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船舶碳捕集系统热集成优化:技术经济视角下的燃料惩罚削减策略
Highlight研究亮点:通过系统仿真评估五种效率提升措施,关键性能指标(KPIs)显示:•燃料惩罚:碳捕集系统运行导致的燃料消耗增幅,包含CO2分离(1.16 kWhth/kgCO2)、压缩(0.06 kWhel/kgCO2)等全流程能耗•CO2规避率:从基线76%提升至81%•经济性:特定CO2减排成本降低52%(从300.9欧元/吨降至144.3欧元/吨)Discussion讨论:发动机涡轮旁路(M3)是热集成优化的核心突破,通过牺牲1.5%机械效率换取30%额外废热提取。结合辅助发动机废热回收(WHRS)和蒸汽压力调节,形成协同效应,但需注意:•低品位热源(200℃排气)需搭配热泵升
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-09-07
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热驱动结构光学调控增强Ag2O@CdTe薄膜双向光电探测性能的创新研究
Highlight本研究开发了一种用于CBL/Al2O3基LTCC(低温共烧陶瓷)系统的浆料新配方,采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)替代传统PVB(聚乙烯醇缩丁醛)粘结剂,有效避免了浆料中絮凝结构的形成。多角度流变学表征显示,复合分子量粘结剂体系展现出双相恢复动力学特征:低分子量组分实现快速结构恢复(150秒内恢复54.667%),而高分子量组分则维持网络完整性。MaterialsCBL玻璃粉体采用传统熔融-淬火法制备,氧化铝粉体(D50=2.5μm)由日本轻金属株式会社提供。玻璃配方包含16.6 wt% CaCO3、33.4 wt% H3BO3和39.8 wt% La2O3等成分,经1450
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-07
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"失蜡技术的替代方案:南黎凡特铜石并用时代晚期利用灰黄油构建复杂铜铸模的可行性研究"
Highlight实验部分灰黄油实验基于皂化反应(saponification)原理:当脂类(如动物脂肪)与强碱(如氢氧化钾KOH)反应时,会生成肥皂与甘油。实验发现,木灰(含K2CO3)与黄油混合后形成的塑性物质,其热分解特性(thermal decomposition)与蜂蜡相似,能在加热至150–200°C时完全熔化,为铸造模具提供理想的可移除内芯。讨论与结论南黎凡特铜石并用时代的冶金技术革新与畜牧业(如绵羊/山羊管理策略)及乳制品(黄油、奶酪)生产高峰同步。灰黄油作为蜂蜡的替代材料具有三重优势:(1) 源于日常可获取的次级产品(secondary products),(2) 皂化反应增
来源:Journal of Archaeological Science
时间:2025-09-07
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南黎凡特Ghassulian文化中复杂冶金技术的起源与演变:来自Naḫḫal Mishmar窖藏的直接年代学证据
在探索古代文明演进的历程中,冶金技术的出现始终是衡量社会复杂化程度的重要标尺。南黎凡特地区Ghassulian文化(约4500-3800 BCE)以其独特的铜器窖藏闻名学界,其中最引人注目的当属1961年在Naḫḫal Mishmar洞穴发现的426件铜器——这些采用失蜡法(lost-wax)铸造的合金器物与简单开放式铸造的纯铜工具形成鲜明对比,却长期缺乏直接的生产年代证据。更令人困惑的是,这些精美铜器的合金成分指向遥远的安纳托利亚或伊朗高原矿源,而当地工匠如何掌握如此超前的冶金技术?这些仪式用品的生产是否与12公里外的Ein Gedi圣地存在关联?这些谜团困扰考古学界长达半个多世纪。为破解这
来源:Journal of Archaeological Science
时间:2025-09-07
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3D打印Ni-TiO2金属基复合材料的微观结构演化与力学性能:增材制造技术的新突破
亮点本研究通过创新的材料挤出3D打印技术,成功将镍钛(NiTi)粉末与聚乳酸(PLA)、马来酸酐聚丙烯(MAPP)共混制成可打印线材,经脱脂烧结后获得具有复杂三周期极小曲面(TPMS)结构的Ni-TiO2金属基复合材料。X射线衍射分析图4展示烧结前后的相变过程:原始NiTi粉末呈现单斜晶系NiTi相(JCPDS 52-1203),而烧结后材料中检测到面心立方镍(Ni)相和金红石型TiO2相,证实高温下钛元素发生氧化反应。这种相组成转变直接影响了材料的最终性能。讨论材料挤出结合烧结的工艺路线展现出独特优势:1.通过精确控制烧结温度(具体数值见方法部分),实现TiO2强化相在镍基体中的均匀分布2.
