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有机余辉材料的类别及其在生物分析成像中的研究进展

有机余辉材料的类别及其在生物分析成像中的研究进展

摘要： 有机余辉材料是一类具有余辉特性的光学材料，可在光照结束后进行长时间发光，从而延长成像时间，并提高成像灵敏度。有机余辉材料凭借其灵活的可设计性与良好的生物相容性已被广泛应用于生物分析成像中。此外，余辉成像由于不需要实时激发光源，因而可有效消除生物组织自身荧光信号的干扰。因此，余辉成像在活体成像信背比和分析灵敏度方面具有明显的优势。基于此，作者综述了近年来有机余辉材料的最新进展，对已报道的有机余辉材料在生物分析和余辉成像中的医学应用进行了总结，讨论了有机余辉材料在分子构建及临床成像中的应用前景及存在的挑战。
有机 2024年10月16日
阻燃型凝胶聚合物电解质在碱金属电池中的研究进展

阻燃型凝胶聚合物电解质在碱金属电池中的研究进展

摘要： 阻燃型凝胶聚合物电解质不仅具有良好的枝晶抑制作用，还具有不易泄漏、不可燃等高安全特性，可有效解决热失控或机械冲击等造成的安全隐患，在碱金属电池中具有重要应用前景。该文综述了阻燃型凝胶聚合物电解质在碱金属电池(涉及锂、钠、铝、锌等)中的研究进展。该文首先讨论了凝胶聚合物电解质的阻燃机理；其次，总结了阻燃型凝胶聚合物电解质的常用制备方法；再次，论述了不同类别阻燃型凝胶聚合物电解质在不同碱金属电池体系中的应用状况；最后，提出了目前存在的挑战和未来可能的发展方向。
新能源 2024年10月16日
DNA 数据存储——机遇与挑战

DNA 数据存储——机遇与挑战

摘要： 自人类进入信息时代以来，全球信息总量飞速膨胀，为数据存储行业带来极大挑战。当前的信息存储工具存在许多缺陷，如信息密度低、使用寿命短、环境污染等，而脱氧核糖核酸(DNA)作为天然的遗传信息载体，具有信息密度高、稳定性高、保存时间长、维护成本低等优点，可能成为信息存储领域的卓越选择。尽管 DNA 存储目前面临读写成本高、速度慢、错误率高等挑战，但在某些领域也有着独特的优势，如“冷”数据存储和军事加密存储等。目前，DNA 存储的潜在发展方向主要包括在军事、航空航天等特殊场景下的应用，高容错的编解码方案，生物活体存储体系，脱离测序的信息读取方法，以及集成化的存储系统和统一行业标准等。希望在不久的将来，DNA 存储能够实现规模化应用，迎来数据存储的新纪元。
医疗 2024年10月16日
光学超晶格:从体块到薄膜

光学超晶格:从体块到薄膜

摘要:光学超晶格是一种基于准相位匹配技术的非线性光学材料。通过铁电畴工程研制出不同微结构的光学超晶格,可以实现高效灵活的非线性频率转换,并对光场进行多维调控。光学超晶格的基质材料,经历了从体块到薄膜的发展,伴随着两种材料体系超晶格制备技术的突破,催生了激光变频技术、非线性光场调控和多功能集成光量子芯片等重要应用。
光电 2024年10月16日
第一性原理研究钛合金中的沉淀强化

第一性原理研究钛合金中的沉淀强化

摘要：为研究合金化对沉淀强化行为的影响，采用第一性原理方法计算了二元Ti-xM (M = Al、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、Mo、Ta、W)合金弹性模量随成分的变化，提出了弹性模量Mo当量概念，以高效计算复杂成分钛合金(如Ti-Al-V 合金以及Ti55521)的弹性模量；结合弹性模量及Russell-Brown 沉淀强化模型，研究了二元Ti-xM (M = V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Nb、Mo、Ta、W)合金以及Ti55521 合金中的沉淀强化。结果显示，在体积分数及沉淀相颗粒尺寸相同的情况下，Co、Fe、W、Mo、Ni、Mn沉淀强化作用较强，Cr、Nb、Ta 强化作用居中，V强化作用最弱。随合金元素含量x 增加，沉淀强化作用均有所增强。热机械处理Ti55521 合金经短时时效后，沉淀强化作用有所减弱，但长时时效后，沉淀强化效果增强。
有色 2024年10月16日
高Cr马氏体耐热钢的协同强化机制及形变热处理应用

