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单栅电光光束切换超表面:实现高效大角度偏转与简化驱动机制的新突破
在光探测与测距(LiDAR)、自由空间光通信、激光显示和激光加工等前沿应用领域,动态光束控制技术正发挥着越来越重要的作用。传统的机械式光束控制方法存在体积庞大、功耗高等固有缺陷,而微机电系统(MEMS)技术虽然在一定程度上实现了小型化,但仍面临耐久性和操作速度的挑战。主动超表面(active metasurfaces)技术的出现为解决这些问题提供了新思路,它能够以前所未有的时空分辨率精确调控光波前。然而,现有的电光主动超表面大多需要复杂的栅极阵列来独立控制每个超原子(metaatom)的局部响应,这种设计不仅导致驱动机制复杂化,还因强光-物质相互作用带来较大损耗,使得光学效率显著降低。此外,实
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-08-28
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综述:小分子主客体材料实现超长有机余辉的研究进展
引言超长有机余辉材料指在移除激发光源后仍能持续发光数秒至数小时的光功能材料。与传统无机余辉材料相比,有机体系具有成本低、毒性小、结构可调和生物相容性好等优势。近年来,主客体掺杂策略通过构建刚性微环境抑制分子振动和旋转,成为实现高效有机余辉的关键途径。其中小分子主客体体系因合成简便、能级精确可调、分子相互作用明确等特点,成为研究发光机制和设计高性能材料的理想平台。发光机制超长有机余辉的发光机制主要分为三类:1.超长室温磷光(URTP):依赖于高效系间窜越(ISC)过程,使单重态激子转换为三重态激子,并通过抑制非辐射衰减实现长寿命磷光发射。关键因素包括大的自旋轨道耦合(SOC)、高辐射衰减速率和刚
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-08-28
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高性能消色差平面透镜:突破高数值孔径与大孔径宽带成像的瓶颈
在光学成像技术发展的漫长历程中,消色差透镜自172年由Chester Moor Hall发明以来,一直是光学设计的核心课题。随着现代信息技术对微型化、超紧凑、轻量化光学系统的需求日益增长,传统透镜的体积和重量已成为技术发展的瓶颈。超表面(metasurface)的出现为平面光学元件带来了革命性的可能。通过亚波长尺度的超原子(meta-atoms)结构,研究人员能够实现对光波相位的精确调控,从而设计出超薄消色差平面透镜(achromatic flat lenses)。然而,尽管已有多种方案被提出——如增强单个超原子的色散调控能力、采用渐近拟合方法、设计多级衍射透镜或混合多层结构——但始终未能突破
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-08-28
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俄罗斯农业科学形成与发展的里程碑:纪念全苏农业科学院成立95周年
本文系统阐述了俄罗斯农业科学从M.V. Lomonosov(洛蒙诺索夫)开创性研究至今的发展脉络。早期科学家在土壤形成(soil formation)、植物营养(plant nutrition)与光合作用(photosynthesis)等领域的孤立基础研究,已演进为包含255所科研机构、51个人工选育中心(涵盖作物栽培与畜禽育种)的完善体系。目前俄罗斯科学院农业科学学部拥有287名成员(含161名院士与126名通讯院士),指导着联邦科学与高等教育部及农业部下属科研教育机构的基础性与探索性研究。科学家团队年均研发约300个具有国际竞争力的农作物新品种(含栽培种与杂交种),其产量与品质指标超越国际
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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伏尔加河下游地区土壤水分调控与植物保护体系对马铃薯产量及生物指标的影响研究
研究探讨了土壤水分 regimes(水分状况)与植物保护系统对马铃薯植株生物指标及商品薯块生产力的影响。试验于2021–2023年在伏尔加格勒州(Volgograd oblast)进行,采用双因素设计:因子A为0–0.4米土层湿度,设两个水平——不低于最小持水量(minimum moisture-holding capacity, MMC)的70%(A1)与80%(A2);因子B为马铃薯植物保护系统,包括生物防治(B1)、综合防治(B2)与化学防治(B3)。试验在轻栗钙重壤土上种植“Gulliver”品种马铃薯。结果显示,在80% MMC背景下,马铃薯生育期最长,依保护系统不同介于87至102
