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  • 非局域机械光学超表面

    本研究探讨了一种新型的机械-光学超材料(mechano-optical metasurface),通过将机械超材料的内部结构设计与光学超材料的非局域共振特性相结合,实现了对光学波前的可调控制。这种设计突破了传统光学超材料在波前调控上的局限,为未来的动态光学器件提供了新的可能性。文章通过两个不同的设计思路展示了机械变形如何影响光学响应,并进一步探讨了这种结合在实际应用中的潜力。传统光学超材料通常依赖于纳米结构的固定排列,其光学功能一旦制造完成就难以调整。然而,可调超材料则可以通过外部刺激(如机械力、电场或温度变化)动态改变其结构,从而实现对光学波前的实时调控。机械超材料因其独特的结构设计,可以在

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-10-28

  • 拓扑真空诱导的强光子-激子耦合

    基于微纳光子结构的电磁真空构建能够在单量子层面调控光子-激子相互作用。通过调控由边缘态形成的电磁真空,我们在含有介电纳米天线的拓扑光子晶体中实现了强烈的光子-激子耦合。通过将散射光引导至边缘态,原本在空气中波长超过一百纳米的纳米天线的线宽可以因拓扑鲁棒性而缩减至几纳米,从而同时实现强耦合条件和高光子收集效率。在拓扑保护下的电磁真空为控制量子光学中的光-物质相互作用以及片上量子信息处理提供了巨大潜力。

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-10-28

  • 用于实现高透明度的电磁对偶性超材料(Metagratings),同时将镜面反射降至最低

    近期,具有定制扩散反射特性的透明超表面因其在未来无眩光光学设计中的潜在变革性而备受关注。在这项研究中,我们提出了一类基于电磁对偶性的超光栅,这类超光栅由一对通过对偶变换和90°旋转操作生成的“对偶超原子”组成。我们严格证明了这类超光栅能够实现无失真传输,并将镜面反射降至最低,且这一特性不受超原子具体结构的影响。这一由超原子之间的对偶关系所保障的显著性能已通过全波仿真和微波实验(9.1–9.5 GHz频段)得到验证。我们的研究揭示了电磁对偶性在超器件设计中的基础性作用,为实现低镜面反射的透明性开辟了新的途径,并为抗反射和隐身技术提供了有前景的应用前景。

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-10-28

  • 在一维光子系统中,通过对偶对称性映射发生的非阿贝尔拓扑相变

    对偶性被视为隐藏的对称性,它将看似不相关的物理系统相互关联起来,这些系统具有相同的能谱和动态特性。然而,到目前为止,关于两个对偶部分之间的非阿贝尔拓扑相和非阿贝尔拓扑相变的研究还非常有限。在这里,我们利用一维光子晶体中两个简并极化缺陷模式与单轴晶体的耦合,揭示了与对偶性对称性相关的两个系统的非阿贝尔拓扑相变。我们证明了这两个对偶系统具有相同的阿贝尔不变量(即Zak相位和绕数),但可能处于不同的非阿贝尔拓扑相中,这些相由广义四元数群Q16描述。自对偶点正是非阿贝尔拓扑相变点。这些稳定的拓扑边缘态可以通过非阿贝尔拓扑电荷和绕数的组合进行理论预测,并通过数值方法进一步验证。我们的工作展示了在一个具有

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-10-28

  • 通过本征手性硅超表面中的准束缚态实现稳健的圆偏振发光

    本文探讨了在本征硅手性超表面中,通过准束缚态在连续谱(准BICs)和表面晶格共振(SLRs)实现从非手性有机染料分子中获得圆偏振光发射的现象。研究人员发现,这种圆偏振光发射具有显著的偏振不对称性因子($g_{PL}$)大于0.1,这为设计紧凑型圆偏振光源提供了新的思路。文章重点分析了两种光学模式在不同条件下的行为差异,并揭示了其对圆偏振光发射性能的影响机制。在非手性材料中,通常不会表现出圆偏振特性,但通过特定的纳米结构设计,可以激发出具有手性特征的光学响应。硅纳米棒二聚体的排列方式决定了超表面的光学特性,其中引入的非对称结构使得原本非手性的材料能够表现出圆偏振发射。这种现象源于纳米结构对光场的

