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精品资源

基于外泌体纳米材料的医学研究进展与前景展望

基于外泌体纳米材料的医学研究进展与前景展望

摘要：外泌体(exosome)是活细胞膜脱落或分泌的双层膜结构纳米级囊泡, 其直径范围介于30~150 nm, 并广泛分布于多种体液之中. 外泌体携带有亲代细胞的多种生物活性分子, 并具备介导细胞间通讯的功能, 因此其在信号传导、药物传递、再生医学、疾病预防、诊断及治疗等多个领域显示出巨大的应用潜力. 随着纳米技术的迅猛发展,基于外泌体的纳米材料构建应运而生, 并在应用方面取得了显著的进展. 外泌体纳米材料的应用前景极为广阔, 预期将为医学发展和人类健康领域作出更大的贡献. 本文对当前外泌体纳米材料在医学领域的最新研究进展进行了综述, 重点探讨了其在疾病预防、监测、诊断及治疗等方面的应用, 并对当前研究的热点问题与争议进行了分析,同时对这一领域未来的发展趋势进行展望.
医疗 2026年02月06日
石墨烯增强SiC/Al界面结合的第一性原理研究

石墨烯增强SiC/Al界面结合的第一性原理研究

摘要：为改善SiC/Al 界面结合强度，在其界面处引入石墨烯中间层作为增强相。采用第一性原理计算方法，建立了18 种Al/单层石墨烯/SiC(0001)-Si 和Al/双层石墨烯/SiC(0001)-Si 界面模型，分别研究单层石墨烯和双层石墨烯增强SiC/Al 的界面结合情况。结果表明：石墨烯增强后的SiC/Al 界面具有强界面特征，界面处Si 原子和Al 原子与石墨烯层C原子均以共价键与离子键的混合形式成键。其中，双层石墨烯增强SiC/Al 界面分离功最大值为6.23 J/m2，界面间距为2.15 Å；而单层石墨烯增强SiC/Al 界面最大值仅为4.41 J/m2，界面间距为2.15 Å。这表明双层石墨烯比单层石墨烯更能有效改善SiC/Al 界面润湿性，显著增强SiC/Al界面结合强度。
新材料 2026年02月06日
SiC增强镁基复合材料的机制及研究进展

SiC增强镁基复合材料的机制及研究进展

摘要：镁基复合材料具有优异的综合性能，如低密度、高比强度和高比模量，被广泛应用于各个行业并对其开展了深度的研究。本文主要综述了增强体SiC对镁基复合材料的强化机制及研究进展，发现SiC能有效地平衡传统镁基复合材料中强度与塑性之间的矛盾关系，对镁基复合材料起到良好的增强效果。通过综述分析，SiC对镁基复合材料的强化方式主要有Orowan强化、细晶强化、热错配强化和载荷转移强化等；同时增强体颗粒的大小及分布情况对镁合金的强化起决定性作用并决定了强化方式，如颗粒增强体的添加量为1%时，对于多数镁合金来说效果最优；如微米和纳米尺度的SiC 更能有效增强镁基复合材料的力学性能。而要获得优异的SiC镁基复合材料，当前最好的方法有熔体浸渗法、粉末冶金法、搅拌法以及高能超声处理法。纳米SiC增强体在镁基复合材料中的应用属于一项前沿的研究课题，通过精心的设计和制备，有望提高镁基复合材料的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能，从而在航空航天、汽车和电子等领域具有广阔的应用前景。
复合 2026年02月06日
机器学习辅助增强成形性双相钢的设计与组织性能关系解析

机器学习辅助增强成形性双相钢的设计与组织性能关系解析

摘要：增强成形性双相钢（DH 钢）是在双相钢（DP 钢）基础上研发的先进高强钢，以满足汽车复杂形状零件成形对材料塑性的更高要求。目前，抗拉强度980 MPa 级别的DH 钢已实现规模化生产，抗拉强度1180 MPa 级别的DH 钢研发受到广泛关注。采用面向性能的机器学习方法，设计了一种1180 MPa级DH 钢的化学成分和制备工艺参数，并通过可解释性机器学习分析了材料显微组织特征与力学性能之间的内禀关系。首先，基于文献数据，采用神经网络算法构建成分/工艺−性能预测模型，并采用多目标遗传算法高效设计了新型DH 钢的化学成分。然后，基于新型DH 钢的制备工艺参数正交实验结果，采用随机森林算法构建了以工艺参数为输入的抗拉强度和断后伸长率（A80）预测模型，通过多目标遗传优化算法得到了较优的制备工艺参数，即卷曲温度510℃、退火温度860℃、退火时间160 s、缓冷温度715℃、过时效温度340℃、过时效时间110 s。设计的新型DH 钢具有优异的强塑性匹配，抗拉强度和断后伸长率分别为1214 MPa 和15.5%。最后，采用SHAP 分析揭示了组织特征对力学性能的影响规律，为先进高强钢的设计和组织性能调控提供理论参考。
钢铁 2026年02月06日
冷喷涂技术在增材修复中的应用现状与展望

冷喷涂技术在增材修复中的应用现状与展望

摘要: 冷喷涂作为一种固态材料沉积技术，近年来成为增材制造和再制造领域热点研究和应用方向。文章介绍了冷喷涂技术的原理，总结了其主要工艺参数及对沉积层性能的影响规律，重点探讨了冷喷涂技术在航空装备、舰船装备及陆运装备领域局部损伤零部件修复方面的应用现状，围绕丰富粉末材料体系、提升沉积层性能、开发专用辅助装备以及建立健全标准体系等方面阐述了冷喷涂技术的发展前景和挑战，期待为丰富轨道交通装备的制造及修复技术手段提供有益借鉴。
机械 2026年02月05日
3D打印混凝土的长期性能研究进展