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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灰森林土条件下春小麦产量与土壤因子的关联强度与机制解析
在灰色森林土条件下,科学家们深入探究了春软小麦产量与关键土壤参数之间的内在联系。这项跨越1982至2018年的长期研究在鞑靼斯坦共和国Pre-Kama地区展开,重点关注了土壤农化特性与1米土层春季有效水分储备对作物的综合影响。试验采用包含休闲地-冬黑麦-春小麦的轮作体系,每年按推荐量(N40-60 P40-50 K40-60)为前茬作物施用矿质肥料,而小麦生育期则不施任何肥料。研究区域的土壤属于中壤质灰色森林土,其有机质含量介于2.8-3.2%,水解氮(Hydrolyzable Nitrogen)为100-149 mg/kg,有效磷(Available Phosphorus)和有效钾(Avai
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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农业作物碳汇评估与土壤有机质输入:春小麦、玉米及工业大麻的固碳效应研究
一项关于农业作物碳汇(Carbon Sequestration)与土壤有机质输入的研究在控制性植物生长室(Phytotron)中展开。科研团队以春小麦、玉米和工业大麻为实验对象,使用容积0.11 m3、表面积0.28 m2的容器,填充来自巴什科尔托斯坦共和国碳多边形(Carbon Polygon)地区的淋溶黑钙土(Leached Chernozem)。实验采用红蓝光谱LED植物补光灯(波长450–660 nm,光通量4500 lm)模拟每日14–18小时光照。通过封闭舱法(Closed-Chamber Method)监测CO2通量,发现玉米的CO2吸收速率达9.38 ppm/min,工业大麻为
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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西伯利亚西部农业生态系统中微生物制剂对微真菌群落多样性及作物健康的影响研究
2022–2024年期间,在西伯利亚南部森林草原带开展了一项关于播种前种子细菌化处理对谷物作物根际真菌群落分类多样性影响的研究。试验采用源自节杆菌属(Arthrobacter mysorens 7)的固氮菌制剂Mizorin和具有杀菌促生功能的黄杆菌属(Flavobacterium sp. L-30)接种剂L-30进行处理。实验设计包括两种作物:春软麦品种Tarskaya 12与燕麦品种Siberian Hercules(因子A),以及三种接种处理:不接种、Mizorin接种和Flavobacterin接种(因子B)。通过真菌核糖体操作子ITS2区域扩增子文库分析,首次揭示了鄂木斯克额尔齐斯河
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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乌拉尔地区牛群β-酪蛋白基因多态性对乳制品生产性能的影响研究
β-酪蛋白(β-casein)是一种由224个氨基酸链构成的蛋白质,约占牛奶总蛋白含量的30%。该基因存在两种主要等位基因:A1和A2,其中A1变体仅有一个氨基酸与A2不同。研究表明,携带A2A2基因型的奶牛所产牛奶与人类饮用后不易引发乳蛋白过敏反应,且该基因多态性会影响奶酪制作所需的关键乳质参数。本研究针对斯维尔德洛夫斯克州的荷斯坦奶牛群体,采用实时荧光定量PCR系统(7500 Real Time PCR System)对221头牛进行基因分型。结果显示:A1A1基因型频率为15.4%,A1A2为42.5%,A2A2为42.1%;等位基因频率A1为36.7%,A2为63.3%。在305天首胎
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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植物源生物活性化合物调控肉鸡抗氧化基因表达及肝脏功能激活的转录组学研究
研究人员通过营养基因组学方法,分析菊苣(Common chicory)来源的菊粉(Inulin)、圣约翰草(St. John’s wort)黄酮类化合物(Flavonoids)等植物生物活性物质对肉鸡抗氧化系统的调控机制。实验选用36只"Smena 9"品系肉鸡,分组饲喂35天后采集肝脏样本,采用2−ΔΔCT法检测超氧化物歧化酶1(SOD1)和过氧化物氧化还原酶6(PRDX6)基因表达,并以β-肌动蛋白基因(ACTB)作为内参。结果表明圣约翰草黄酮提取物使SOD1转录水平显著提升3.53倍(p≤0.01),同时肝脏绝对重量增加26.1%,肝细胞长度增大69.4%。组织学与转录组数据共同证实植物
