生物医用高分子纳米马达趋化体系:新一代药物递送载体

摘要:纳米马达是一类可沿化学物质浓度梯度矢量场进行定向运动的新型纳米材料,其特有的趋化运动性能可望为药物的精准递送带来新的效应. 然而,受限于疾病的复杂微环境,构建可有效趋化靶向病变组织的纳米马达趋化体系依然面临挑战. 作者团队结合高分子纳米材料的独特优势,在发展新策略构建高分子纳米马达趋化体系方面取得了一系列创新成果. 本专论从高分子纳米马达趋化体系的构建方法出发,重点阐述了一类可在体内疾病微环境发生趋化运动的高分子纳米马达的通用型构建策略,总结归纳了它们与不同治疗剂的组装规律及其在重大疾病治疗中的相关机制,并对该领域未来的发展方向进行展望.

脑机接口领域发展态势

摘要:脑机接口为人脑功能研究提供了重要方法,为脑疾病临床诊治提供前沿探索工具。2024 年脑机接口领域进入技术爆发期,具体表现在以下几方面。(1) 国内外加强脑机接口资助:相比较而言,美国重视电极、芯片开发及其在医疗与防务的应用,欧盟重视相关材料开发与科研应用,我国将脑机接口作为未来产业进行全面部署;(2) 相关技术迭代升级:新型接口、电极等硬件被相继开发出来,大模型应用于脑电解码中,提升编解码能力;(3) 临床试验持续推进:多款侵入式脑机接口进入临床试验,目前全球已开展70 多例临床试验;(4) 应用领域“多点开花”:医疗应用从运动与语言修复、肌萎缩侧索硬化等罕见病的治疗,扩展到抑郁症等常见神经精神疾病,非侵入式脑机接口已经应用于疲劳驾驶检测、游戏娱乐等生产生活中;(5) 产业快速发展:产值增长迅速,企业研发活跃。未来,脑机接口成本将大幅下降,实现大脑与机器的双向交互,为医疗、教育与娱乐等众多领域带来变革。

真空气体静压轴承研究进展

摘要:随着气体静压润滑技术的不断发展及兼容真空工作环境的迫切需求,基于密封设计的真空气体静压轴承已成为近年来的研究热点之一。因其具有高动态、低摩擦、高精度和无污染等优势,在精密加工、检测等领域有着良好的应用前景。从真空气体润滑方式、结构优化及实验研究等三方面入手,详述了真空气体静压轴承的国内外研究现状。对比了真空气体静压轴承相较于传统气体轴承的优缺点,同时归纳了真空气体静压轴承的常规密封方法及高效抽排方式。在此基础上分析了真空气体静压轴承在设计中存在的支承特性、结构设计、加工工艺等关键技术问题,并对真空气体轴承未来发展趋势进行了初步展望,为真空气体静压轴承的设计提供相应依据。

电弧增材制造装备系统与应用的发展现状

摘要:电弧增材制造技术作为一种低能耗、可持续的绿色制造技术,极为适合大型复杂构件的低成本、高效制造。然而,复杂结构和高性能构件的制造需求对电弧增材制造装备系统提出了很大的挑战。目前,电弧增材制造装备系统的成形精度、质量以及稳定性限制了其进一步发展和应用。阐述电弧增材制造的技术原理,从机构自由度、成形精度和质量、成形效率以及热输入控制等方面总结了电弧增材制造装备系统的发展现状,并结合电弧增材制造技术在工业制造领域的应用实例探讨其广阔的应用前景,最后展望该领域未来的发展方向。通过对装备系统与应用进展的阶段性总结,旨在促进电弧增材制造的进一步工业化应用。

高导热聚酰亚胺基石墨膜的制备及其性能研究

摘要: 随着电子元器件的高密度集成化、轻量化,聚酰亚胺基石墨膜凭借其优异的导热性能得到广泛的关注。研究使用4,4,-二氨基二苯醚和均苯四甲酸二酐作为单体进行共聚,磷酸钙为化学亚胺化试剂,研究了化学亚胺化试剂添加量对聚酰亚胺(PI)薄膜性能的影响,再进一步炭化、石墨化处理得到高导热PI基石墨膜,通过对石墨膜的微观形貌、晶型以及性能进行分析。结果显示,采用化学亚胺化法制备的PI薄膜经过石墨化处理后,所得石墨膜的微观形貌更加平整且致密有序、石墨化程度更高以及具有较大的晶粒尺寸和较小的晶格缺陷。当磷酸钙添加量为0.1%时,PI薄膜的拉伸强度达98.42MPa,石墨膜的热导率达1623.9 W·m-1·K-1。在模拟散热测试过程中,仅需60s即可将石墨膜表面温度从60℃快速降温24℃,在现代集成化先进电子元器件和高端电子产品等热管理领域都具有很好的应用潜力。