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-09-07
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温度可调谐螺旋铁电向列相液晶实现白光激光发射的创新研究
在液晶科学百年发展历程中,向列相液晶(LCs)因其简单的分子排列和优异的光电性能而广受关注。2017年,科学家们首次确认了具有极性的铁电向列相(NF)存在;2024年更突破性地发现了铁电扭曲弯曲向列相(NTBF)的自发镜面对称破缺现象。这些具有光学活性的液晶基质能够通过外场精确调控发光染料的发射特性。最新研究采用商业染料掺杂的NTBF相液晶混合物,在34-43.3°C的低温区间实现了温度可调谐激光发射。令人振奋的是,在单个微型器件中同时利用NTBF和NF相的特性,成功制备出多色乃至白光激光器。更引人注目的是,研究首次观察到NTBF相中自发形成的发光纤维结构。在应用前景方面,电压调控实验展现出N
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-07
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玄武岩纤维增强聚合物复合材料T型接头低速冲击响应与剩余强度的多针缝合技术研究
最新研究聚焦玄武岩纤维增强聚合物复合材料(BFRP)制成的T型接头(BFRP-T)在工程应用中的关键问题。当遭遇低速冲击(LVI)时,这类接头容易出现界面分层和脱粘,导致剩余拉伸强度显著下降。科研团队创新性地采用缝合技术来增强层间性能,系统考察了缝合方法、线材细度、缝合边数及针距等参数对抗冲击性和冲击后剩余强度的影响。扫描电镜(SEM)观察揭示了缝合技术的微观作用机制:在缝合线-树脂界面形成的桥接锚固效应,有效抑制了裂纹扩展并促进纵向裂纹发展。断裂缝合线表面残留的树脂证实了线与基体间的协同变形,阐明了缝合技术通过有效传递层间载荷来提升性能的微观力学原理。这项研究证实缝合技术可显著提高BFRP-
来源:Polymer Composites
时间:2025-09-07
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热扫描探针光刻技术定量映射平滑拓扑景观的创新分析方法
扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscopy, SPM)作为纳米尺度表面性质测绘的利器,通过探针-样品相互作用实现精准测量。其中热扫描探针光刻(thermal scanning-probe lithography, tSPL)技术更是技高一筹——利用加热硅悬臂梁探针,能在聚合物薄膜上以纳米级精度"雕刻"出光滑的拓扑景观。这些精妙的数学定义轮廓,为光子学、电子学、化学和生物技术开启了全新可能。然而,标准分析软件却难以拟合这些复杂景观的数学函数。为此,研究者们开发了开源软件FunFit,如同给显微镜装上了"数学建模大脑"。通过该软件,团队成功在聚合物抗蚀剂上制备出周期性和准周
来源:Nature Protocols
时间:2025-09-06
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声控双功能Janus水凝胶平台:序贯清除乳腺癌骨转移灶与促进骨再生的创新疗法
1 引言乳腺癌骨转移影响65%-75%的转移性乳腺癌患者,传统疗法受限于骨血屏障和缺氧微环境。研究提出通过超声(US)调控活性氧(ROS)的双向作用——高浓度ROS诱导肿瘤坏死性凋亡,低浓度ROS激活Wnt/β-catenin通路促进骨再生。ZBP1作为cGAS-STING通路下游效应器,既能增强肿瘤细胞对ROS的敏感性,又能促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化。2 结果与讨论2.1 MHP与CaO2 NPs的制备与性能复合纳米材料MHP由ZIF-8封装ZBP1质粒和声敏剂HMME构成,在pH 5.0下实现酸响应释放。CaO2 NPs在酸性环境中释放氧气,缓解缺氧并提供钙离子。US频率1
来源:Advanced Science
时间:2025-09-06
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TBA-MLR评分系统:肝细胞癌术后代谢-免疫预后生物标志物的创新构建与临床验证
引言:破解肝癌术后复发的代谢-免疫密码3倍的生存差异。血清总胆汁酸(TBA)通过FXR/TGR5信号通路促进基因组不稳定和PD-L1上调,而单核细胞-淋巴细胞比值(MLR)反映免疫失衡——两者协同塑造促肿瘤微环境。这种"代谢-免疫串扰"机制为新型生物标志物开发提供突破口。方法学:从数据挖掘到模型构建0.32),并构建0-2分三级评分系统。采用1000次Bootstrap验证稳定性,通过DeLong检验比较与传统标志物的预测效能。结果揭示:双重标记的协同效应• 阈值动力学:TBA对OS的预测阈值(14 μmol/L)高于RFS(11.7 μmol/L),提示代谢紊乱对远期生存影响更显著• 风险分