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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低温敏感期胚胎暴露调控TRPM2与RYR2表达增强雏鸡体温调节能力的机制研究
研究通过分析候选基因TRPM2(瞬时受体电位melastatin 2)和RYR2(ryanodine受体2)在雏鸡体温调节系统发育中的作用,揭示低温应激适应机制。实验选用俄罗斯雪白鸡(抗寒选育系)与Amrox鸡(非抗寒系),在胚胎敏感期(孵化第5天)进行剂量式低温暴露(+14…+16°C,6小时)。结果显示,经处理的Amrox雏鸡在14日龄时表现出更强的冷应激适应性:其能量代谢优先利用脂质与蛋白质,并通过肌肉非颤抖性产热机制维持体温。PCR检测证实,实验组雏鸡胸肌中RYR2与TRPM2基因相对表达量较对照组显著升高(Amrox鸡提升2.5倍)。研究表明,胚胎期单次低温刺激可重塑雏鸡体温调节通路
来源:Russian Agricultural Sciences
时间:2025-08-28
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益生菌Lactobacillus acidophilus (La5)降低产褥期尿路感染发生率的随机对照试验研究
本研究旨在评估益生菌对产后期间尿路感染(urinary tract infection, UTI)发生率的影响(主要结局),以及生活质量、母乳喂养表现、婴儿生长和不良事件(次要结局)。这项双盲、随机、安慰剂对照试验在伊朗大不里士开展,共纳入234名符合标准的女性,通过区组随机化方法分为益生菌组和安慰剂组。干预组每日一次口服含2×109 CFU Lactobacillus acidophilus的500毫克胶囊,持续8周;对照组则服用等量常规玉米淀粉胶囊。干预开始后第8周进行尿培养检测以评估UTI发生情况。生活质量在干预前后分别进行评估,母乳喂养表现和婴儿生长则在干预结束时进行评价。结果显示,益
来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins
时间:2025-08-28
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基于自编码器与多层感知机的智能电网虚假数据注入攻击异常检测框架研究
随着现代电力分配网络逐渐演变为信息物理系统(CPS),高级量测架构(AMI)的广泛应用在提升电网智能化水平的同时,也带来了新的网络安全漏洞。虚假数据注入(FDI)攻击通过篡改电力消费数据,导致巨额经济损失、运行效率低下和电网不稳定。全球能源行业因非技术性损失每年高达约893亿美元,这使得开发有效的异常检测技术成为当务之急。传统基于规则的技术和机器学习模型存在明显局限性:误报率高、难以适应新的攻击模式,且在大规模部署中表现不佳。面对这一挑战,研究人员在《ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVIEW》上发表了一项创新研究,提出了一种强大的异常识别框架(AIF),该框架结合了自编码器
来源:ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVIEW
时间:2025-08-28
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葫芦[8]脲介导非共价二聚体堆叠模式转换实现荧光量子产率跃升
通过合成三种具有180°、120°和60°键角特性的刚性二苯基吡啶甲苯衍生物(p-BPy、m-BPy、o-BPy),晶体结构分析显示p-BPy与m-BPy均形成J-聚集模式,其中m-BPy呈反平行堆叠而p-BPy为各向同性平行排列。二维核磁共振(2D NMR)证实在水溶液中p-BPy和m-BPy仍保持J-聚集,而o-BPy无堆叠行为。葫芦[8]脲(Cucurbit[8]uril, CB[8])可包裹两个p-BPy或m-BPy分子,前者在腔体内仍保持固态及水溶液中的J-聚集特性,荧光发射峰从490 nm红移至570 nm。令人惊讶的是,m-BPy二聚体在CB[8]空腔内从反平行堆叠转变为各向同性
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-08-28
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微交联载体屏障网络构建:增强硅橡胶介电与机械性能
高温硫化硅橡胶(Silicone Rubber, SiR)因其优异的绝缘与机械性能,被广泛用作高压直流(High-Voltage Direct Current, DC)电缆附件中的附加绝缘材料。然而,在长期的电-热-力学耦合作用下,电缆附件所受的拉伸与扭转力会破坏SiR的分子间作用力,导致绝缘电阻下降,从而使SiR与交联聚乙烯(Cross-Linked Polyethylene, XLPE)异质界面处的初始击穿电压显著降低,极易引发界面放电故障。为攻克这一绝缘薄弱环节,研究团队将具有高绝缘特性的肉桂腈小分子作为交联剂引入SiR体系,有效增强了材料的机械性能。这些肉桂腈分子还具有强电子排斥特性,
