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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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综述:揭开土耳其风能的未来:政策、技术与潜力
1. 引言土耳其凭借独特的地理和气候条件,在全球风能领域占据重要地位。随着可再生能源受重视程度不断攀升,土耳其风能产业发展迅猛。众多研究表明,该国的马尔马拉(Marmara)、爱琴海(Aegean)、地中海(Mediterranean)地区以及部分内陆区域,因具备有利的风流条件,风能潜力巨大。过往研究从多维度对土耳其风能展开探索。例如,Hepbasli 和 Ozgener 于 2004 年深入调查了土耳其风能应用的历史发展进程以及科研现状;Celik 在 2007 年针对伊斯肯德伦(Iskenderun)地区的风能进行研究,通过统计分析不同高度涡轮机的发电情况,助力区域风能开发;Guler 在
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公众灾难防范教育发展研究:现状剖析、关键议题与创新路径
近年来,自然灾害如地震、洪水,人为灾害如工业事故、疫情等频繁发生,给人类社会带来了巨大损失。以 2023 年为例,COVID-19 大流行导致全球超 670 万人死亡,经济损失达数万亿美元;2022 年飓风 “Ian” 在美国佛罗里达州造成至少 150 亿美元的损失和超 100 人死亡 。面对如此严峻的灾害形势,提升公众应对灾害的能力迫在眉睫。而灾难防范教育作为提升公众应对灾害能力的关键手段,其发展情况备受关注。在此背景下,四川大学的研究人员开展了关于公众灾难防范教育发展的研究,相关成果发表在《BMC Public Health》杂志上。这项研究通过范围综述(Scoping review)的方
来源:BMC Public Health
时间:2025-02-19
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开年必打卡!2025济南生物发酵系列展点燃行业科技盛宴
2025第14届国际生物发酵系列展(济南)将于2025年3月3-5日在济南黄河国际会展中心N1-N4馆举办,同期召开“生物发酵技术装备专题展”、“生物农业专题展”、“生物化工技术设备专题展”、“工业节能技术装备专题展”、“日化原料与装备专题展”、“生物医药与技术设备展”、“生化仪器与实验室设备展”、“制药机械与包装技术展”等专题展。本届60000平方米展示面积、800+参展商、35场会议、300位资深嘉宾、30+高校与科研机构、100场科研成果发布、预计吸引超45000名专业买家到现场,共同推动生物发酵行业的快速发展。【论坛活动】展会期间,邀请了中国工程院4名院士和300位专家、教授,结合产业
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解码适体 - 蛋白质结合动力学:单分子技术助力连续生物传感的突破
引言生物传感器在健康监测和疾病检测中意义重大,实时连续的生物传感对于捕捉生物过程变化至关重要。适体作为新型生物识别元件,相比传统的抗体和酶,具有生产成本低、修饰简便、结合亲和力高、选择性强以及可重复使用等优势,在生物传感领域应用广泛。然而,目前适体在传感器系统中的成功应用仍有限。现有研究方法在量化适体 - 靶标相互作用时存在诸多局限,如样本消耗大、灵敏度受限、掩盖亚群异质性等,因此需要新的技术来准确量化这种相互作用。本文通过构建单分子荧光平台,以凝血酶 - 适体对为研究对象,对结构相似的适体 HD1、RE31 和 NU172 进行研究,旨在解码适体 - 蛋白质的结合动力学,为适体生物传感器的合
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-02-15
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原位白蛋白标记技术实现内皮屏障破坏的靶向近红外二区成像
