• 基于两性离子聚合物交织金属有机框架的准固态电解质用于长循环寿命双离子电池：开辟电池技术新路径

  双离子电池（DIBs）有望在充放电过程中，通过在高电压下同时利用阴离子和阳离子来实现高能量密度。然而，其潜力受到短寿命的限制，这主要归因于严重的电解液分解和溶剂共嵌入。在这项研究中，研究人员报告了一种基于金属有机框架（MOF）的准固态电解质，它是通过两性离子聚合物在 MOF 孔隙内原位聚合合成的。这些两性离子聚合物充当了阴离子和阳离子传输的活性位点，同时与 MOF 共同调节溶剂化结构，以增强离子传输动力学。值得注意的是，采用这种准固态电解质的双离子电池展现出了更优异的电池性能。这项工作为双离子电池引入了一种开创性的基于 MOF 的电解质设计，凸显了推进具有超快充电能力和高能量密度的电池技术的潜

  来源：Chem 19.1

  时间：2025-02-19

• 高维振荡系统能量景观的扩散分解量化：揭示细胞周期检查点机制的新方法

  在生命科学领域，周期性振荡行为如同生物体的"心跳"，从微观的细胞周期到宏观的昼夜节律，维持着生命活动的有序运行。然而，当研究人员试图用数学工具捕捉这些精妙的振荡规律时，却面临着两大"拦路虎"：一是高维非线性系统带来的计算复杂性，二是随机噪声导致的动力学行为失稳。传统方法如加权高斯近似(WSGA)在分析多稳态系统时表现出色，但面对振荡系统时却频频"失灵"——协方差矩阵会像失控的陀螺般无限发散，这种现象被研究者形象地称为"协方差爆炸"。针对这一挑战，复旦大学数学科学学院Shirui Bian、Ruisong Zhou等人在Wei Lin和Chunhe Li指导下，开发了名为扩散分解高斯近似(DDG

  来源：Cell Reports Physical Science 7.9

  时间：2025-02-19

• 基于模块化折纸与双稳态壳结构的多功能软体机器人：多路径、多模式变形的创新突破

  在科技飞速发展的当下，机器人领域也在不断寻求突破，其中软体机器人以其独特的柔性和适应性备受关注。它能够与复杂环境灵活互动，完成传统刚性机器人难以实现的任务，比如在不规则物体抓取、复杂地形移动等场景中展现出巨大潜力。然而，目前软体机器人的发展遇到了瓶颈。一方面，增加功能往往需要复杂的机械和驱动组合，这不仅提升了设计难度，还依赖额外的刚性部件，限制了系统的柔性和适应性；另一方面，现有的气动执行器在实现多路径驱动和控制方面存在局限，难以充分发挥软体机器人的优势。在这样的背景下，为了让软体机器人能够更好地发挥作用，来自首尔国立大学（Seoul National University）和浦项科技大学（P

  来源：Cell Reports Physical Science 7.9

  时间：2025-02-19

• 室温下液态金属介导机械化学合成高熵合金：简单、快速且节能的创新突破

  高熵合金（HEA）是一种具有优异物理和化学性质的新型金属材料。然而，传统的 HEA 合成方法需要高温且能耗大，设备也昂贵复杂。镓（Ga）是一种熔点为 303K 的室温液态金属，其流动性良好，能在室温下溶解少量金属，是一种优良的 “金属溶剂”。基于液态金属 Ga 的这一特性，研究人员开发出一种液态金属介导制备 HEA 的室温合成策略。在涡旋混合器的搅拌下，Ga 与市售金属粉末不断混合，从而得到 HEA。该策略借助液态金属 Ga，使用功率仅 7W 的商用涡旋混合器，将 HEA 的合成温度从 923K 以上降至室温（303K） 。这种制备方法对不同的金属元素和机械设备具有普遍适用性，能够实现 HEA

  来源：Matter 17.3

  时间：2025-02-19

• 创新露天喷涂工艺：为倒置钙钛矿太阳能电池打造高效电子传输层

  新兴的钙钛矿太阳能电池技术需要开发大面积加工方法，将旋涂的实验室规模基底转化为更大的尺寸规格。虽然存在多种钙钛矿层沉积方法，但在敏感的钙钛矿层上方可扩展地沉积电子传输层（ETL）仍具有挑战性，因为它很容易降解。在此，引入一种露天喷涂沉积工艺，可精确控制沉积超薄厚度的有机电子传输层。该喷涂工艺仅需简单设备，能高速在线运行，与工业制造兼容。技术经济分析表明，与传统的真空热蒸发相比，采用基于露天的喷涂工艺可显著节省制造成本。亮点：以高线性速度露天喷涂薄膜，且不损坏底层。定制的溶剂体系借助近红外辐射促进快速干燥。对超薄薄膜进行多模态表征。与真空热蒸发相比，显著降低制造成本。总结：在空气中，以 9 米

