列表

人工智能与遥感科学交叉研究综述：现状与展望

人工智能与遥感科学交叉研究综述：现状与展望

摘要：人工智能的快速发展正推动遥感科学从“观测主导”向“智能认知”的范式转变。面对遥感观测规模快速扩张所带来的多源异构、高维特性等挑战，传统解译方法在效率、精度与可扩展性等方面已难以满足实际需求。以深度学习和大模型为代表的人工智能技术，为复杂地球系统的自动特征提取、跨模态融合与深层知识发现提供了新的理论支持与技术路径。近年来，人工智能遥感数据的融合在多类型观测数据（高分辨率光学、高光谱、SAR、LiDAR 等） 与多类智能任务（分类、检测、分割、变化检测与大模型认知推理） 中不断深化，并在地质、生态、农业、城市与灾害监测等关键应用场景中展现出重塑认知模式并增强决策智能化的潜力。然而，当前研究仍存在观测机理与模型表征耦合不足、跨区域跨模态泛化能力有限，以及智能系统可解释性与可信性仍待加强等问题。基于此，本文从观测技术、智能方法与典型应用3个维度系统梳理人工智能赋能遥感科学的最新进展，总结其发展脉络与共性特征，探讨面向全球尺度与动态复杂地球系统所面临的关键挑战，并对构建可泛化、可解释与可持续的下一代智能遥感理论体系和应用框架进行了展望。
交叉 2026年08月26日
水系镁空气电池电解液研究进展

水系镁空气电池电解液研究进展

摘要：镁空气电池以其理论能量密度高、安全性好、成本低和环境友好等突出优势，近年来受到广泛关注，但关于水系镁空气电池电解液的系统化综述仍相对匮乏。由于镁阳极在水系环境中易发生自腐蚀、放电产物堆积及严重块效应，导致阳极利用率低、工作电压偏低且波动明显，使电解液成为制约镁空气电池实际应用的关键因素。为此，本文系统梳理了水系镁空气电解液的基本特性与关键影响因素，重点从电解液体系选择、界面调控策略以及添加剂作用机制等方面展开综述。内容涵盖含氯与无氯近中性电解液的结构特点与适用性，无机、有机及复合添加剂的调控作用，以及阴离子在电解液/阳极界面中的协同影响。最后，对水系镁空气电解液的未来发展方向提出展望，包括界面调控机制的深化理解、电解液体系的绿色化设计以及基于机器学习的配方快速筛选等。本文旨在为高性能镁空气电池电解液的研究与应用提供参考。
交叉 2026年08月17日
人工智能赋能材料科学与多学科交叉融合：从材料基因组到AI4M2的基石与路径

人工智能赋能材料科学与多学科交叉融合：从材料基因组到AI4M2的基石与路径

摘要：材料基因组工程的高通量计算、高通量实验和数据库建设，为人工智能（artificial intelligence，AI）赋能材料科学提供了数据与平台基础。从材料科学与力学、计算科学、自动化和工程科学交叉融合的视角，界定材料/力学信息学（AI for materials and mechanics，AI4M2）的内涵，梳理材料设计、微观组织表征、工艺优化、力学建模、自驱动实验和科研智能体等方面的进展。AI4M2的“硬基石”是人工智能实验机器人、高通量平台、智能表征装备和自驱动实验室，“软基石”是人工智能算法、多尺度计算、科学大模型、数字孪生与科学软件；数据基础设施贯通2 类基石，科研智能体连接模型、工具、实验和工程场景。针对高质量数据不足、模型物理可解释性和跨尺度泛化能力有限、实验闭环与自主软件装备薄弱以及复合型人才短缺等问题，比较国内外代表性实践，并提出统一数据标准与接口、建设共享中试级智能实验平台、发展可验证的自主软件工具链、以重大工程场景组织示范和完善本硕博贯通培养等可实施路径。
交叉 2026年09月20日
湿黏附离子凝胶胶黏剂研究进展

