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  • 基于三维无损观测的光纤热扩散系数测量新方法及高斯近似模型研究

    在光纤通信、传感和激光器等领域,热扩散效应直接影响器件性能。当光纤中的掺杂离子(如锗、硼等)在高温下发生迁移时,其浓度分布(DIP)变化会改变折射率分布(RIP),进而调制光信号。尽管基于此效应已开发出热膨胀芯技术、模式场适配器等器件,但传统热扩散系数(TDC)测量需破坏性切割光纤截面,采用电子探针微分析等设备逐点扫描,不仅操作复杂,更无法观测轴向扩散过程。这种局限性严重制约了对光纤内部光热演化规律的认知,也阻碍了器件制造的精准控制。为解决这一难题,长江光纤光缆联合实验室的研究团队在《Optics and Lasers in Engineering》发表研究,提出三维无损TDC观测机制。通过氢

    来源:Optics and Lasers in Engineering

    时间:2025-06-19

  • 基于Haus主方程与行波模型耦合的亚皮秒被动锁模VECSEL设计方法及千瓦级高峰值功率实现

    在激光技术领域,产生亚皮秒级超短脉冲且具备千瓦级峰值功率的光源,一直是科研和工业应用的迫切需求。这类光源在远程传感、太赫兹产生、非线性谐波生成等领域具有不可替代的作用。然而,传统固体激光器受限于掺杂材料波长范围,而电泵浦半导体激光器又面临输出功率瓶颈。垂直外腔面发射激光器(VECSEL)凭借其波长可调、光束质量接近衍射极限等优势脱颖而出,但如何精确控制其脉冲形成过程仍是未解难题。传统数值模拟方法存在明显局限:基于分步傅里叶变换(SSFT)求解Haus主方程时,将增益芯片视为频域算子,无法直接反映泵浦功率变化对激光输出的影响;而行波模型(TWM)虽能精确描述载流子密度动态,却因计算量暴增而难以应

    来源:Optics & Laser Technology

    时间:2025-06-19

  • 激光粉末床熔融技术制备多孔金属骨支架的材料-工艺-结构-性能关系研究

    骨缺损修复的困境与突破全球每年超过140万患者需接受关节置换手术,而老年人群上肢脆性骨折占比高达30%。传统自体/异体骨移植存在供体有限、免疫排斥等缺陷,亟需开发兼具生物相容性、力学适配性和结构定制化的人工骨植入体。多孔金属支架因其优异的力学性能和细胞亲和性成为理想候选,但传统制备技术难以精确调控孔隙结构。激光粉末床熔融(LPBF)技术的出现为这一难题带来转机——这种高能束增材制造技术能以微米级精度构建复杂三维结构,实现从材料到性能的全链条调控。技术方法精要山东某研究团队通过系统梳理LPBF技术制备多孔金属支架的全流程,重点考察了钛合金、316L不锈钢等金属材料的生物适配性,采用计算机辅助设计

    来源:Optics & Laser Technology

    时间:2025-06-19

  • 基于全解析DEM-CFD耦合方法的波浪-护面块体相互作用数值模拟研究

    防波堤作为海岸防护的重要屏障,其护面层的稳定性直接关系到整个结构的耐久性。传统设计依赖半经验公式和物理模型试验,但难以精确模拟数千个异形护面块体(如四脚空心方块)在极端波浪下的复杂相互作用。历史上葡萄牙Sines(1978年)、阿尔及利亚Arzew El Djedid(1980年)等重大溃堤事故,凸显了现有方法的局限性。虽然近年出现了SPH-DEM(光滑粒子流体动力学-离散元法)等耦合技术,但计算精度与复杂形状建模仍是瓶颈。为此,法国电力集团(EDF R&D)与IMFT联合团队在《Ocean Engineering》发表研究,提出基于离散强迫法的全解析DEM-CFD耦合新方法。该方法通

    来源:Ocean Engineering

    时间:2025-06-19

  • 自组装单分子层的狭缝涂布技术:钙钛矿太阳能电池规模化制备的精密解决方案

    钙钛矿太阳能电池(PSCs)凭借26%的实验室效率与硅基技术比肩,但其商业化面临规模化制备的瓶颈。传统旋涂法(spin-coating)因材料浪费和大面积均匀性差难以满足需求,而自组装单分子层(Self-Assembled Monolayers, SAMs)作为新型空穴传输层(HTL),虽具有分子级厚度、绿色溶剂兼容性和优异界面调控能力,却因超薄特性难以检测和规模化沉积。针对这一矛盾,Swansea大学团队在《Materials Today Energy》发表研究,首次将狭缝涂布(slot-die coating)技术应用于SAMs沉积,并建立了一套非破坏性表征体系。研究采用紫外可见光谱(UV

