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一种由热致变色粉末实现的温度适应性辐射冷却涂层,可全年为建筑节能提供帮助
温度适应性辐射冷却(TARC)涂层是一种新型的节能材料,旨在通过其光学性能的动态调整,以适应不同环境温度的需求,从而在建筑领域实现更高效的能量管理。这种涂层的核心设计理念是利用热致变色粉末的特性,使其在特定温度范围内能够自动切换冷却与加热模式,从而减少传统被动式日间辐射冷却(PDRC)材料在寒冷季节可能带来的额外加热负荷问题。在当前的研究中,TARC涂层的性能通过一种称为四参数半量子(FPSQ)模型的方法进行了分析和优化。该模型能够有效预测材料在不同温度下的光学响应,包括对太阳光的反射率和对中红外波段的发射率。研究者通过实验确定了TARC涂层的最佳组成比例,并将其应用于实际测试中。实验结果显示
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-28
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迈向清洁、高效且稳定的运行:涡轮增压氢发动机的实验评估与多目标优化
氢燃料作为内燃机领域的一种可持续且零碳排放的替代能源,正受到越来越多的关注。随着全球交通运输行业面临减少温室气体排放的压力,特别是在严格的气候政策和向低碳燃料及电气化转型的推动下,氢燃料内燃机(H₂ICE)因其高能量密度、广泛的可获得性以及可再生能源生产潜力,被视为实现碳中和交通的重要手段。本文研究了基于制动热效率(BTE)、氮氧化物(NOₓ)排放、指示平均有效压力的方差系数(CoVₐₘₑₚ)和燃烧敲击强度(RI)四个关键指标的清洁、高效且稳定的氢燃料内燃机系统。研究通过在典型的增程器工况(2500 rpm,30 kW)下对1.5升可变几何涡轮增压直接喷射氢燃料内燃机进行实验,结合多因素设计对
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-28
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综述:应对酶预处理在精油提取过程中的操作复杂性:我们真的走在正确的道路上吗?——一项关键分析
在当前的植物精油提取领域,传统的水蒸气蒸馏技术依然是行业中的主要方法。然而,随着科技的发展和环保意识的提升,这种技术正面临现代化和绿色化技术的挑战。在这一背景下,酶预处理技术逐渐成为一种创新性的解决方案,它不仅能够提高精油的提取效率,还能缩短操作时间,从而在保持传统方法优势的同时,满足现代工业对高效和环保的需求。酶预处理的核心在于利用特定的酶溶液对生物质进行预处理,使其细胞壁结构发生变化,从而更容易释放出内部的精油。这种技术的关键在于选择合适的酶种类、浓度、反应时间和温度。通过深入研究和分析这些因素,可以更好地理解如何优化酶预处理过程,以达到最佳的提取效果。此外,酶预处理还能够与现代技术如微波
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-28
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从冰到氢:一种实现去中心化绿色能源自给自足的循环系统
李红雅|李元未来基于冰的氢能与韧性环境研究实验室(X-Here Trek Laboratory,正在建立中),美国纽约州霍华德海滩,邮编11414摘要本文介绍并验证了自再生可持续冰-氢-水(SReSIHW)循环技术,这是一种颠覆性的分散式氢生产方法。我们建立了一个闭环系统的可行性,该系统利用水冰(Ih)的固有特性,在绝热条件下自发地在氢燃料和水前体之间循环,并保持氢质量的守恒。核心创新在于“通过不完美冰Ih生产氢”(HPIIIh)技术,该技术可以直接从固态中提取质子,无需外部电极、持续的能量输入、液态电解质或稀缺的催化剂。我们的研究结果展示了三个关键点:(1)在现实约束条件下实现了净正能量输出
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-28
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一种新型的高保真双尺度模型预测控制策略,用于节能型变风量(VAV)系统:在地铁站站台的应用
在现代城市交通系统中,地铁站作为重要的交通枢纽,其运营过程中涉及大量能源消耗,尤其是在空调系统方面。研究表明,地铁站的供暖、通风与空气调节(HVAC)系统通常占总能耗的50%-60%。因此,提升地铁站HVAC系统的能效和温度控制精度,对于实现节能减排目标具有重要意义。为了应对这一挑战,本研究提出了一种新颖的高保真双尺度模型预测控制(HFDS-MPC)策略,专门针对地铁站变风量(VAV)系统中的温度调控问题。HFDS-MPC的核心创新在于将双尺度空间网格与基于卡尔曼滤波的估计器相结合,以实现对模型预测的实时校正。这种结合使得系统能够在仅有少量温度传感器的情况下,利用温度场的空间相关性,推断出整个
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-28