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-10-28

  • 使用主族阳离子的同核键对二维范德华材料进行建模

    二维范德华(vdW)材料因其独特的物理和化学特性,在新型电子器件、传感器、太阳能电池和储能设备等领域展现出广阔的应用前景。这些材料通常由主族元素构成,如Ga–Ga、In–In、Si–Si、Ge–Ge和P–P等同核键,具有层状结构和弱层间相互作用,这使得它们在保持结构稳定性的同时,具备可调控的电子特性。本文通过第一性原理密度泛函理论(DFT)方法,对一系列包含同核键的二维vdW材料进行了系统研究,并评估了不同DFT泛函对材料结构、电子结构及功能性质的预测效果。研究发现,使用vdW校正的广义梯度近似(GGA)函数在计算这些材料的晶格常数时表现优异,其结果与实验数据的偏差在±2%以内,且计算成本相对

    来源:ACS Organic & Inorganic Au

    时间:2025-10-28

  • 12个月矫正年龄时早产婴儿引入辅食期间的父母喂养策略及其结果

    摘要简要概述 目的: 引入辅食是一个重要的阶段,尤其是对于早产儿及其父母来说,因为他们正在经历喂养关系的变化。这一时期父母的喂养策略可能会影响长期的喂养结果,但具体策略对后期喂养技能和喂养问题症状的影响尚不清楚。 方法: 早产儿的父母在婴儿1至12个月大期间定期完成了关于婴儿喂养情况的调查。在每个时间点,父母报告了他们使用的喂养策略以及婴儿的喂养技能(儿童口腔和运动能力量表)和喂养问题症状(儿科饮食评估工具)。研究人员分析了早期辅食喂养期间父母策略使用的模式,并评估了这些策略与1

    来源:Journal of Developmental & Behavioral Pediatrics

    时间:2025-10-28

  • 利用含有水凝胶复合电催化剂的蒸汽电解器,从非传统水源直接生产绿色氢气

    直接利用普遍存在的非传统水源,通过水电解技术,可以增强分散式氢能(H2)经济的灵活性,尤其是在有剩余可再生能源电力的情况下。然而,由于杂质的存在,副反应和腐蚀会严重限制水电解系统的使用寿命,除非对水进行预处理。在这里,我们展示了一种从非传统水源直接生产氢气(H2)的策略。该水蒸气电解系统(WVES)的关键改进包括通过水蒸气生成实现原位水净化,以及利用复合水凝胶提高水蒸气的传质效率。该系统实现了高达500 mA cm–2的电流输出,并且在150 mA cm–2的电流下能够稳定运行超过60小时。实验表明,使用合成盐水以及天然非传统水源均可以实现持续的氢气生产。经济分析和生命周期评估结果显示,与传统

    来源:ACS Energy Letters

    时间:2025-10-28

  • 通过其质子化氨基酸的电还原触发的Tau蛋白折叠与组装过程

    本研究探讨了一种通过电化学方法诱导tau蛋白形成β-结构纤维的新方法。这一方法不仅能够替代传统依赖磷酸化修饰的手段,还能够在无需任何辅因子的情况下快速形成tau纤维。该技术结合了电化学还原、圆二色光谱(CD)和紫外吸收光谱(UV)等手段,实现对tau蛋白构象变化的实时监测和动力学分析。研究发现,电化学还原能够有效地中和tau蛋白中带正电的氨基酸残基,从而触发其不可逆的聚集过程,形成富含β-结构的纤维。这一过程在15分钟内即可完成,为快速筛选小分子药物提供了新的可能性,特别是在阿尔茨海默病和其他tau蛋白病相关的研究中。tau蛋白在生理条件下通常与微管结合,其功能受到磷酸化修饰的调控。磷酸化通过

    来源:ACS Electrochemistry

    时间:2025-10-28

  • 在氢演化反应过程中,电双层内质子化缓冲物种的场增强均相解离的数值分析

    在电化学水分解反应(HER)中,第二维恩效应在强电场的作用下增强了弱电解质的解离过程。这种增强的解离对反应物交换机制产生影响,促进了游离质子的产生,从而促进HER的进行。本研究利用广义修正泊松-纳尔斯特-普兰克(GMPNP)模型,探讨了电场诱导解离的程度。该模型结合了电场增强的离子解离,以模拟离子分布和由此产生的质子限制电流密度,研究对象包括非缓冲体系中的KClO₄和缓冲体系中的K-碳酸盐及K-磷酸盐。研究结果表明,强电场敏感性可能会导致对水解离的高估,特别是在非缓冲条件下。值得注意的是,在存在缓冲物种的情况下,电场增强的质子解离使得游离质子能够作为有效的HER反应物,即使在电流密度超过数百毫