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-06-19

  • 基于碳纳米管薄膜阵列设计的自阻电热固化技术突破复合材料高效成型瓶颈

    在航空航天领域,碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料的性能优势使其成为关键结构材料,但传统热压罐固化技术存在设备昂贵、能耗巨大、工艺复杂等瓶颈。尽管微波加热、感应加热等替代方案相继涌现,却受限于电磁屏蔽效应、几何形状依赖性等问题。中国科学院团队另辟蹊径,利用碳纳米管(CNT)薄膜的焦耳热效应,开创了一种安全高效的离炉固化新工艺。研究团队采用抽滤法制备柔性CNT薄膜作为加热元件,通过电压驱动实现复合材料快速自加热固化。关键技术包括:1)优化CNT薄膜的阵列排列设计;2)红外热成像系统实时监测层压板表面温度场演变;3)三点弯曲和层间剪切强度测试评估固化质量。CNT薄膜电阻加热性能显微结构分析显示,

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-06-19

  • 基于双网络架构的嵌入式特征选择方法DNFS:实现非线性依赖下的自主特征优选

    在机器学习领域,特征选择(Feature Selection)始终是提升模型性能的关键环节。随着数据复杂度的爆炸式增长,传统方法在应对非线性特征交互、冗余信息识别和超参数敏感等问题时显得力不从心。现有技术如SHAP值分析、随机门控(STG)等方法或受限于计算成本,或需要预先设定特征数量,难以适应实际应用需求。这种困境在医疗影像分析、基因组学等高维数据场景中尤为突出,亟需开发更智能的特征选择方案。针对这些挑战,国外研究人员开发了名为DNFS(Dual-Network Feature Selection)的创新方法。这项发表在《Machine Learning with Applications》

    来源:Machine Learning with Applications

    时间:2025-06-19

  • TiO2 薄膜光催化技术处理厨房灰水的可持续性研究:从实验室到中试规模的验证

    随着全球人口激增和气候变化加剧,淡水资源的短缺已成为严峻挑战。厨房灰水(K-GW)作为生活污水的重要组成部分,含有高浓度有机物(COD、BOD)、营养盐(氮、磷)和病原微生物(如大肠杆菌),传统处理技术难以兼顾经济性与高效性。哥伦比亚的研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表研究,创新性地将TiO2薄膜光催化技术应用于K-GW处理,通过实验室到中试规模的系统验证,为解决分散式水处理难题提供了新思路。研究采用三种薄膜制备技术:过氧溶胶-凝胶法(PSG)、原子层沉积(ALD)和磁控溅射(MS),以商用玻璃和竹基生物炭(BLB)为基底。中试系统整合均

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-19

  • 超临界CO2 提取技术优化与生物活性表征:以地中海松花瓣为研究对象

    在地中海沿岸的松林间,每年有数百万吨松果成为未被充分利用的农林废弃物。这些看似普通的松果中,其花瓣部位却蕴含着惊人的生物活性物质宝库。传统提取方法如索氏提取和浸渍法不仅耗时耗能,还存在有机溶剂残留等问题。更令人遗憾的是,针对地中海松(Pinus halepensis)花瓣这一特殊部位的系统研究几乎空白。来自法国等国际研究团队敏锐捕捉到这一科研缺口,在《The Journal of Supercritical Fluids》发表了突破性研究成果。研究团队创新性地将超临界CO2(Sc-CO2)技术应用于地中海松花瓣提取,通过半连续式提取装置,系统考察了压力(300-500 bar)、粒径分级(12

    来源:The Journal of Supercritical Fluids

    时间:2025-06-19

  • 阿根廷门多萨阿空加瓜省立公园入口滑坡监测:DInSAR技术的创新应用与灾害评估

    在雄伟的安第斯山脉东麓,阿根廷门多萨省北部崎岖的冰川-河流峡谷中,潜藏着一个威胁国际交通命脉的隐患——Las Cuevas河谷南坡的缓慢滑动体。这片毗邻阿空加瓜省立公园和7号国家公路(NR7)的区域,不仅是连接阿根廷与智利的战略通道,更是世界遗产"印加桥"自然保护区的所在地。传统地质调查手段在这里遭遇严峻挑战:陡峭地形使人工勘测举步维艰,而季节性积雪又常常遮蔽地表变形迹象。更令人担忧的是,历史记录显示该区域曾多次发生岩崩事件,最近的研究更发现冰川退缩导致的"减压效应"(debuttressing)正持续削弱坡体稳定性。为破解这一监测难题,来自阿根廷的研究团队在《Journal of South