湿黏附离子凝胶胶黏剂研究进展

摘要：随着生产的发展和湿黏附场景的不断发展，基于湿环境下的胶黏剂的开发变得尤为重要。随着工业生产的不断进步以及各类应用场景对材料黏附性能要求的日益严苛，水下黏附胶黏剂在海洋工程、医疗器械和日常维护等领域扮演着至关重要的角色，但其面临着极端环境下的耐久性和黏附性能的挑战。离子凝胶作为一种新型水下黏附材料，展现出独特的优势和应用潜力。本文综述离子凝胶作为水下黏附胶黏剂的研究进展，旨在探讨其黏附机制、性能特点及应用前景。通过梳理现有研究成果，总结了离子凝胶水下黏附胶黏剂的发展现状、所面临的挑战以及未来发展的方向，为水下黏附材料的研究和应用提供理论指导和实践参考。
交叉 2026年09月16日
高动态薄膜温度传感器设计与仿真数据分析

高动态薄膜温度传感器设计与仿真数据分析

摘要：为满足高铁牵引系统对高动态响应、高精度和高分辨率温度传感器的需求，通过优化芯片结构来提升MEMS铂（Pt）薄膜温度传感器的性能。尽管传统传感器在测量范围和稳定性方面表现出色，但在响应速度、分辨率和精度方面还有提升空间，特别是在薄膜和基底尺寸的优化方面研究不足。因此，开发了一种新型高动态薄膜温度传感器，采用绝缘体—氮化硅（Si3N4）、电阻—铂、基底—氧化铝（Al2O3）的结构。通过三维建模和COMSOL有限元仿真，深入分析了基底材料、薄膜和基底厚度参数对传感器性能的影响，最终确定了最优的结构参数。仿真结果表明：新型传感器在响应速度和测温精度上有显著提升，响应时间为50ms，精度优于0.02K，分辨率达到0.001K。此外，这种高动态薄膜温度传感器的研发不仅对高铁牵引系统的温度监测具有重要意义，也为在其他高要求应用领域的潜在应用提供了基础。
交叉 2026年09月14日
玻璃内部激光改性特征的定位检测技术研究

玻璃内部激光改性特征的定位检测技术研究

4杭州利珀科技股份有限公司；5浙江大学基础交叉研究院）摘要：玻璃内部改性特征的位置偏离会降低其物理特性，影响后续工艺流程，制约光学及半导体领域的加工制造技术发展。改性特征与玻璃表面在散射和反射特性上存在显著差异，导致一次性定位检测难以实现。因此，提出一种基于谱域光学相干层析（SD-OCT）与双目视觉的一次性无损定位检测系统。该系统通过SD-OCT 获取玻璃上下表面的三维信息，利用双目视觉系统捕捉改性特征的侧向投影。通过构建双系统联合标定框架，求解空间坐标关系，从而实现对改性特征的定位。通过双系统分别对改性特征及玻璃上下表面进行成像，有效解决了散射与反射特性不一致时的一次性定位成像问题。实验表明，该系统对改性特征定位的最大偏差小于4 μm，符合主流微米级改性特征的检测要求。研究结果为玻璃内部激光改性特征的定位检测提供了新方法，可为光学微纳加工领域的工艺改良提供指导。
交叉 2026年09月11日
石墨烯增强铝基纳米复合材料扭转载荷下的微观变形行为

石墨烯增强铝基纳米复合材料扭转载荷下的微观变形行为

摘要：采用分子动力学模拟, 构建纯铝及含0.5%(体积分数) 的1—3 层石墨烯0°, 90°嵌入的石墨烯增强铝基纳米复合材料(Gr/Al nanocomposites) 的7 种模型, 探究Gr/Al 纳米复合材料扭转载荷下微观变形行为. 仿真结果表明, 石墨烯显著影响铝基的扭转力学响应: 石墨烯通过机械互锁与电子-声子耦合降低体系势能、平缓动能, 含石墨烯的纳米复合材料体系剪切应力波动更剧烈、极值更大; 0°嵌入时随层数增加影响更显著, 3 层石墨烯0°嵌入(3-Gr-0°) 在540°—610°附近应力极端值突出, 表明3-Gr-0°可承受更大的扭转载荷. 进一步研究发现, 3-Gr-0°中石墨烯对铝原子近短程和长程有序性的破坏作用更明显, 阻碍位错传播, 使初始位错角度增大, 位错类型仍以Shockly 为主. 本研究为该类复合材料结构设计与性能优化提供理论参考.
交叉 2026年09月10日
飞秒激光赋能精准微创牙科治疗：原理、进展与挑战