3D打印混凝土的长期性能研究进展

摘要：与传统的浇筑混凝土相比，3D打印混凝土（３ＤＰＣ）施工技术因具有绿色环保和无模板化施工的特点，可提高施工效率和安全性，近年来在建筑行业广受青睐。然而，由于逐层打印过程中形成的薄弱层———层间冷缝，其孔隙含量较高，层间缺陷增加，可能导致抗冻性问题。同时３ＤＰＣ独特的养护制度（经打印沉积后暴露于高蒸发率的干燥环境中）导致混凝土失水速率加快，产生收缩裂缝，加速混凝土劣化开裂。上述问题势必会对服役于严酷外部环境中的打印构件的长期性能产生不利影响，这一问题已成为３Ｄ打印混凝土大规模商业化的瓶颈之一。本文对影响３ＤＰＣ耐久性的流变参数、打印参数、固化方式、孔隙率、孔隙连通性因素等进行详细综述。鉴于在长期服役过程中，抗冻融破坏和早期收缩开裂性能对３ＤＰＣ耐久性的影响更为显著，本文着重分析了３ＤＰＣ的抗冻融循环、早期收缩性的演变过程，为解决工程中出现的耐久性问题提供有效参考，同时提供一些可行性建议、措施，避免或缓解实际应用中所面临的问题，以期推动本行业的快速发展。
建筑 2026年02月05日
高温太阳光谱选择性吸收涂层的研究进展

高温太阳光谱选择性吸收涂层的研究进展

摘要：光热转换是当前世界范围内最普及和最常见的太阳能利用方式，而同时具有高太阳能吸收率和低红外发射率的太阳光谱选择性吸收涂层可以显著提高光热转换效率。与中低温( 0＜T＜400 ℃) 应用的太阳光谱选择性吸收涂层相比，高温( T≥400 ℃) 太阳光谱选择性吸收涂层表现了巨大的发展潜力和应用前景。然而太阳光谱选择性吸收涂层在高温下的老化和失效问题制约了其在高温领域的应用。因此，迫切需要开发具有出色光谱选择性和高温热稳定性的选择性吸收涂层。本文从太阳光谱选择性吸收涂层的设计机理出发，总结了具有高温热稳定性的吸收涂层的类型和最新研究进展，主要包括双金属陶瓷、过渡金属化合物和高熵合金氮化物多层结构三大类，并分类讨论了其主要的失效机制和热稳定性增强策略。在此基础上探讨了各种耐高温吸收涂层的制备工艺，并综述了加速老化试验与寿命预测。最后指出并展望了高温太阳光谱选择性吸收涂层面临的问题及研究方向。
新能源 2026年02月05日
碳酸钙基微纳材料与肿瘤创新诊疗

碳酸钙基微纳材料与肿瘤创新诊疗

摘要：癌症是当前全球范围内人口死亡的主要原因之一, 已成为包括中国在内的世界各国面临的持续性公共卫生挑战. 在过去的几十年中, 肿瘤防治领域涌现出了一系列富有成效的诊断方法与治疗手段. 但是, 受肿瘤异质性等因素影响, 当前临床中常用的肿瘤诊治手段仍难以满足患者对于精准防治的迫切需求. 因此, 我们亟需发展更为先进的防治方法以进一步提升癌症患者的治疗效果与生活质量. 近年来, 随着生物材料和纳米生物医学等交叉学科的不断发展, 一系列具有丰富理化性质与生物学功能的微纳材料被成功用于构建各类肿瘤靶向纳米影像探针与药物递释载体, 极大提升了肿瘤诊断的精准性以及肿瘤治疗的疗效和安全性. 碳酸钙作为自然界中大量存在的一类矿化材料, 具有易于合成、分子离子吸附效率高、微酸响应性分解与质子中和等特点, 在肿瘤微酸响应性纳米影像探针和药物递释载体构建等方面得到了广泛的关注与研究, 并表现出了较好的应用前景. 本综述将首先介绍碳酸钙基微纳材料可控合成方法, 进而介绍其在响应性纳米影像探针、药物靶向递释、微环境调控等肿瘤创新诊治领域的研究现状. 最后, 本文就该领域所存在的不足与缺点进行讨论, 并对未来的发展方向进行展望.
医疗 2026年02月05日
梯度金属材料构筑及强−塑性机理

梯度金属材料构筑及强−塑性机理

摘要：同时提高强度和塑性是金属结构材料不断追求的目标，其中提高应变硬化能力和拉伸塑性的金属材料异构化设计策略具有克服强−塑性权衡的巨大潜力。异构化策略中最具代表性的梯度结构，因其梯度变量(化学组分、晶粒、相组成、孪晶等)多、梯度分布(形成含量、体积分数等)宽以及应变协调优等特点，已应用于多种合金中，并在高屈服强度和良好延展性之间取得了极佳的平衡。为进一步挖掘梯度结构对材料力学性能优化的潜力，本文基于国内外金属材料在梯度结构设计和强−塑性机理等方面的成果，概述了梯度结构在设计思路、构筑方法、微结构演化及其强塑性机制等方面的研究现状，总结了梯度结构存在的关键科学问题，并展望了未来关注的研究方向与面临的挑战。
新材料 2026年02月05日
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