    来源:ACS Electrochemistry

    时间:2025-10-28

  • 肿瘤病房中可植入静脉端口的管理:一项最佳实践实施项目

    摘要通俗语言总结 引言: 植入式静脉导管(IVP)在癌症患者中广泛用于静脉给药和输液。对IVP的护理不当会增加导管堵塞或感染的风险,从而需要拔除导管。 目的: 本项目旨在通过实施基于证据的推荐措施,提高护士对肿瘤患者的IVP护理水平。 方法: 该项目在台湾的一家医疗机构进行。利用JBI证据实施框架(JBI Evidence Implementation Framework),制定了四个审核标准来进行基线和后续审核。通过客观结构化临床评估(OSC

    来源:JBI Evidence Implementation

    时间:2025-10-28

  • 反键态导致边缘共享金属硫属化合物的非谐性以及较低的热导率

    在具有边缘共享多面体的热电材料中,立体化学活性孤对(SCALPs)和轨道杂化在抑制晶格热导率(κL)方面起着关键作用。磷族元素(s)和硫族元素(p)轨道之间的强烈混合会产生活性孤对,这些孤对会增强晶格的非谐性,从而导致极低的κL值。在这项研究中,我们利用机器学习方法来系统地探究由键合驱动的机制及其对非中心对称磷硫化合物中热传输的影响。我们发现,SCALPs、Pn–Pn键合以及边缘共享多面体的共同作用能够在价带最大值附近形成反键态,从而加剧声子散射。为了量化这种非谐性,我们引入了一组键合描述符——孤对角度、孤对距离、离子性和杂化程度——这些描述符能够捕捉价带边缘附近局部结构特征和反键效应的影响。

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 烷基取代的碳三吡啶的合成及其在碳卟啉和氧杂碳卟啉制备中的应用

    近年来,科学家们对一类名为“三吡咯烷”(carbatripyrrins)的化合物进行了深入研究,这些化合物被发现是合成“苯基三吡咯烷”(benzocarbaporphyrins)及其相关结构修饰的衍生物的重要中间体。然而,未取代的三吡咯烷往往导致产物溶解性较差,限制了其应用范围。在本研究中,通过碱催化反应,成功合成了四种具有烷基取代的三吡咯烷,并进一步利用三氟乙酸(TFA)等试剂,得到了一系列的三吡咯烷类化合物和氧三吡咯烷类化合物(oxacarbaporphyrins)。这些结果表明,烷基取代的三吡咯烷是构建新型三吡咯烷类结构的重要前体。三吡咯烷类化合物的合成方法通常涉及二氢满烯(dihydr

    来源:ACS Omega

    时间:2025-10-28

  • 蛋白质组学视角下小分子对斑马鱼尾鳍再生调控的机制研究

    在本研究中,我们探讨了三种小分子(乙醇、葡萄糖和氯化钠)对斑马鱼尾鳍再生过程的影响。这些分子因其微小的体积,能够穿透组织和细胞膜,从而在体内条件中产生显著作用。斑马鱼作为研究再生机制的理想模型,因其尾鳍在断肢后具有出色的再生能力,能够重新生长出组织结构,这使其成为研究组织修复和再生的有力工具。研究通过系统评估这些分子对尾鳍再生的长期影响,揭示了它们在生理、行为和分子水平上的不同作用。研究结果表明,这些小分子对尾鳍再生过程产生了不同程度的干扰。其中,葡萄糖暴露对尾鳍再生的影响最为显著,导致再生速度的明显减缓。乙醇则在行为层面表现出更强的抑制作用,尤其是在运动距离和速度方面。氯化钠对尾鳍再生的影响

    来源:ACS Omega

    时间:2025-10-28

  • 从Neoglaziovia variegata (Arruda) Mez中提取的物质与介孔TiO2结合后所具有的光保护性能

    随着全球对健康和环境保护意识的不断提升,开发安全且高效的光保护剂已成为科研领域的重要课题。传统的防晒产品多采用有机或无机合成分子,这些物质虽然在一定程度上能够吸收、反射或分散紫外线,但其可能对生态系统和人体皮肤造成不良影响。因此,寻找一种既具备良好防护效果又具有较低毒性的替代材料,成为当前研究的热点。本研究提出了一种创新的防晒剂开发方法,即通过将巴西东北部特有植物Neoglaziovia variegata(俗称“caroá”)的提取物与介孔二氧化钛(TiO₂)结合,从而形成一种新型的天然防晒剂。这一方法不仅能够提升防晒效果,还展现出良好的生物相容性,为开发安全、有效的天然防晒产品提供了新思路