    来源:Journal of South American Earth Sciences

    时间:2025-06-19

  • 基于SO4 2- /ZrO2 催化膜接触器的降膜蒸发技术实现低温高效CO2 捕集

    随着全球温室气体浓度持续攀升,工业烟气中CO2120°C高温,导致巨大能耗(主要来自氨基甲酸盐分解和CO2蒸发的焓变),成为规模化应用的瓶颈。现有研究通过改进溶剂、设备或引入催化剂(如磺化氧化锆SO42-/ZrO2)试图降低能耗,但粉末催化剂存在分离困难、孔道堵塞等问题,且低温操作会削弱CO2传质效率。如何协同优化反应动力学与传质过程,成为突破低温高效再生的核心挑战。南京工业大学的研究团队创新性地将SO42-/ZrO2催化剂固载于陶瓷膜基底,构建了兼具催化与传质增强功能的膜接触器系统。该研究通过真空浸渍-热解法合成催化膜,结合密度泛函理论(DFT)计算阐明活性位点形成机制;采用降膜蒸发工艺扩大

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-19

  • 机器学习驱动的纳滤技术高效提锂:性能优化与机制解析

    随着全球可再生能源产业对锂资源需求的激增,从海水、盐湖卤水等非常规水源中高效提取锂成为关键课题。纳滤(NF)技术因其能耗低、选择性好等优势被广泛应用,但膜性能受截留分子量(MWCO)、接触角等特性与操作参数的多重影响,导致Li+/Mg2+分离机制不明确,且渗透率与选择性存在固有权衡(trade-off)。传统实验方法难以解析这些复杂非线性关系,亟需新方法突破瓶颈。香港中文大学(深圳)的Zhanlin Ji、Hao Guan和Yingchao Dong团队在《Journal of Membrane Science》发表研究,首次将机器学习(ML)与粒子群优化(PSO)算法结合,构建了涵盖136组

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-19

  • PANI负载Bi2 Se3 -Sm2 O3 三元复合材料的电化学性能及其在超级电容器电极中的创新应用

    在全球能源结构转型的背景下,化石燃料的不可持续性与可再生能源(如太阳能、风能)的间歇性缺陷,催生了高效储能技术的迫切需求。超级电容器作为介于传统电容器与电池之间的储能器件,兼具高功率密度和快速充放电特性,但其能量密度不足仍是瓶颈。当前,RuO2等贵金属氧化物虽性能优异但成本高昂,MnO2则受限于导电性差的问题。与此同时,铋硒化物(Bi2Se3)因其独特的拓扑绝缘体结构和0.2–0.3 eV窄带隙展现出理论比电容达884 Fg−1的潜力,而氧化钐(Sm2O3)的4f电子构型赋予其优异的氧化还原活性,但两者单独使用时存在活性位点不足或易团聚的缺陷。为解决上述问题,来自中国的研究团队通过水热法和氧化

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-19

  • 单原子铁锚定高孔隙碳纤维的分子工程与通道结构调控:提升氧还原反应及锌空气电池性能的创新策略

    在全球能源结构转型与碳中和战略背景下,锌空气电池(ZABs)因其理论能量密度高、环境友好等优势成为储能技术的研究热点。然而,其实际应用受限于空气阴极氧还原反应(ORR)的缓慢动力学。虽然铂基催化剂性能优异,但高昂成本制约了商业化进程。铁基催化剂因其独特的电子结构和资源丰富性被视为理想替代品,其中Fe‒N4单原子催化剂(SACs)因其明确的活性中心结构展现出突破传统性能瓶颈的潜力。但现有合成方法面临活性位点随机分布、碳基质致密化导致传质受限等挑战,亟需开发兼具原子级精准调控和结构优化的新策略。陕西科技大学研究人员创新性地将天然叶绿素铁配合物(Fe-Chl)作为分子模板,通过静电纺丝技术结合纤维素

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-19

  • 利用单端抬升Hele-Shaw细胞中粘性指进不稳定性制备三维分级结构的创新研究

    在流体动力学领域,粘性指进不稳定性(Viscous Fingering, VF)长期以来被视为需要抑制的负面现象——从降低石油开采效率到影响印刷均匀性,其引发的指状分叉结构往往造成工艺失控。然而,香港城市大学的研究团队独辟蹊径,通过巧妙设计单端抬升式Hele-Shaw细胞(HSC)装置,不仅实现了对VF的主动增强调控,更开创性地将其转化为制备复杂分级结构的利器。这项发表于《Journal of Colloid and Interface Science》的研究,颠覆了传统认知,为微纳制造和防伪技术开辟了新路径。研究团队采用动态HSC系统(玻璃/亚克力基板构建)、高速成像分析、多粘度流体体系(硅

