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应对老龄化所致慢病的智能生物材料

应对老龄化所致慢病的智能生物材料

摘要：人口老龄化进程的不断加速直接导致骨质疏松和心血管疾病等慢性病高发, 对以组织修复材料为核心的临床治疗方法提出了巨大挑战. 本综述通过回顾生物材料的发展历程, 总结归纳了各阶段生物材料的优劣势, 同时详细论述了老龄化病损组织修复所面临的组织功能和微环境稳态难以维持的难题, 最后基于此探讨如何结合人工智能、材料生物学、影像组学等新兴技术, 研发能感知生理病理微环境, 适时响应和主动调控生物学效应,并全周期适配病损组织修复进程的新一代“自适应”智能生物材料.
医疗 2025年05月26日
生物基导电水凝胶及其在柔性电子器件的应用

生物基导电水凝胶及其在柔性电子器件的应用

摘要：生物基导电水凝胶是将生物质材料和导电介质引入水凝胶中制备而成的导电材料，因其具有良好的生物相容性和亲肤性等优势，被广泛应用在柔性电子器件领域。本综述按照生物基体类别，分别介绍蛋白质基、多糖基、核酸基3 类常见的生物基导电水凝胶，分析了不同生物基材料的导电机制以及各自特有的功能，并介绍了生物基导电水凝胶在柔性传感器、柔性电化学储能器件、摩擦纳米发电机、仿生柔性电子设备等柔性电子器件中的应用，最后对生物基导电水凝胶的发展趋势进行了总结与展望。
光电 2025年05月26日
含Ho镁合金的研究现状

含Ho镁合金的研究现状

摘要：镁合金作为轻质金属结构材料目前已获得广泛的研究应用，新型稀土镁合金的开发是进一步提高镁合金应用价值的重要体现。Ho在Mg中具有较高的固溶度，能显著细化晶粒，提高合金的室温和高温力学性能，增强合金的耐腐蚀性。本文主要从Mg-Ho二元合金、Mg-Ho-X（RE，Zn）、Mg-X-Ho（X=Al,Zn，RE）系合金进行了综述。对目前含Ho镁合金的研究现状进行了归纳总结，指出了目前含Ho镁合金的优势及不足之处，希望能对含Ho镁合金的研究提供新的思路。
有色 2025年05月21日
难熔金属表面抗氧化涂层研究进展

难熔金属表面抗氧化涂层研究进展

摘要:难熔金属由于优异的高温力学性能和可加工性能，被广泛应用于航空、航天以及核工业等领域，但其较差的抗氧化性严重阻碍了难熔金属在高温结构材料中的应用。在难熔金属表面开发涂层被认为是提高其抗氧化性最有效的方法。 本文综述了钼、铌、钽、铼等难熔金属合金抗氧化涂层的常用体系和制备方法，并对难熔金属表面抗氧化涂层未来的发展趋势进行了探讨。
稀有 2025年05月21日
连续纤维增强陶瓷基复合材料3D打印：研究进展与挑战

连续纤维增强陶瓷基复合材料3D打印：研究进展与挑战

摘要：连续纤维增强陶瓷基复合材料(continuous fiber reinforced ceramic matrix composites, CFRCMCs)具有低密度、高强度、优异的高温稳定性与化学稳定性等性能，在航空航天、核工业、化工以及交通运输等领域都有着重要应用。近几年，3D打印技术的发展为复杂异形 CFRCMCs构件的预制体成形提供了创新途径。然而CFRCMCs 的3D打印技术仍处于起步阶段，面临着成形设备、成形工艺和成形原理等方面的重大挑战。因此，对 CFRCMCs的3D打印研究进展与挑战进行归纳与分析具有重要意义。本文首先对常见3D打印技术进行简单介绍；其次，总结 CFRCMCs的3D打印研究进展，具体包括基于热塑性原料的熔融沉积3D 打印、基于水系浆料的墨水直写3D打印、机械辅助的墨水直写3D打印、基于光敏浆料的光固化3D打印等；最后，从纤维与陶瓷界面、缺陷表征与控制、陶瓷化与致密化、自动化与智能化制造、结构功能一体化、4D打印、自修复以及标准等方面对CFRCMCs的3D打印挑战进行分析。期望为CFRCMCs 3D打印相关的基础科学与关键技术研究提供一定参考与指导。
复合 2025年05月19日
微生物-碳化改性钢渣及其对水泥水化特性影响研究进展

