抽象背景微生物必须对其环境变化做出反应。分析函数的鲁棒性(即性能稳定性)这种动态扰动在实验室和工业环境中都引起了极大的兴趣。最近,一种能够评估各种功能的鲁棒性的定量方法,例如在不同条件,时间范围和种群中为在96孔板中生长的微型ISM开发了各种功能的鲁棒性。在微静电板中,环境变化缓慢且未定义。动态微型单细胞培养(DMSCC)实现了微环境的精确维护和操纵,同时使用活细胞成像随着时间的推移跟踪单细胞。在这里,我们将DMSCC和鲁棒性量化方法结合在一起,以评估在几秒钟或几分钟内发生变化的性能稳定性。结果,酿酒酵母CEN.PK113-7D,具有用于细胞内ATP水平的生物传感器,暴露于葡萄糖盛宴饥饿周期,每种状况在20小时内持续1.5至48分钟。开发并应用了半自动图像和数据分析管道,以评估种群,亚种群和单细胞分辨率的各种功能的性能和鲁棒性。我们观察到特定生长速率的降低,但振荡间隔更长的细胞内ATP水平增加。持续48分钟振荡的细胞表现出最高的平均ATP含量,但随着时间的流逝,稳定性最低,在人群中的异质性最高。结论所提出的管道使随着时间的时间和种群内的动态环境中的功能稳定性进行了研究。该策略允许并行化和自动化,并且很容易适应新的生物,生物传感器,培养条件和振荡频率。对微生物对不断变化环境的反应的见解将指导应变开发和生物处理优化。关键词酿酒酵母,种群异质性,动态环境,尺度降低,生物传感器,活细胞成像,微流体单细胞培养,营养振荡
随着社会电气化趋势,机场面临着不可避免的电动汽车(电动汽车)和电动航空潜在升高(EA)的不可避免的过渡。对于航空,短途航班首先是燃料交换到电气运输的排队。这项工作研究了Visby,瑞典的机场以及EA和EV充电对电力系统的影响。它使用了一年操作中测得的机场负载需求以及模拟的EA和EV充电配置文件。太阳能光伏(PV)和电池电池储能系统(BES)进行了建模,以分析潜在的技术 - 经济增长。用四种方式对BESS电荷和放电控制进行建模,包括新型的多目标(MO)调度,以结合自消耗(SC)增强和峰值功率。将每个模型方案进行比较的峰值剃须能力,SC速率和付款额(PBP)。还评估了BESS控件的年度退化和相关成本。结果表明,新颖的MO调度在峰顶剃须和SC方面表现良好,从而有效地减少了Bess的闲置时期。MO调度还通过名义经济参数导致电池控制最低的PBP(6。9年)。此外,对PBP的灵敏度分析表明,峰值关税显着影响BESS投资的PBP。
我们研究了城市与区域能源系统之间电力转移的连接能力对这两个系统的设计和运行的影响。城市能源系统由瑞典南部三个城市的总能源需求代表,区域能源系统由瑞典电力价格面积SE3代表。我们考虑到城市与地区能源系统之间的不同水平的连接能力,将电力和地区供暖部门的投资和运行成本降至最低;连接容量等于最大城市电力需求的100%,75%,50%和0%。我们发现,与100%连接能力的系统相比,具有50%连接能力的系统设计仅高3%。然而,将电力的产能从区域转移到城市能源系统(50%),而100%的连接容量会导致城市的电力边际成本高于该地区。具有最高的连接能力,75%和100%,该市的地区供暖部门可以通过电力热运营来支持区域能源系统中的风力电力整合。具有不同连接能力的建模系统使我们的结果适用于其他快速增长的城市,具有增加当地电力生产和电力,区域供暖和电动运输部门之间的部门耦合。©2021作者。由Elsevier Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
本文介绍了一种新型的混合企业线性编程(MILP)模型,用于在瑞典的Day-Ahead(DA)电力和频率封装储备(FCR)市场中堆叠电池储能系统(BESS)。该模型包括一个详细的日历和周期电池降低和市场技术需求建模,旨在最大程度地利用电池所有者从参与DA和三个FCR市场,正常运营(FCR-N)以及FCR(FCR-D)的潜在利润,以及进行上下调查的障碍(FCR-D)。为提出全面的结果,使用一分钟分辨率的真实数据对2022年进行连续的每日优化。模拟了五种利用模式,包括参与无FCR市场(仅DA),只有DA和FCR-N,只有DA和FCR-D上调,只有DA和FCR-D下调,以及DA和所有FCR市场。对于DA和多FCR市场的收入堆叠中的最大潜在利润可能为1MW-1MWH BESS的K€708,这是没有FCR参与情况的22倍。由多FCR市场参与导致的年度退化占电池容量损失的1.7%。考虑优化问题中的退化会使衰老减少29%,而不会对利润产生重大影响。所提出的模型可以作为评估电池操作策略和算法的盈利能力和可持续性的基准。
气候变化需要大规模部署碳捕获和存储(CCS)。最近的计划表明,到2030年,CCS的容量增加了八倍,但CCS扩展的可行性却是有争议的。使用CCS和其他政策驱动技术的历史增长,我们表明,如果计划在2023年至2025年之间两倍,并且其故障率降低了一半,则CCS到2030年可能会达到0.37 GTCO 2年-1,比大多数1.5°C较低,但比大多数2°C途径更高。保持轨道至2°C将要求在2030-2040 ccs加速至少与2000年代的风力发电一样快,并且在2040年之后,它的增长速度比1970年代至1980年代的核能快。只有10%的缓解途径符合这些可行性限制,几乎所有这些途径描绘了<600 GTCO 2 2100捕获和存储。通过假设CCS计划的失败和生长的速度不如烟气脱硫的速度大约是这一数量的两倍,从而放松约束。