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-06
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基于疫苗效力曲线估计的疫苗效果稳健评估方法研究及其在疟疾疫苗评价中的应用
在传染病防控领域,疫苗效力(Vaccine Efficacy, VE)评估是决定疫苗应用价值的关键环节。传统方法通常采用Cox模型及其扩展模型,如Andersen-Gill(AG)模型,基于比例风险(Proportional Hazards, PH)假设来估计VE。然而,许多疫苗的保护效果会随时间推移而减弱(waning efficacy),这违背了PH假设的基本前提,导致估计结果对研究持续时间、样本损耗和疫苗接种时间等因素敏感,使得不同试验间的结果难以直接比较。这一问题在疟疾、轮状病毒和COVID-19疫苗评估中尤为突出。以疟疾疫苗为例,世界卫生组织推荐的RTS,S/AS01疫苗与R21疫苗
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综述:基于荧光RNA适体的生物传感器在细胞成分多样化照明中的应用:从标准化到创新
荧光RNA适体生物传感器的崛起随着绿色荧光蛋白(GFP)在活体成像中的局限性逐渐显现,基于荧光RNA适体(FRAP)的生物传感器凭借其可编程性和模块化优势崭露头角。这类传感器通过特异性结合荧光团(如DFHBI-1T、TMR-DN)形成RNA-荧光复合物,其发光机制主要包括扭曲分子内电荷转移(TICT)恢复、接触淬灭(CQ)破坏和螺内酯化(SP)三种类型。传感器构建策略的创新双链介导的荧光恢复是经典设计,如Spinach通过2 bp双链稳定G-四链体结构;核酶切割系统则利用锤头核酶自剪切释放FRAP模块,实现c-di-GMP检测;SELEX直接筛选可开发适配新靶点的转换模块,但耗时较长;动态结构
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-09-06
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立体放射成像技术揭示健康人群、全髋关节置换术患者与腰椎融合术患者的骨盆三维运动学差异
引言髋关节与脊柱的相互作用决定了日常活动中骨盆的生理定位。骨盆功能取向(特别是矢状面和冠状面)直接影响髋臼假体的倾斜角(inclination)和前倾角(anteversion),进而影响全髋关节置换术(THA)后的稳定性。既往研究认为腰椎融合患者因脊柱僵硬会导致骨盆活动度降低,但这一假设缺乏三维动态数据支持。本研究通过高精度立体放射成像系统(HSSR)量化三组年龄匹配人群(健康对照组、THA组、腰椎融合组)在六种功能体位下的骨盆运动学差异,挑战了传统认知。材料与方法研究纳入30名受试者(每组10人),采用双平面X射线系统捕捉骨盆在五种静态体位(中立坐位、屈曲坐位、中立站立、后倾站立、伸髋站立
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-09-06
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无人机监测土壤保育技术促进巴西半干旱区再生水灌溉下饲料仙人掌间作系统的可持续生产
Highlight生物指标分析覆盖和间作对饲料仙人掌生长参数均产生显著影响(p<0.05)。覆盖处理使植株高度提升21%,冠幅扩大18%,而银合欢间作系统进一步促进新生肉质茎(cladode)数量增加23%。生物量与土壤响应覆盖处理使鲜物质产量(fresh matter yield)激增70%,土壤有机碳(SOC)含量翻倍(133%),同时电导率(EC)降低61%。银合欢间作组合表现最优,较单作系统增产59.7%,并显著提升土壤含水量(p<0.01)。无人机与机器学习应用0.75)。随机森林模型成功预测鲜物质产量(R²=0.83),证实遥感技术在精准农业中的实用性。Conclusion再生水灌
来源:Field Crops Research
时间:2025-09-06
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综述:颞下颌关节镜盘固定术不同技术对疼痛和张口度影响的系统评价与贝叶斯分析
摘要研究通过PRISMA指南系统评估三种颞下颌关节(TMJ)镜盘固定术的疗效差异。纳入标准为报告视觉模拟评分(VAS)和最大切牙间距离(MIO)的文献,采用贝叶斯线性回归分析。结果显示:刚性技术疼痛缓解最优(-56.07 VAS),半刚性技术MIO改善最大(9.84mm),非刚性技术居中(-51.47 VAS,8.41mm)。引言TMJ内部紊乱的治疗争议持续多年。尽管开放式手术在疼痛控制上表现更优,但关节镜手术凭借微创优势(减少解剖损伤、缩短住院时间)成为重要选择。1975年首次应用的关节镜技术,现适用于Wilkes II-V期患者,但不同术式适应症尚无共识。研究聚焦于盘固定术——通过锚定关节
