领域。通过利用空间纠缠光子,量子成像能够实现超越经典衍射极限的空间分辨率、对抗环境噪声的鲁棒性,以及鬼成像(Ghost imaging)、基于未检测光子的量子成像(quantum imaging with undetected photons)等反直觉成像现象。然而,与经典光学系统类似,量子成像系统在实际应用中同样面临大气湍流或光学器件缺陷引入的相位畸变问题,这些畸变会严重降低成像质量。传统的自适应光学技术通过波前传感和相位校正来克服这类问题,但在量子体系中,如何直接测量和校正作用于纠缠光子对的波前畸变仍
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-09-10