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在采用多种可再生能源和电力制氢系统的数据中心中,对供电及剩余能源利用进行优化
随着数据存储、处理、云计算等数字应用的迅猛发展,数据中心的能耗问题日益突出。全球能源转型的加速使得寻求可持续的能源解决方案变得尤为迫切。将可再生能源与优化系统配置相结合,是确保数据中心运行效率与可靠性的关键策略。本文提出了一种混合能源系统,该系统融合了风能、太阳能、柴油发电以及以氢为基础的能源储存方案,包括电解装置、氢气储罐和燃料电池。该系统旨在提升电力供应的可靠性,同时高效利用多余的可再生能源,并在减少环境影响的前提下实现这一目标。研究首先评估了不同规模的光伏系统对整体性能的影响,发现800千瓦的光伏系统表现最佳。随后,对不同氢气系统配置进行了分析,以选择最具潜力的电解装置设置用于进一步研究
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-28
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基于2-MXene的三功能单原子催化剂在提高HER(氢还原)、OER(氧还原)和ORR(氧化还原)性能方面的应用
在当今全球能源转型与可持续发展的背景下,清洁、高效的能量转换与存储技术(ECSTs)成为研究的热点。这些技术包括水分解、可充电空气电池和燃料电池等,它们不仅具有环保的操作特性,还能实现较高的能量转换效率。然而,传统催化剂在实际应用中常常面临成本高、资源稀缺以及稳定性差等问题,这限制了其在大规模工业中的推广。因此,开发新型的、具有多功能催化能力的材料成为推动下一代ECST系统发展的关键。近年来,多功能电催化剂因其在水分解和可充电空气电池中的优异表现而受到广泛关注。这些催化剂能够同时促进氢析出反应(HER)、氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR),不仅简化了设备设计,还提高了系统的集成度和效率
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-28
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hBN含量对海洋应用中Ni-Ag基复合涂层耐腐蚀行为的影响:一种设计策略
铜(Cu)作为重要的非铁金属,因其优异的热、电和机械性能,广泛应用于航空航天、原子能、电力传输、管道、水处理(包括海水系统)、热导体、热交换器和船舶制造等多个领域。然而,铜基材料在恶劣的盐性环境中容易发生腐蚀,这会显著缩短其使用寿命。为了应对这一问题,研究者采用电沉积技术,在铜基体上制备了hBN(六方氮化硼)增强的Ni-Ag复合镀层。通过调整hBN纳米颗粒的含量(0–20 g/L),研究人员成功获得了不同组成的复合镀层,并对其表面形貌、润湿性、粗糙度以及电化学腐蚀行为进行了系统研究。研究发现,hBN的添加对Ni-Ag镀层的微观结构产生了显著影响。在hBN含量达到5 g/L时,镀层表面呈现出致密
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-28
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在具有冷却孔的增材制造样品上,对APS和SPS防腐蚀(TBC)系统进行了热循环测试
Jarom Chamberlain | Hannah Patenaude | Adrien J. Terricabras | Joshua T. White | Rami Batrice | Tim Coons | Marisa Monreal无机化学、同位素化学和锕系元素化学(C-IIAC),美国洛斯阿拉莫斯国家实验室摘要采用熔盐电沉积法在氮化铀基底上沉积了一层保护性锆涂层。氮化铀可作为先进核反应堆和核热推进系统的燃料。通过系统化的熔盐电沉积方法,在氮化铀圆柱体上制备了均匀的金属锆涂层。文中描述了电化学电池的设置方式,并介绍了两种不同的用于固定氮化铀基底作为工作电极的方法。研究了多种沉积过程
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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水射流空化处理对AlCoCrFeNi共晶高熵合金微观结构和力学性能的影响
2.1 共晶高熵合金
Jarom Chamberlain|Hannah Patenaude|Adrien J. Terricabras|Joshua T. White|Rami Batrice|Tim Coons|Marisa Monreal无机化学、同位素化学和锕系元素化学(C-IIAC),美国洛斯阿拉莫斯国家实验室摘要采用熔盐电沉积法在氮化铀基底上沉积了一层保护性锆涂层。氮化铀可用作先进核反应堆和核热推进系统的燃料。通过系统化的熔盐电沉积方法,在氮化铀圆柱体上生成了均匀的金属锆涂层。文中描述了电化学电池的设置,并介绍了两种不同的氮化铀基底作为工作电极的定位方式。考虑了多种沉积相关的电气参数,如氧化脉冲、占空比和