飞秒激光赋能精准微创牙科治疗：原理、进展与挑战

摘要：飞秒激光具有超短脉冲和极高的峰值功率，其独特的“冷烧蚀”作用机制，可在极小的热影响区内实现高精度去除，从而避免传统激光和机械钻头所导致的牙髓热损伤、牙体微裂纹及碳化等问题。凭借这一特性，飞秒激光在牙科治疗中展现出卓越的微创性与精确性。文中综述了飞秒激光与牙体硬组织及其他相关材料的相互作用原理，系统梳理了飞秒激光在牙科治疗核心领域的最新应用进展，包括牙体龋坏组织的高效清除和牙体的再矿化，高精度制备修复体和种植体空腔，以及种植体表面微纳结构的诱导。此外，飞秒激光在根管消毒、龈上洁治、牙石检测等其他牙科治疗领域也展现出了优越的应用潜力。尽管如此，飞秒激光技术在牙科的临床转化中仍然面临作用机理复杂、装备成本较高、操作流程未标准化及长期疗效验证不足等挑战。未来的研究可聚焦于作用机理探究、自动化智能化设备研发、临床方案优化及长期效果验证等方面，以加速飞秒激光在精准、微创牙科治疗中的广泛应用。
交叉 2026年09月09日
不同堆垛石墨烯/氮化硼异质结的电子特性及压阻特性

不同堆垛石墨烯/氮化硼异质结的电子特性及压阻特性

摘要：石墨烯以其优异的电学特性、高载流子迁移率和良好的机械性能, 在纳米电子器件领域展现出巨大的应用潜力. 理论上看, 本征石墨烯的狄拉克锥形能带结构赋予其独特的电学性质, 然而, 单独石墨烯由于缺乏支撑、对环境敏感等原因, 其实际应用受到限制. 近年来, 与石墨烯结构相似的二维材料六方氮化硼(h-BN) 被引入作为制备异质结的理想材料, 不仅为石墨烯提供机械支撑和防护, 还可打开石墨烯带隙并调控其电子输运性质, 从而拓展其技术应用前景. 本文提出通过构建不同堆垛方式的石墨烯/氮化硼异质结构以实现石墨烯压阻系数优化的方案. 基于密度泛函理论和杂化密度泛函理论, 采用第一性原理计算系统分析了不同堆垛构型下异质结的压阻性能. 结果表明, 所有构型在单轴应变下的压阻系数均显著高于双轴应变; G-BN2 堆垛构型在两种应变条件下均表现出最高的压阻系数, 这为石墨烯基压阻器件的设计提供了理论依据.
交叉 2026年09月04日
氢键有机框架纳米酶的制备及其靶向抗菌应用

氢键有机框架纳米酶的制备及其靶向抗菌应用

摘要：本文构建了一种选择性治疗的氢键有机框架纳米酶（Pro@HOF@apt-Cu）： 通过常规法合成了具有过氧化物酶活性的铁卟啉氢键有机框架（FeTCPP-HOF），并在其表面修饰了通过DNA模板原位生长约5 nm的铜纳米颗粒（CuNPs）和靶向革兰氏阴性菌脂多糖（LPS）的核酸适配体。 FeTCPP-HOF表现出优异的类过氧化物酶（POD）活性，不仅能在感染部位高H2O2环境中通过催化产生高毒性羟基自由基（·OH）破坏细菌细胞膜，还可将CuNPs表面的Cu（0）氧化为Cu（Ⅰ），增强生物正交催化效率。 适配体介导的主动靶向使Pro@HOF@apt-Cu对LPS的识别显著强于非靶向组，抗菌效果有效提升。 此外，HOF固有的孔道结构实现了前药的有效负载与原位激活，降低了脱靶毒性并增强治疗效果。 更重要的是，Pro@HOF@apt-Cu处理7 d能够有效清除小鼠植入导管及伤口的生物膜，并促进伤口愈合。 该协同治疗策略为革兰氏阴性菌感染提供了一种新的治疗方案。
交叉 2026年09月01日