  来源：Matter 17.3

  时间：2025-02-19

• 将果壳可持续转化为粘弹性水凝胶，实现生物医学增值应用的创新探索

  在生物医学应用领域，植物源多糖的转化已取得显著进展，但将刚性多糖转化为柔软且具有生物活性材料的可持续方法仍较为有限。本研究聚焦于胖大海（Sterculia lychnophora Hance）果实的果壳废料，通过一种经济高效的提取方法分离出多糖，并利用壳聚糖进行静电交联，增强其机械性能和生物相容性，进而制备出粘弹性水凝胶（viscoelastic hydrogels）。这种水凝胶能够促进角质形成细胞迁移，从而加速伤口愈合。此外，其良好的柔韧性和贴合性使其在生物电子领域大显身手，在表皮记录方面超越了商业心电图（ECG）贴片，还成功用作网状电极的涂层，实现了心脏时空映射。基于胖大海果壳（PDH）的

  来源：Matter 17.3

  时间：2025-02-19

• 基于混合贝叶斯网络深度学习的电动汽车充电容量预测：融合气候与可靠性因素的创新探索

  随着环保意识的增强和可持续交通发展的需求，电动汽车（Electric Vehicle，EV）的应用越来越广泛。然而，其大规模推广面临诸多挑战，其中准确预测充电需求和规划可靠的充电基础设施是关键难题。一方面，用户充电行为多样且偏好各异，给预测模型带来不确定性；另一方面，环境因素如极端温度、降水等会影响电池性能和充电站可用性，充电基础设施组件老化及充电桩故障也增加了预测难度。为解决这些问题，来自明传大学（Ming Chuan University）的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Heliyon》上，其意义在于为电动汽车充电基础设施的优化和规划提供了重要依据，有助于提升充电服务的可靠性和

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于形状聚类和模板匹配的长期心电图 QT 间期分析新方法：动态心电图监测的创新手段

  在心血管疾病研究领域，QT 间期（指心电图中 QRS 波起点到 T 波终点的时间间隔 ）的准确分析至关重要。药物诱导的 QT 间期延长可能引发致命性心律失常，如尖端扭转型室速（Torsade de Pointes）。然而，由于 T 波形态多变，在长期心电图（ECG）记录（如动态心电图监测）中准确分析 QT 间期颇具挑战。传统分析方法多为手动或半自动，既缺乏一致性又效率低下。而且目前尚无标准化、完全自动化的方法用于有限导联的长期心电图 QT 间期分析。因此，研发一种可靠且自动化的分析方法迫在眉睫。日本的 Cardio Intelligence Inc 等机构的研究人员针对上述问题展开研究。他们开

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于亚基因组 RNA 载量检测 SARS-CoV-2 的逆转录定量 PCR 检测方法：为病毒研究带来新曙光

  2019 年末，新冠病毒（SARS-CoV-2）突如其来，迅速引发了全球大流行的新冠肺炎（COVID-19）。这场疫情给全球公共卫生带来了巨大挑战，也让科研人员们争分夺秒地投入到相关研究中。在病毒检测方面，传统的聚合酶链式反应（PCR）主要针对病毒基因组 RNA（gRNA），但它存在一些问题。比如，在康复患者症状出现数周后，即便病毒培养呈阴性，通过逆转录定量 PCR（RT-qPCR）仍能检测到 gRNA ，这说明传统 PCR 用于检测病毒存在并不充分。而亚基因组 RNA（sgRNA）作为病毒活跃复制时才会产生的物质，被认为是更精准的标记，但此前针对 sgRNA 的 RT-qPCR 检测在啮齿动

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于探地雷达（GPR）频域分析评估混凝土结构腐蚀性的创新框架

  在建筑领域，混凝土结构就像建筑物的 “骨骼”，支撑着整个建筑的稳定与安全。然而，腐蚀这个 “隐藏的杀手” 却时刻威胁着混凝土结构的寿命。传统评估混凝土结构腐蚀的方法，比如靠眼睛观察锈迹或者用锤子敲击听声音来判断，都存在明显的不足。前者主观性强，容易受到观察者经验的影响；后者在腐蚀初期检测效果不佳，无法及时发现潜在问题。而探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）作为一种无损检测（Non-Destructive Testing，NDT）技术，虽然有一定优势，但现有的 GPR 数据解读方法大多只依赖钢筋反射强度的绝对值，在面对复杂因素时很容易误判。为了解决这些问题，香港理