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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在氮化铀表面利用氟化物熔盐电沉积法制备金属锆涂层
Jarom Chamberlain|Hannah Patenaude|Adrien J. Terricabras|Joshua T. White|Rami Batrice|Tim Coons|Marisa Monreal无机化学、同位素化学和锕系元素化学(C-IIAC),美国洛斯阿拉莫斯国家实验室摘要采用熔盐电沉积法在氮化铀基底上沉积了一层保护性锆涂层。氮化铀可用作先进核反应堆和核热推进系统的燃料。通过系统化的熔盐电沉积方法,在氮化铀圆柱体上制备了均匀的金属锆涂层。文中描述了电化学电池的设置方式,并介绍了两种不同的将氮化铀基底作为工作电极的方法。考虑了多种沉积过程中的电气参数,如氧化脉冲、占空
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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氮掺杂对AlTiCrNbZrSiN高熵涂层结构演变和性能的影响
这项研究围绕一种新型高熵合金(HEA)的氮掺杂对涂层微观结构和性能的影响展开。通过直流磁控溅射技术,制备了AlTiCrNbZrSiN涂层,并对不同氮气流量下涂层的结构演变和性能变化进行了系统分析。研究发现,氮气的引入显著改变了涂层的微观结构,使其从非晶态逐渐转变为面心立方(FCC)晶体结构。随着氮气流量的增加,涂层的硬度也随之提高,达到最高值28.26±0.45 GPa时对应的氮气流量为40 ml/min。此外,氮气的掺杂还提升了涂层的耐磨性能,其中最低的磨损率出现在氮气流量为10 ml/min的情况下。这些性能的提升主要归因于涂层的致密结构和增强的机械性能。相比之下,具有非晶结构的涂层展现出
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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关于三价铬(Cr)-碳化锆(ZrC)复合涂层结构与性能的研究:其中ZrC的含量通过电流密度进行调控
这项研究聚焦于通过三价铬(Cr(III))电沉积工艺首次制备铬-锆碳(Cr-ZrC)复合镀层,并系统探讨了电流密度对镀层微观结构演化、硬度以及摩擦学性能的影响。研究结果表明,所制备的复合镀层具有非晶态基体,其中均匀分散着锆碳(ZrC)颗粒,并且在Cr基体与ZrC颗粒之间观察到了非晶态界面,这种结构确保了界面之间的牢固结合。随着电流密度的升高,Cr-ZrC复合镀层的厚度和ZrC颗粒的含量均呈现出增加的趋势。当电流密度达到20 A/dm²时,ZrC颗粒的体积分数达到了15.55%,同时镀层厚度为9.81 μm,此时镀层表现出最高的硬度,为1239.8 ± 20.7 HV,相较于不含ZrC颗粒的纯C
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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涂覆聚醚酮酮(PEKK)聚合物的力学性能、微观结构及摩擦学性能
这项研究聚焦于聚醚酮酮(PEKK)材料在经过铬氮化物(CrN)和铬铝合金氮化物(CrAlN)涂层处理后的机械性能、微观结构以及摩擦学表现。研究团队采用低功率直流反应磁控溅射(PVD)技术,在PEKK基材上沉积这些涂层,旨在提升其在极端环境下的耐久性和摩擦性能。PEKK作为一种高性能热塑性材料,因其轻质、化学惰性、良好的电热绝缘性、抗腐蚀性和生物相容性,在汽车、航空航天、生物医学和电子等行业中被广泛应用。然而,这类材料在机械应力或极端环境下通常表现出较差的摩擦学性能,包括高摩擦系数、低耐磨性以及有限的热稳定性,这限制了其在关键应用中的潜力。因此,研究团队通过表面改性技术,如物理气相沉积和化学气相
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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HVOF喷涂参数对CoCrFeNiMo高熵合金涂层摩擦学行为的影响
高熵合金因其独特的性能在现代材料科学中受到广泛关注。这类合金通常由五种或更多种主要金属元素组成,具有高配置熵、优异的硬度、结构稳定性和出色的耐磨性等优点,使其成为极端环境下机械部件表面保护材料的理想选择。在众多高熵合金中,CoCrFeNiMo因其在高温和高载荷条件下的优异性能,被研究者视为一种具有广泛应用前景的材料。然而,其实际应用仍面临一些挑战,尤其是在热喷涂工艺中,涂层的微观结构和宏观性能之间的关系尚未完全阐明。因此,优化高熵合金涂层的喷涂参数,以调节其摩擦学性能,成为当前研究的重要方向。本研究通过系统调整氧气和航空煤油的流量,制备了三种CoCrFeNiMo高熵合金涂层,并对它们的微观结构