微生物-碳化改性钢渣及其对水泥水化特性影响研究进展

摘要：微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP) 是一种新型环保处理技术，其独特的矿化及生物酶催化机制在固废处理及利用方面展现出广阔前景。基于钢渣水化特性，本文探讨了碳化条件及生物酶特性对碳酸盐成核影响，分析并总结了MICP与碳化反应机制、生物-碳化改性中钢渣的物相演变规律、碳酸钙成核及晶体生长等研究进展，从力学性能、水化热及体积稳定性角度进一步综述了改性钢渣对水泥基胶凝材料水化特性影响机制，指出了现阶段微生物-碳化技术在钢渣改性研究中存在的不足，为实现钢渣低污染、高质化利用提供有益参考。
建筑 2025年05月19日
可吸收镁合金在生物医学中的应用现状与展望

可吸收镁合金在生物医学中的应用现状与展望

摘要：可吸收镁合金具有良好的生物相容性、生物降解性和力学性能，使其成为理想的生物医学材料，目前在骨科及心血管领域已有一定的应用。然而，可吸收镁合金仍面临着生物降解性和耐腐蚀性之间的平衡、力学性能和组织相容性适配等方面的挑战。重点综述了可吸收镁合金在生物医学中的应用现状、存在的问题与挑战、可能的改进方案，并对未来应用做了展望。
医疗 2025年05月19日
热采井中油套管钢的腐蚀行为

热采井中油套管钢的腐蚀行为

摘要: 采用高温高压反应釜模拟稠油热采CO2和H2S腐蚀环境,研究了热采井油套管钢110H、L80-3Cr、L80-9Cr和L80-13Cr在此环境中的腐蚀行为。结果表明,在单一CO2腐蚀环境中,随着温度的升高,4种油套管钢的均匀腐蚀速率均增大,80℃时随着油套管钢中铬含量的增加,均匀腐蚀速率降低。在CO2和H2S共存腐蚀环境中,油套管钢的均匀腐蚀速率随 CO2和H2S分压比p(CO2)/p(H2S)的变化呈现不同的规律:80℃时,随着p(CO2)/p(H2S)增大,110H和L80-3Cr的均匀腐蚀速率逐渐增大,而L80-9Cr和L80-13Cr呈现先增大后减小的趋势;150℃时,随着p(CO2)/p(H2S)增大,4种油套管钢的均匀腐蚀速率先增大后减小。在300℃和350℃的CO2和H2S共存腐蚀环境中,L80-9Cr和L80-13Cr的耐蚀性远远优于L80-3Cr和110H。
石化 2025年05月19日
响应型柔性材料系统的向光性驱动

响应型柔性材料系统的向光性驱动

摘要：光响应材料在光刺激下能改变自身的物理或化学性质，因其对电磁波多自由度的高敏感、多维度响应能力，在与传感、驱动相关的多种应用领域中备受关注. 近年来，基于光响应软材料的光驱动系统逐渐完成了从简单的感知、受激作动到持续自主反馈控制的进化，这意味着柔性材料在受到刺激发生形态变化的基础上，逐步具备接受和转化能量的能力，进而实现自主驱动. 一系列基于柔性光响应材料的软体作动系统对与方向实时改变的光源、热源、声源等能量源，表现出方向识别与准确跟踪的能力. 这种“向光性”“趋光性”实现的难点在于让光响应柔性材料识别刺激源的方向并向其作动、在对准方向时停止作动，在受外部扰动、方向失准时自主向光调整，从而在一定程度上体现类似动、植物的自主性.因此，对近年来光响应材料在传感、驱动及自适应调节领域的研究进展进行综述，总结了柔性材料作动从响应型到自控型的发展历程，从传感、驱动、反馈三个组成循环的关键过程剖析其能量转化、传递过程中的物理、化学机制，并展望自控制光响应材料系统在仿生驱动器和软体机器人等研究领域的发展方向与潜力.
光电 2025年05月19日
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