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 膜技术助力橄榄油生产链废弃物资源化：从废水中拯救营养物质的创新之举

  在橄榄油的生产过程中，有着这样一番景象：当高品质的特级初榨橄榄油和初榨橄榄油通过研磨工序诞生后，为了进一步提高橄榄油的产量，人们会从橄榄渣中提取出等级较低的橄榄渣油。这一提取过程看似平常，却暗藏诸多麻烦。在提取橄榄渣油时，无论是橄榄渣的干燥环节，还是用溶剂萃取油的步骤，都会产生大量废水和固体废弃物，不仅散发难闻气味，还严重污染环境，这就如同在橄榄油生产的链条上打了一个个 “死结”，让当地社区十分头疼 。同时，这些废弃物其实蕴含着丰富的营养物质，直接丢弃实在可惜，就像捧着金饭碗却在挨饿，这促使科研人员去寻找解决问题的办法。在这样的背景下，来自意大利的科研团队展开了深入研究。他们隶属于多个机构，包

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 17 - 4 PH 材料粉末冶金技术优化：突破难题，提升性能

  在材料科学的领域中，粉末冶金技术的发展对于金属材料的应用有着至关重要的意义。其中，17 - 4 PH 不锈钢因具有良好的强度、耐腐蚀性等优点，在航空航天、汽车制造等众多领域都有广泛的应用前景。然而，在利用传统的压制烧结法（PSM）生产 17 - 4 PH 零件时，却面临着诸多挑战。由于 17 - 4 PH 粉末硬度极高，这使得 PSM 零件密度显著偏低，而密度又直接影响着零件的机械性能，进而限制了 17 - 4 PH 材料在实际生产中的应用。为了解决这些问题，来自匈牙利米什科尔茨大学（University of Miskolc）的研究人员 Mohammed Qasim Kareem、Tamás

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于符号矩阵结构分析推导平面桁架解析解：创新突破与深远意义

  在建筑与工程领域，结构分析是保障建筑安全、优化设计的关键环节。有限元法（FEM）作为结构分析的重要手段，自诞生以来已走过 80 年历程，为解决复杂工程问题立下汗马功劳。然而，它并非十全十美。传统 FEM 在面对材料属性、几何形状或外部荷载变化时，需重新计算，耗时耗力，且难以揭示关键参数间的内在联系。矩阵结构分析（MatSA）虽简化了部分流程，但同样依赖预设条件，适应性欠佳。这些问题限制了结构分析的效率与深度，也促使研究人员探寻更优解。为攻克这些难题，卡塔尔大学工程学院和奥斯陆都市大学建筑环境系的研究人员展开了深入研究。他们聚焦平面桁架，运用符号计算技术，开发出一款开源的 MATLAB 程序，相

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于电子智能传感技术与化学成分的野生与栽培秦艽多维度比较分析：珍稀资源保护与药用植物高效利用的新突破

  在中医药的广袤世界里，秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）是一味历史悠久且应用广泛的传统中药，其干燥根入药，在诸多病症的治疗中发挥着重要作用，比如能祛风除湿、清热利湿、缓解关节疼痛等。然而，随着市场对秦艽需求的不断攀升，野生秦艽资源因过度采挖等原因日益稀缺，栽培秦艽逐渐占据了更大的市场份额。但目前，野生和栽培秦艽在化学成分上究竟有何差异并不明确，这不仅导致市场上两者质量参差不齐、价格波动，还使得临床疗效难以保证，因此，急需找到一种快速且准确的鉴别和质量评价方法。为了解决这些问题，甘肃中医药大学的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Heliyon》杂志上，为秦艽

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 利用非离子型二元表面活性剂CO2​泡沫：强化碳利用与存储的创新之举

  研究背景在全球努力应对气候变化的大背景下，人为二氧化碳（CO2​）排放成为焦点问题。石油行业的生产过程是CO2​排放的重要来源之一，传统石油生产方式不仅能源消耗大，还会释放大量温室气体。为了实现未来零碳经济，寻找更高效且低碳排放的石油生产技术迫在眉睫。在石油开采领域，向油藏注入CO2​等气体是提高采收率的重要手段。CO2​能够降低原油粘度、减小油水界面张力，还能与烃类混溶，有效溶解和驱替被困原油，维持油藏压力，延长油藏生产寿命。然而，CO2​ - EOR 也面临诸多挑战，注入的CO2​容易突破到生产井，增加分离成本并可能导致CO2​排放到大气中。而且，常规的CO2​注入方法受浮力效应、重力分异