来源:The Breast
时间:2025-09-06
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基于CFD-PIV技术的非牛顿流体强化混合与传质促进裂殖壶菌发酵生产DHA
Highlight局部流场动力学分析机械能通过生物反应器中的桨叶转化为动量,从而决定流体流动模式与混合效率(Martínez-Delgadillo等,2019b)。通过PIV技术研究了7.5 g/L羧甲基纤维素(CMC)溶液在四种不同桨叶反应器中的流场分布,转速分别为200 rpm(图2)和300 rpm(图S2)。如图2(a)所示,K型桨叶为全径向流桨叶,流体径向分散至反应器壁面后形成上下循环。相比之下,L型桨叶(图2(b))通过倾斜叶片设计产生不对称流场,打破传统对称流惯性,显著提升流体更新频率。E型桨叶(图2(c))结合动态微孔膜曝气技术,利用离心力与跨膜压差改善气泡分布。新型组合桨(L
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-06
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锂离子电池电化学-声发射联用表征技术的开发与应用
在锂离子电池(Li-ion battery)的寿命周期中,电极材料降解和副反应等内部机制时刻发生,这些过程的时空特征直接决定电池性能走向。传统依赖电压/电流的检测手段难以捕捉这些"沉默"的物理化学变化。研究团队开创性地将结构工程领域的声发射检测技术(Acoustic Emission, AE)引入电化学系统,开发出"声学伏安法"(acousto-voltammetry)。通过特殊设计的电磁屏蔽装置,成功抑制了电化学测试环境中的电磁干扰(EMI),使得石墨负极产乙烯气体(gas generation)和镍锰钴氧化物(NMC)正极颗粒破裂(particle fracture)的声学指纹得以清晰捕获
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纳米尺度致密化调控柔性沸石咪唑酯骨架气体选择性的创新策略
在能源化工领域,二氧化碳(CO2)与轻烃(C2H2/C2H4/C2H6)的高效分离是极具挑战性的工业难题。传统分离工艺能耗高、效率低,而具有分子识别能力的柔性金属有机框架(MOFs)为解决这一难题带来了希望。其中,沸石咪唑酯骨架(ZIFs)因其独特的结构可调性备受关注。然而,这类材料的"呼吸效应"导致其在吸附过程中会发生结构转变,当多种气体同时存在时,这种动态行为反而会降低选择性,严重制约了实际应用。发表在《Cell Reports Physical Science》的这项研究开创性地提出通过纳米尺度致密化来调控柔性ZIFs的气体选择性。研究团队选择具有代表性的ZIF-7和ZIF-9为研究对象
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-09-06
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物联网技术在沙特Al-Aziziah椰枣农场节水增效中的应用研究
在沙特阿拉伯广袤的荒漠中,椰枣树不仅是重要的经济作物,更是对抗严酷环境的生态屏障。作为全球第二大椰枣生产国,沙特年产量超150万吨,但传统灌溉方式正面临严峻挑战——Al-Aziziah农场每棵椰枣树每两天需消耗100-150升水,50台柴油水泵每月产生46万英镑运营成本,而水资源的过度使用与燃料消耗加剧了本已脆弱的生态平衡。这种"凭经验浇水"的粗放模式,既无法应对日益上涨的柴油价格(近年涨幅达200%),也难以适应气候变化下的水资源短缺,亟需一场数字化变革。为破解这一难题,Abdulaziz Aljumaiah团队在《Smart Agricultural Technology》发表研究,创新性
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-09-06
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基于迁移学习和可解释AI的芒果叶部病害检测技术研究进展
在全球气候变化和粮食安全压力下,精准农业技术成为保障作物产量的关键。咖啡作为巴西最重要的经济作物之一,传统监测依赖高分辨率卫星或无人机影像,成本高昂且难以大规模推广。SATVeg平台提供的免费NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,归一化植被指数)数据虽具潜力,但此前从未有研究证明其单独使用能达到实用级精度。研究团队选取巴西米纳斯吉拉斯州Patrocínio地区的60个地理参考样本,采集2016-2021年共6年的NDVI时间序列数据。创新性地对比了6种算法:逻辑回归、动态时间规整K近邻(KNN-DTW)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-09-06