铁基碳纳米管/石墨烯气凝胶制备及光热吸油性能研究

摘要: 海上重油泄漏会造成严重的环境污染和经济损失,吸附法处理海上漏油具有良好的应用前景,但对高黏度重油的处理依然是一项难题,利用光热多孔材料实施油品的升温降粘吸附是极具潜力的解决方案。利用Fe纳米粒子作为生长碳纳米管(CNTs)的催化剂,使用气相沉积法制备了Fe基碳纳米管/石墨烯气凝胶(Fe-CNTs/RGA),作为对比,采用冰模板法制备了碳纳米管/聚乙烯吡咯烷酮/石墨烯气凝胶(CNTs/PVP/RGA)。通过SEM、Raman和FT-IR 对Fe-CNTs/RGA 进行表征。结果表明,Fe-CNTs/RGA 的最佳制备条件为生长温度800℃和生长时间120min。相较于机械复合法所制备的CNTs/PVP/RGA 材料,Fe-CNTs/RGA 具有极佳的光热性能,对全光谱平均吸收率可达93.62%,光热转化速率快,空气中材料的温度梯度为33.24K/cm。1个太阳光下吸附重油时,Fe-CNTs/RGA 的上表面温度可达110.7 ℃,下表面温度可达60.7 ℃,对重油的吸附速率可达0.0397g/(cm2·min)。

镀锌辊涂自动控制关键技术研究及应用

摘要:为了解决连续热镀锌辊涂处理过程人工干预过多而产生大量降级品的问题,以某热镀锌机组镀后化学辊涂机为研究对象,首先针对工业生产过程中镀后辊涂处理复杂多变的特征,形成了基于现有辊涂机能力的自动控制提升方案;其次构建了基于工业生产多因素耦合的控制模型,开发了压力及位置双重柔性控制模块,满足了辊涂处理过程高精度调整的要求;最后建立了自动控制系统核心数据库,优化了系统联动程序及传动控制参数,同时将该技术应用到某热镀锌辊涂处理机,辊涂机自动化率每月均达到90%以上,减少了人为操作且降低了废品率,保证了通卷带钢膜重的精准可调及均匀性,满足了下游客户对热镀锌产品表面辊涂质量的要求,提升了辊涂机自动控制水平,创造了可观的经济效益和社会效益。

中厚板平面形状控制研究发展现状及展望

摘要:中厚板在轧制过程中易出现多种平面形状缺陷,严重影响板材质量与成材率,进而制约产品性能与产线运行效率。作为保障成品外形质量的关键技术环节,平面形状控制长期以来受到轧钢领域的广泛关注。本文系统梳理了中厚板平面形状控制技术的发展脉络,涵盖了从基础理论、实验研究到工程应用的演进过程,并进行了简要阐述、对比和评论。在此基础上,进一步总结了近年来智能化装备与数据驱动控制技术在该领域的研究进展,并结合当前钢铁工业的智能化发展趋势,对平面形状控制的未来研究方向进行了探讨,旨在为技术优化与升级提供理论支持与思路借鉴。

冷冻电镜前沿技术与发展应用

摘要:随着冷冻电镜(Cryo-EM)分辨率革命的到来,冷冻电镜技术已成为生物大分子结构解析的核心手段。这场技术革命的背后,是多维度技术的协同发展。新兴的冷冻制样技术,尤其是亲和载网及时间分辨率的冷冻制样技术,不仅具有整合生物复合体提纯与冷冻制样、降低气- 液界面影响的潜能,还有望捕捉生物过程的瞬时构象。冷冻聚焦离子束减薄结合荧光定位与高压冷冻技术,可实现对细胞或组织样品的精准减薄,助力揭示细胞原位中的“分子社会”及生物过程的时空调控。冷冻透射电镜硬件、控制软件及探测器的不断发展,极大推进了高通量、高分辨率、自动化的电镜数据采集。近年来,人工智能(AI) 与冷冻电镜技术的深度融合,正在推进冷冻电镜技术向着捕获生物大分子动态生物过程,揭示其原位时空调控和“分子社会关系”方向飞速发展,为揭示生命本质提供了强大的技术支撑。冷冻电镜技术不仅在基础研究中具有重要意义,在药物开发等应用领域也展现出巨大潜力。本文将围绕冷冻样品制备、冷冻透射电镜及探测器硬件数据收集及AI 应用等方向展开阐述。

相变材料基混合电池热管理系统研究进展

摘要:相变材料冷却在结构复杂性和冷却效率等方面具有应用优势,搭配其他冷却方式可弥补自身存在的热饱和等问题。在分析锂离子电池热问题及相变材料蓄热机制的基础上,重点总结了相变材料冷却以及相变材料耦合空冷、液冷和热管冷却的混合电池热管理系统的研究进展。金属材料在其中发挥着关键作用,如金属相变材料本身具有比有机和无机相变材料更好的导热性和蓄热能力,在电池和热管理系统中具有良好的应用潜力,同时在增强有机相变材料热导率和热管冷却基材等方面应用较为广泛。不可否认,综合多种冷却技术的混合电池热管理系统更有利于实际的应用。