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-19

  • 基于多组分五环三萜纳米平台协同递送CDK4/6抑制剂增强三阴性乳腺癌化学免疫治疗的创新研究

    三阴性乳腺癌(TNBC)因缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达,治疗选择极为有限。尽管免疫检查点抑制剂(如抗PD-L1抗体)展现出潜力,但“冷肿瘤”特性导致的低免疫浸润和免疫抑制微环境(TIME)使其临床响应率不足20%。传统化疗联合免疫治疗虽有一定效果,但存在毒性大、靶向性差等问题。更棘手的是,明星药物CDK4/6抑制剂Palbociclib(Pal)虽能调控细胞周期并具免疫调节作用,却面临单药疗效有限、与常规化疗药拮抗等挑战。如何整合化学治疗、免疫激活与细胞周期调控,成为突破TNBC治疗瓶颈的关键。15%)并优化纳米形态。代表性纳米颗粒nano-OMPal(OA+MA+Pal)通过π-

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-19

  • 自支撑聚(1,3-二氧戊环)固态电解质膜的创新制备及其在锂金属电池中的稳定性能研究

    锂金属电池(LMBs)因其理论比容量高达3860 mAh g−1的金属锂负极,被视为突破现有锂离子电池能量密度瓶颈的终极选择。然而液态电解质的易燃易挥发特性引发严重安全隐患,而传统固态电解质又面临界面阻抗大、制备工艺复杂等挑战。聚(1,3-二氧戊环)(PDOL)凭借优异的界面相容性和与现有产线的适配性崭露头角,但长期受困于必须依赖支撑骨架的窘境——这不仅导致残余单体干扰性能评估,更会加速电池失效。中国科学院海西研究院团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表的研究中,开创性地通过锂盐引发开环聚合(ROP)结合辊压成型技术,首次制备出无需支撑框

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-19

  • 基于RPCA-ResNet混合学习框架的航磁数据矿物远景预测新方法

    随着中国浅层铁矿资源逐渐枯竭,深部隐伏矿体的勘探成为保障资源供给的关键挑战。在山东中部成矿带,厚覆盖层导致的航磁信号衰减使得传统地球物理方法难以捕捉弱磁异常,而常规机器学习模型又受限于浅层架构对复杂时空模式的解析能力。这一矛盾促使中国科学院团队开展了一项创新研究,其成果发表在《Journal of Asian Earth Sciences》上,为智能矿产勘探开辟了新路径。研究团队采用三项核心技术:1)基于Inexact Augmented Lagrange Multiplier(IALM)算法的鲁棒主成分分析(RPCA),从覆盖区航磁数据中分离弱异常;2)融合多尺度特征的残差神经网络(ResN

    来源:Journal of Asian Earth Sciences

    时间:2025-06-19

  • 超声纳米晶表面改性技术调控(FeCoNiCr)92 Ti3.5 Al4.5 高熵合金变形机制的创新研究

    高熵合金(HEAs)因其独特的力学性能和耐腐蚀性成为材料科学的研究热点,但传统HEAs如CrMnFeCoNi的屈服强度仅200 MPa,难以满足航空航天等领域对高强度材料的需求。此外,材料失效多源于表面缺陷,而现有表面改性技术如激光冲击强化(LSP)会恶化表面粗糙度。针对这些问题,郑州大学的研究团队通过超声纳米晶表面改性(UNSM)技术处理(FeCoNiCr)92Ti3.5Al4.5HEA,系统研究了其微观结构演变与变形机制,成果发表于《Journal of Alloys and Compounds》。研究采用真空电弧熔炼制备合金,通过UNSM处理(参数包括150/300 N载荷和4/8 μm

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-19

  • 地下储氢驱动机制与氢气回收:基于物质平衡与模拟方法的优化策略研究

    随着全球能源转型加速,氢能作为清洁能源载体成为解决可再生能源间歇性问题的关键。然而,地下储氢(UHS)在含水层或枯竭油气藏中的实际应用面临核心挑战——如何高效回收储存的氢气?传统油气藏驱动机制研究虽丰富,但氢气因其低粘度、高扩散性和独特物化性质,在孔隙介质中的流动规律尚不明确。更棘手的是,循环注采过程中多相流、溶解-解析和岩石变形等复杂相互作用,使得预测储层动态变得困难。为破解这一难题,研究人员采用3D异质地质模型结合CMG-GEMTM模拟器,创新性地建立了适用于UHS的物质平衡方程。通过对比封闭边界(无水体补给)和开放边界(无限水体驱动)两种极端工况,首次系统量化了五大驱动机制的贡献:气体膨

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-19


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