高Cr马氏体耐热钢的协同强化机制及形变热处理应用

摘要： 高Cr (9%~12%，质量分数)马氏体耐热钢因其较高的热导率、较低的热膨胀系数以及优异的高温蠕变强度等优点而被认为是超超临界火电机组关键设备升级改造的主选材料。然而，服役过程中高Cr 马氏体耐热钢高温蠕变强度的不断弱化严重影响了其安全可靠性。以往提升高Cr 马氏体耐热钢高温蠕变强度的主要手段是通过合金成分优化设计来促进沉淀相弥散析出，但单一析出强化效应对蠕变强度的提升效果非常有限。近年来，位错-沉淀相-界面协同强化效应在提升高Cr 马氏体耐热钢高温蠕变性能方面表现出显著效果。其原理是通过形变热处理引入位错来促进多种沉淀相弥散析出，同时通过控制相变来细化板条组织，增强位错、沉淀相及界面3 者之间的交互作用，从而实现多类蠕变强化效应的协同提升。本文总结了高Cr马氏体耐热钢的协同强化机制及形变热处理组织调控，从高温蠕变强度提升角度回顾了合金成分的优化历程，阐述了热处理过程中的相变行为及高温组织退化机理，对比分析了单一析出强化效应及形变热处理后位错-沉淀相-界面协同强化效应对其高温蠕变强度的影响规律，并基于焊接接头蠕变失效行为探索了形变热处理对焊接热影响区的组织调控机制，以期为高Cr马氏体耐热钢及其他火电机组用沉淀型强化耐热钢的材料设计及工程应用提供指导。
钢铁 2024年10月16日
减振降噪声学超材料的研究与应用进展

减振降噪声学超材料的研究与应用进展

摘要：分析减振降噪声学超材料的研究进展，围绕减振降噪超材料研究领域的3 个方向（拓宽带隙、可调带隙和多功能集成）阐述不同类型超材料的机理，比对其减振降噪特性。并在此基础上进一步介绍声学超材料在船舶海洋等实际工程中的应用。超材料利用对结构（包括几何与材料）的设计改变其等效物性参数，以实现声学设计中阻抗匹配或失配的需求，从而实现减振降噪。分析结果表明，超材料的研发与使用将大大拓展船舶减振降噪途径的选择范围，并可以帮助克服低频减振降噪的瓶颈。
新材料 2024年10月16日
高冰级螺旋桨疲劳强度研究

高冰级螺旋桨疲劳强度研究

摘要:以某 PC2 冰级螺旋桨为研究对象，将 IACS 规范中2 组交变冰载荷工况的静强度有限元计算数据为输入，分析螺旋桨在应力频率谱和累积疲劳损伤率（MDR）这2 种疲劳准则下的疲劳性能，提出了一种合理和可行的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法，并分析了螺旋桨侧斜、纵斜、剖面型式及平均应力修正理论对冰载荷作用下螺旋桨疲劳性能的影响。研究表明：对于非大侧斜桨，正侧斜角和正纵斜角均对疲劳性能有利；导缘和随缘加厚的冰区翼型能显著改善疲劳性能，有利于在保证疲劳强度的情况下实现冰区螺旋桨的轻量化；相对于传统的修正理论，IACS 推荐的平均应力修正理论偏于保守。论文提出的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法得到了“雪龙2”号实船走航监测数据的验证。
船舶 2024年10月15日
CTB结构中电池与车身密封设计研究

CTB结构中电池与车身密封设计研究

摘要: CTB（cell to body）电池车身一体化技术在提升续航里程、整车刚度和耐撞性等方面具有很大优势，已成为新能源汽车行业发展新方向，但要将电池上盖与车身地板二合为一，密封是限制CTB技术发展的最大难题之一，目前行业在CTB密封领域的研究还是空白。本文从CTB密封策略、密封结构设计、密封组件选型、失效后果分析和用户工况设计验证展开研究，首次提出攻克行业内CTB密封设计难题的解决方案，加速CTB技术普及应用，推动全球新能源汽车产业电动化转型。
汽车 2024年10月15日
基于辊冲一体式纵梁的轻量化拖挂式房车底盘

基于辊冲一体式纵梁的轻量化拖挂式房车底盘

摘要:本文将辊冲成型工艺引入拖挂式房车底盘设计和制造。对标某典型拖挂式房车底盘，通过对高强度材料的连续成型，构造一体化的底盘纵梁，并做相应的结构改进，对比分析了两种底盘在满载弯曲和满载制动工况下的受力情况。结果表明：由于辊冲工艺可以实现变截面超长零件的加工和一次冲孔，这一优势带来的材料改进、结构改进和主要构件数量的减少，使底盘纵梁加工在实现轻量化的同时显著提升了生产效率和装配效率。此外，基于高强度板材的变截面纵梁，大大提升了结构的可设计性，进而使承载性能的显著提高成为可能。与某款额定载质量为1.4t的对标底盘相比，结构优化后的底盘可以承受2. 4 t的载荷，且此时两者的变形量相似。
汽车 2024年10月15日
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