在四个月时等血浆中的敏感性,特应性湿疹或食物过敏的婴儿的五,三和两个SCFA的浓度分别较低。logistic回归模型显示,每SD:0.41(0.19 - 0.91),形成,琥珀酸和葡萄糖和敏化之间的显着负面社会[或adj(95%CI); 0.19(0.05 - 0.75);调整了母体过敏后,0.25(0.09 - 0.66)和乙酸和特应性湿疹之间[0.42(0.18 - 0.95)]。婴儿和母体血浆SCFA浓度密切相关,而牛奶SCFA浓度与两者无关。丁酸和映酸的浓度富含100倍左右,在母亲的牛奶中,ISO丁酸和瓣膜酸在3-5倍左右,而其他SCFA在牛奶中的流行程度少于血浆。
本文提出将氨基酸改性氧化石墨烯衍生物 (GO-AA) 作为活性材料,用于捕获水介质中的有机污染物并进行电化学检测。草甘膦 (GLY) 是一种存在于许多水体中的除草剂,被选为基准物质,以测试这些材料的电活性有效性,从而为捕获事件提供直接证据。通过环氧环开环反应将 L -赖氨酸、L -精氨酸或 L -蛋氨酸接枝到 GO 表面,促进氨基酸结合并伴随 GO 的部分还原。合成过程导致电荷电阻从 GO 的 8.1 K Ω 降至各种 GO-AA 的 0.8 – 2.1 K Ω,从而支持这些材料在电化学传感中的适用性。所得 GO-赖氨酸、GO-精氨酸和 GO-蛋氨酸用于从水中吸附 GLY。 GO-Lysine 与 GLY 的相互作用最强,1 小时后的去除效率为 76%,大约是工业基准吸附剂颗粒活性炭的两倍。当用作活性材料捕获 GLY 并进行电化学检测时,GO-AA 的性能也优于原始未改性材料。GO-Lysine 表现出最佳灵敏度,即使浓度低至 2 μ g/L 也能识别水中的 GLY。分子动力学模拟证实,这种材料增强的性能可归因于赖氨酸部分和 GLY 之间的氢键和盐桥相互作用,而氢键和盐桥相互作用源于氢键和盐桥相互作用。
我们提出了一项详细的研究,该研究对具有连续体的quasibound状态的机械符合光子晶体的微腔。最近预计此类系统将减少Fabry-Pérot-type光学机械腔中的光损失。但是,它们需要两个相互面对的光子晶体平板,这对实验实现构成了巨大的挑战。我们研究了如何简化这样的理想系统,并且仍然在连续体中表现出quasibound状态。我们发现,面向分布式的bragg反射的悬浮的光子晶体平板实现了连续体中具有准态状态的光力学系统。在该系统中,可以消除辐射腔损失,以至于仅由材料吸收的耗散性损失占主导地位。这些建议的光力学腔设计预计将具有超过10 5的光学质量因子。
拓扑量子材料的独特电子性能,例如受保护的表面状态和外来的准粒子,可以提供带有垂直磁各向异性磁铁的外部无磁场磁力切换所需的平面自旋偏振电流。常规自旋 - 轨道扭矩(SOT)材料仅提供平面自旋偏振电流,而最近探索的具有较低晶体对称性的材料可提供非常低的平面自旋偏振电流组件,不适用于能量固定的SOT应用。在这里,我们使用拓扑WEYL半候选牛头牛Tairte 4具有较低的晶体对称性,在室温下在室温下表现出大型的脱离平面阻尼样SOT。我们基于Tairte 4 /ni 80 Fe 20异质结构进行了自旋 - 扭矩铁磁共振(STFMR)和第二次谐波霍尔测量,并观察到大型平面外阻尼样的SOT效率。估计平面外旋转大厅的构成为(4.05±0.23)×10 4(ℏ⁄ 2 e)(ωm)-1,这比其他材料中报道的值高的数量级。
钒氧化还原流量电池(VRB)系统涉及复杂的多物理和多时间尺度相互作用,其中电解质流速在静态和动态性能中起关键作用。传统上,固定流量已用于操作方便。但是,在当今高度动态的能源市场环境中,根据运营条件调整流量可以为提高VRB能源转换效率和成本效益提供显着优势。不幸的是,将电解质流速纳入传统的多物理模型对于VRB管理和控制系统来说过于复杂,因为实时操作要求用于船上功能的低计算和低复杂模型。本文介绍了一种新型的数据驱动方法,该方法将流速集成到VRB建模中,增强了数据处理能力和VRB行为的预测准确性。所提出的模型采用封闭式复发单元(GRU)神经网络作为其基本框架,在捕获VRB的非线性电压段方面表现出了非凡的熟练程度。GRU网络结构经过精心设计,以优化模型的预测能力,流速被视为关键输入参数,以解释其对VRB行为的影响。模型改进涉及分析在VRB操作中在各种流速下获得的精心设计的模拟结果。还设计和进行了实验室实验,涵盖了电流和流速的不同条件,以验证所提出的数据驱动的建模方法。对几种最新算法进行了比较分析,包括等效电路模型和其他数据驱动的模型,证明了考虑流速的基于GRU的VRB模型的优越性。由于GRU在处理时间序列数据方面的出色能力,该模型在宽范围内提供了令人印象深刻的准确终端电压预测,低误差率不超过0.023 V(1.3%)。这些结果表明了所提出的方法的功效和鲁棒性,突出了对管理和控制系统设计的准确VRB建模中流速的新颖性和重要性。