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• Integrated Pest Management 助力金诺橘园增产：应对虫害挑战的创新策略

  在水果的世界里，金诺橘是北印度地区备受青睐的明星水果，它以高果汁含量在市场上占据重要地位。然而，如同许多农作物一样，金诺橘在生长过程中面临着诸多挑战。木虱、粉虱等害虫的肆虐，煤烟病和枝枯病的侵害，使得金诺橘的产量大幅下降，最多可达 70%。为了应对这些问题，农民们常常使用各种非标签农药，期望能够控制虫害，但结果却不尽人意，不仅没有达到预期效果，还带来了一系列负面影响，如农药残留污染环境、危害人类健康，同时也破坏了自然生态平衡。在这样的背景下，开展一项科学有效的研究显得尤为重要。中国农业科学院（ICAR）下属的国家综合虫害管理研究中心等机构的研究人员，决定深入探索金诺橘虫害的治理之道。他们开展了

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 利用乳制品与纸浆废水共培养绿球藻的协同增值技术优化：聚焦混合设计、微波预处理与生物乙醇生产

  在当今世界，能源问题和环境难题日益凸显。传统的化石燃料不断消耗，逐渐走向枯竭，寻找可持续且环保的替代能源迫在眉睫。与此同时，大量工业废水未经妥善处理便排入环境，像乳制品废水（Dairy Wastewater，DWW）和纸浆废水（Paper and Pulp Wastewater，PWW），它们不仅污染土地、河流和湖泊，还威胁着水生生物的生存，影响人类的饮用水供应，甚至传播危险疾病 。而微藻作为第三代生物燃料原料，潜力巨大，其含有丰富的脂质、碳水化合物和蛋白质，其中的碳水化合物可用于生产生物乙醇。不过，微藻培养需要大量淡水，这制约了其商业化生产，并且将淡水用于能源生产会影响淡水供应的可持续性。此

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 从长筒石蒜中提取的抗病毒生物碱：优化提取方法及抗登革病毒和人冠状病毒 OC43 的活性研究

  在热带和亚热带地区，生长着一种名为长筒石蒜的植物，它在当地传统医学中可是个 “多面手”，能治疗腹泻、哮喘等多种疾病。尤其值得一提的是，它还具有抗病毒的神奇功效，这主要归功于其含有的生物碱，如雪花莲胺碱（cherylline）和石蒜碱（lycorine）。然而，以往从植物中提取这些生物碱的方法存在不少问题。传统方法不仅效率低，提取的产量不稳定，而且大量使用有机溶剂，对环境不友好，成本还高。更糟糕的是，过度采集植物来提取生物碱，还会引发可持续性问题。为了攻克这些难题，来自加拿大魁北克大学三河分校、塞内加尔达喀尔谢赫安塔迪奥普大学等机构的研究人员，踏上了探索之旅，开展了对长筒石蒜中生物碱提取方法及抗

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于无人机训练 AI 的智能手机葡萄检测与葡萄园管理框架：提升精准 viticulture 的创新方案

  在农业领域，随着全球人口的不断增长，对农产品产量和质量的要求也日益提高。在葡萄种植方面，传统的葡萄园管理方式依赖人工经验，不仅效率低下，而且难以实现精准化操作。例如，在葡萄产量估算上，人工计数葡萄串耗时费力，且容易受到人为因素的影响，导致结果不准确。此外，现有的一些先进技术，如基于无人机（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）的监测技术，虽然能够快速获取葡萄园的大量数据，但由于需要专业的硬件设备和复杂的操作技术，对于广大中小规模的农户来说，成本过高且难以掌握。为了解决这些问题，来自西班牙布尔戈斯大学（University of Burgos）、荷兰瓦赫宁根大学（Wageni

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

• 基于 YOLOv11的孟加拉国道路交通事故实时快速检测：提升道路安全的创新之举

  在孟加拉国的大街小巷，每天都在上演着交通的 “惊险剧”。道路交通事故频发，就像一场挥之不去的阴霾，笼罩着这个国家。据统计，2023 年孟加拉国超 7900 人因交通事故丧生，仅 2024 年 4 月就有 679 人在事故中死亡、934 人受伤。其中，达卡的事故率位居世界前列，令人揪心的是，89.75% 的受害者是行人，行人碰撞事故占城市事故总数的 65% 。为了改变这一严峻现状，孟加拉国 BUBT 的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们致力于利用人工智能（AI）技术，研发出高效的道路事故实时检测系统，旨在提升应急响应速度，挽救更多生命。该研究成果发表在《Heliyon》上。在这项研究中，研究

  来源：Heliyon 3.4

  时间：2025-02-19

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