    来源:ACS Omega

    时间:2025-10-28

  • 建立用于表征油水管道中污泥特征的协议

    在石油工业中,从钻井、生产、处理、运输到精炼的各个环节,常常会观察到污泥的形成。这种污泥通常由多种化合物构成,包括有机物(如蜡、沥青质、环烷酸盐)和无机物(如碳酸盐、硫酸盐、腐蚀产物)等。污泥的形成不仅影响生产效率,还可能导致设备堵塞、腐蚀加剧以及环境问题,因此对其形成原因进行深入分析显得尤为重要。本研究旨在建立一套系统性的污泥分析方法,通过一系列综合技术手段,如热重分析(TGA)、连续溶剂萃取、微差热分析(μDSC)、硫化物测试、X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),来识别不同污泥的组成及形成原因。该方法的建立对于有效防止污泥形成具有重要意义,也为石油行业的生

    来源:ACS Omega

    时间:2025-10-28

  • 甲苯胺蓝衍生物与人血清白蛋白的生物偶联物及其与葫芦[7]脲基的复合物作为光动力疗法的药物递送载体

    光动力疗法(Photodynamic Therapy, PDT)作为一种癌症治疗手段,因其非侵入性和靶向性而受到广泛关注。PDT通常涉及三种关键成分:光敏剂(Photosensitizer, PS)、特定波长的光以及分子氧。在治疗过程中,光敏剂被引入体内并积累在癌细胞中,随后在光照射下激发产生具有细胞毒性的活性氧物种(Reactive Oxygen Species, ROS),从而诱导癌细胞死亡。然而,传统的PDT在实际应用中面临诸多挑战,如光敏剂在水中的溶解性较差、对正常组织的选择性不足以及难以有效递送至目标细胞。为了解决这些问题,研究人员开发了多种药物递送系统(Drug Delivery

    来源:ACS Omega

    时间:2025-10-28

  • 控制钙钛矿氧载体中的Ni-Fe共析现象,以提升甲烷化学循环干重整的效率

    甲烷化学循环干重整(CL-DRM)是一种新型的二氧化碳利用技术,能够生产出高质量的合成气。本文研究了钙钛矿氧载体La(Fe0.8–xNixAl0.2)O3(其中x分别为0、0.2、0.4、0.6和0.8)在CL-DRM过程中的性能。值得注意的是,La(Fe0.4Ni0.4Al0.2)O3在800°C时表现出93%的甲烷转化率、100%的二氧化碳转化率以及100%的二氧化碳选择性。综合活性测试和表征结果表明,铝的掺杂促进了镍(Ni)纳米颗粒的成核和生长。由于循环过程中的氧化还原作用,这些氧载体表面形成了大量的镍铁催化活性位点,从而具备了优异的催化活性、氧气储存能力和结构稳定性。此外,甲烷分解和碳

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 双途径氧化还原靶向催化作用提升基于溴的液流电池的电化学动力学性能

    基于溴的液流电池(BFB)具有高能量密度、固有安全性和低成本等诸多优点,因此在大规模储能领域具有很大的应用潜力。然而,溴阴极的活性较低且存在显著的渗透性问题,严重阻碍了其商业化进程。为此,研究人员设计了一种普鲁士蓝类似物Co2Fe(CN)6(CoHCF),并在其表面涂覆了含氮碳复合材料(CoHCF@NC),以催化溴阴极处的氧化还原反应。CoHCF中的CoIII/CoII阳离子对以及FeIII(CN)6/FeII(CN)6阴离子对均与Br2/Br–处于相同的氧化还原电位范围内,从而实现了双途径的氧化还原催化作用,显著提升了电池的电化学动力学性能。此外,源自ZIF的含氮碳(NC)框架为均匀嵌入其中

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • Al4B2O9:Tb3+ 玻璃-陶瓷闪烁体,用于深地极端环境中的反热淬火X射线成像

    200°C)、高湿度等极端条件。然而,由于玻璃闪烁体本身的声子能量较高且缺陷较多,它们容易发生热猝灭(TQ),从而导致在高温下的检测效率降低。为了抑制高温下的热猝灭现象,研究人员通过引入氟化物来降低声子能量,并通过纳米晶化技术调控浅层缺陷的状态,从而研究辐射发光过程中声子和缺陷的机制。研究发现,较低的声子能量可以有效减少热载流子弛豫过程中的能量损耗,而浅层缺陷状态则有助于载流子在迁移至发光中心时的传输效率。这两种策略共同提升了辐射复合效率。基于以上研究,成功合成了一种具有较低声子能量(0.74 eV)和大量浅层缺陷状态的Al4B2O9:Tb3+玻璃陶瓷(GC)。该材料在400°C时的抗热猝灭性

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28


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