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-28
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一步物理混合法制备石墨烯/炭黑/四氧化三铁/石蜡复合材料显著提升电磁波吸收与雷达隐身性能
通过一步物理混合法构建的石墨烯(Graphene, G)/炭黑(Carbon black, CB)/四氧化三铁(Fe3O4)/石蜡复合材料展现出卓越的电磁波吸收特性。采用同轴法结合矢量网络分析仪测试电磁参数,发现当质量比为6:1:8时,材料实现最小反射损耗(RLmin)低至-57.66 dB,有效吸收带宽(EAB)达到3.0 GHz,且阻抗匹配值接近理想值0.99。电磁波吸收机制分析表明,多种损耗机制的协同作用增强了材料性能。通过CST仿真评估雷达散射截面(RCS),在多数角度下均低于-10 dBm2,证实其优异的雷达隐身能力。该研究为开发高性能电磁波吸收材料提供了创新且可行的技术路径。
来源:Polymer Composites
时间:2025-08-28
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综述:负载型钌催化剂上木质素衍生酚类加氢脱氧制备环己烷基产物的最新进展
木质素转化与环己烷基产物的战略意义随着化石燃料资源的持续减少,生物质增值策略作为可持续的绿色方法,为应对能源危机提供了生产化学品和燃料的新途径。木质素作为纤维素生物质中未充分利用的组分,其芳香特性使其成为生产化学品和燃料的有吸引力原料。然而,木质素的顽固降解性一直是其增值利用的主要障碍。木质素通过催化或热解 depolymerization(解聚)产生的生物油含有低分子量酚类化合物(单体、二聚体和低聚物),其氧含量远高于燃料所需。催化加氢脱氧(HDO)是将生物质材料转化为化学品和燃料的一个诱人机会。木质素结构与衍生单体的应用木质素是一种由紫丁香基(S)、愈创木基(G)和对羟基苯基(H)单元组成
来源:ChemCatChem
时间:2025-08-28
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CdS基级联双异质结界面整流效应协同增强过氧化氢生产与有机合成
在能源危机和环境污染的双重压力下,绿色可持续的化学合成技术成为科学界与工业界共同关注的焦点。过氧化氢(H2O2)作为一种重要的绿色氧化剂,在医药、化工和环境治理等领域具有广泛应用,但其传统生产工艺——蒽醌法存在高能耗、高污染等问题。光催化技术利用太阳能将水和氧气转化为H2O2,同时可耦合有机物的选择性氧化,实现“一石二鸟”的绿色合成路径。然而,该技术的核心瓶颈在于光生电荷分离效率低及半导体材料(如CdS)易发生光腐蚀,导致催化活性和稳定性难以兼顾。近期,一项发表于《Advanced Composites and Hybrid Materials》的研究通过巧妙的界面工程设计,成功构建了一种新型
来源:Advanced Composites and Hybrid Materials
时间:2025-08-28
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介孔Beta沸石增强生物石油模型化合物脱氧性能及可持续生物质转化路径研究
引言气候变化的影响日益显著,迫切需要以可再生能源替代化石燃料。第二代木质纤维素生物质因不与粮食生产竞争而成为理想选择。其中甘蔗渣通过乙酰化反应生成的生物石油(BP)具有稳定性好、与烃类互溶等特点,区别于热解生物油。但其含氧化合物需通过脱氧反应提升品质。巴西国家石油管理局规定车用汽油氧含量需低于2.7wt%,因此脱氧过程至关重要。本研究选用1,2:3,5-二-O-异丙叉-α-d-木呋喃糖(DX)作为模型化合物,与正己烷(nC6)混合进行反应。脱氧反应主要包括脱水、脱羰和脱羧过程。沸石因其三维微孔结构和酸性位点被广泛应用于催化裂化,但微孔沸石对大分子扩散存在限制。Beta沸石(BEA)因其结构和酸
来源:ChemCatChem
时间:2025-08-28
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光合仿生系统:镍酞菁与生物质衍生碳量子点协同增强水氧化反应
Graphical Abstract本研究开发了一种仿生光合系统,将镍(II)酞菁-四磺酸(NiPc)与甘蔗衍生的碳量子点(CQDs)相结合,显著增强了光电化学水氧化性能。CQDs通过改善光捕获和促进电子转移,实现了更高的光电流密度、改善的稳定性和降低的过电位。这一可持续策略突出了生物质衍生纳米材料在高效、经济型太阳能驱动水氧化中的巨大潜力。Abstract高效水氧化是人工光合作用和太阳能转换面临的关键挑战。本研究介绍了一种仿生光合系统,将镍(II)酞菁-四磺酸(NiPc)与甘蔗生物质衍生的碳量子点(CQDs)结合,以增强光电化学水氧化性能。CQDs有效吸收紫外和可见光,辅助电子向NiPc转移
来源:ChemCatChem
时间:2025-08-28