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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离散激光表面硬化与超声表面滚压联合作用对Cr-Ni-Mo钢耐磨性和疲劳性能的增强效果
在现代工业技术不断发展的背景下,材料表面性能的优化已成为提高机械部件使用寿命和工作可靠性的重要研究方向。特别是在轻量化和高功率密度设计概念日益普及的今天,表面接触应力和不稳定性显著增加,使得表面磨损问题愈发严重。因此,如何在提升表面性能的同时,避免因单一强化手段导致的性能失衡,成为材料科学领域亟需解决的问题。针对这一挑战,本文探讨了离散激光表面硬化(DLSH)与超声表面滚压(USR)联合处理对Cr-Ni-Mo钢表面性能的影响,重点分析其在微观结构、相变、耐磨性和抗疲劳性能方面的变化,并进一步揭示了这种联合处理机制如何实现对表面性能的协同提升。离散激光表面硬化是一种基于仿生学和相变强化理论的新型
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-10-28
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国家安全网政策对不同种族母亲围产期出生结果的影响
亚历山德拉·伊斯图斯(Alexandra Eastus)| 阿莉娜·施纳克-马赫(Alina Schnake-Mahl)| 皮娅·查帕罗(M.Pia Chaparro)| 费利切·莱-谢尔班(Felice Lê-Scherban)| 加布里埃尔·L·施瓦茨(Gabriel L. Schwartz)| 卡罗琳·克拉维茨(Caroline Kravitz)| 布伦特·A·朗格利尔(Brent A. Langellier)德雷塞尔大学多恩西夫公共卫生学院(Dornsife School of Public Health)卫生管理政策系,美国宾夕法尼亚州费城市场街3215号内斯比特大厅(Nesbitt
来源:Social Science & Medicine
时间:2025-10-28
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MGMSDNet:一种基于多梯度多尺度注意力机制的去噪网络
图像去噪是计算机视觉领域的一个重要组成部分,其目标是从含有噪声的图像中恢复清晰且无噪声的图像。这一技术在医疗影像、遥感图像和摄影等多个应用场景中发挥着关键作用。随着深度学习的快速发展,图像去噪模型在性能上取得了显著提升,但仍然存在一些关键的局限性。尽管一些先进的方法通过增加网络深度来提高去噪效果,但随之而来的计算成本上升、训练复杂性增加以及性能提升的边际效益递减等问题,限制了其在实际应用中的广泛部署。此外,梯度信息和负图像特征在去噪过程中的作用往往被忽视,这导致模型在捕捉图像细节结构方面的能力受限。MGMSDNet作为一种基于梯度引导的卷积神经网络(CNN)与注意力机制相结合的去噪方法,旨在在
来源:Signal Processing: Image Communication
时间:2025-10-28
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用于便携式触觉应用的独立式混合静电-气动执行器
崔恩淑(Eunsuk Choi)|孙贤贞(Hyeonjeong Sun)|崔承民(Seungmin Choi)|李承宰(Seungjae Lee)|尹叶恩(Yeoeun Yun)|黄奎彬(Kyubin Hwang)|李承贝克(Seung-Beck Lee)韩国首尔城东区王西路222号汉阳大学信息显示与半导体研究所,邮编04763摘要在这项研究中,我们开发了一种毫米级混合静电-气动(HEP)执行器,该执行器将静电驱动机制和气动驱动机制结合在同一个共面同心结构中。HEP执行器通过静电作用驱动弹性膜,从而使气动腔室膨胀,无需任何外部气动组件,如泵、阀门或管道。一个半径为1.7毫米的实验装置在300伏
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-10-28
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基于循环浸涂工艺制备的疏水性三聚氰胺泡沫传感器,用于深度学习驱动的压力监测与手势识别
孙思|徐曦|冯慧瑶|叶峥|肖倩茹广州大学计算科学技术研究院,中国广州摘要开发高性能、多功能且低成本的可穿戴传感器具有重要意义。在本研究中,我们采用了一种简单的循环浸涂方法,显著提高了三聚氰胺泡沫的导电性。通过进一步喷涂聚二甲基硅氧烷溶液,改性后的泡沫既具有导电性又具有疏水性,使其适合作为防水压力传感器使用。该传感器能够轻松识别不同的压力参数(如压力强度和频率),并展现出优异的性能指标:响应时间约为28毫秒,且在5000次循环测试中仍保持稳定。此外,传感器电阻变化率与泡沫的压缩比呈线性关系(比例系数为1.12),因此可以通过测量电阻变化率来获取压缩比数据。借助深度学习模型,该传感器能够以接近95
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-10-28