研究背景与意义内皮屏障(EB)作为维持机体稳态的关键结构,其破坏与神经系统疾病、肿瘤转移等多种病理过程密切相关。传统成像技术如磁共振(MRI)存在成本高、分辨率有限等问题,而基于白蛋白(Albumin)泄漏的靶向成像策略因缺乏高效标记手段尚未突破。本研究通过理性设计NIR-II染料,首次实现内源性白蛋白的原位标记,为EB动态监测开辟新途径。分子设计与验证团队合成具有双meso-Cl结构的非甲基菁染料NIR-940,其最低未占分子轨道(LUMO)中氯原子贡献显著,促进与白蛋白疏水口袋中半胱氨酸(Cys461/Cys462)的共价结合。竞争实验显示,NIR-940在37°C下1分钟内即可完成结合,
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-02-15
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乙炔在富乙烯气流中的选择性化学链燃烧:一种创新的乙烯净化新路径
在乙烯(C2H4)聚合过程中,对气流里乙炔(C2H2)浓度的要求是低于 2 ppm,这就需要将乙炔半氢化转化为乙烯。研究表明,利用三氧化二铋(Bi2O3)在富乙烯气流中进行乙炔的选择性化学链燃烧,可作为一种替代催化途径,把乙炔浓度降低到 2 ppm 以下。Bi2O3燃烧乙炔的一级速率常数比燃烧乙烯的速率常数大 3000 倍。在连续的氧化还原循环中,Bi2O3的晶格氧能够完全补充,且铋(Bi)的局部配位和乙炔燃烧的选择性都没有明显变化。通过 Bi-O 位点对 C-H 键的异裂活化,以及乙炔较高的酸性,使得乙炔活化的能垒比乙烯低,这就能利用分子去质子化能的差异实现选择性催化烃类燃烧。
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熟化诱导嵌入制备超稳定析氧电催化剂:为质子交换膜水电解技术发展助力
编辑总结:商业电化学制氢中阳极的析氧反应效率常受限于催化剂的耐久性,尤其是在酸性条件下。Shi 等人通过超声和热处理控制铱纳米催化剂在持续熟化的氧化铈载体上的成核,有效地将纳米催化剂嵌入氧化物基质中。这种方法可防止纳米催化剂在运行过程中脱落和团聚,产生卓越的效率和超稳定的性能。此外,该策略适用于其他化合物体系,为开发更多高性能催化剂开辟了道路。摘要:未来太瓦级质子交换膜水电解槽(PEMWE)技术的应用需要开发低成本、长寿命的高效析氧催化剂。目前,最具活性的铱(Ir)催化剂的稳定性会因 Ir 物种的溶解、再沉积、脱落和团聚而受损。在此,提出一种熟化诱导嵌入策略,将 Ir 催化剂牢固地嵌入氧化铈载
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解锁 Decalepis arayalpathra 的生物技术潜力:合成种子助力濒危药用植物的保护与可持续利用
在印度南部西高止山脉的森林中,有一种神奇的植物 ——Decalepis arayalpathra,它属于夹竹桃科,其块根富含酚类、生物碱,尤其是 2 - 羟基 - 4 - 甲氧基苯甲醛(2H4MB),这种物质具有抗真菌、抗病毒、抗氧化和抗菌等多种功效,在医药领域有着巨大的应用潜力。然而,由于过度采伐、栖息地破坏以及自身繁殖困难等问题,它的种群数量急剧减少,被印度国家生物多样性管理局列为高度濒危物种,面临着灭绝的危机。为了拯救这一珍贵的植物资源,来自南京林业大学、伊曼努尔・康德波罗的海联邦大学、阿里格尔穆斯林大学、勒克瑙大学等机构的研究人员,开展了一系列深入研究,相关成果发表在《BMC Plan
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-02-14
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自监督机器学习方法在蛋白质设计中提升采样效率但未显著改善高适应性变体识别
蛋白质设计领域正经历机器学习(ML)的革命性变革。传统生物物理方法如Rosetta虽成功设计出首个从头蛋白质、酶和抗体,但面临采样(sampling)与评分(scoring)两大核心挑战。本研究构建了集成Rosetta的ML标准化工具箱,实现ProteinMPNN、ESM-2和MIF-ST等16种模型的并行比较。在采样性能评估中,ML模型展现出显著优势。以GB1蛋白为例,ProteinMPNN结合FastRelax协议生成的候选变体中,高适应性(fitness>1.5)变体数量是Rosetta FastDesign的3倍。值得注意的是,ESM在温度参数T=1.5时,76%的抗体变体保持H
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-02-13