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利用人工神经网络预测定向金属沉积中的高度
定向金属沉积 (DMD) 是一种很有前途的金属增材制造技术，其中零件是通过使用沿预定义轨迹移动的激光束融合注入的金属粉末颗粒来制造的。刀具路径通常包括曲线或边缘部分，机器轴需要相应地减速和加速。因此，局部施加的激光能量和粉末密度在沉积过程中会发生变化，导致局部过度沉积和过热。这些偏差还受到刀具路径几何形状和工艺持续时间的影响：先前的沉积可能会在时间和空间上影响相近的刀具路径段，导致局部热量积聚，并形成与使用相同参数沉积的其他段中产生的轮廓和微观结构不同的轮廓和微观结构，这是由于几何形状和温度相关的集水轮廓所致。为了防止这些现象，需要轻量级和可扩展的模型来预测可变刀具路径的工艺行为。在本文中，我们提出了一种基于人工智能的方法来处理 Inconel 718 的工艺复杂性和多种刀具路径变化。考虑到先前定义的刀具路径，使用人工神经网络 (ANN) 来预测沉积高度。通过打印包含多个曲率和几何形状的随机刀具路径，生成了训练数据。基于训练后的模型，可以成功预测整个刀具路径的显著局部几何偏差，并且可以通过相应地调整工艺参数来预测。
微生物介导的重金属毒性的修复
重金属污染由于其持续性，更高的毒性和顽固性而成为全球严重关注的问题。这些有毒的金属威胁着环境的稳定性和所有生物的健康。重金属还通过食用受污染的食物并对人类健康造成有毒作用，进入人类食物链。因此，必须对HMS污染的土壤进行修复，并且需要在更高的优先级上解决。使用微生物被认为是打击HMS不利影响的有前途的方法。微生物有助于恢复恶化环境的自然状况，并具有长期的环境影响。微生物修复可防止HMS的浸出和动员，并且还使HMS的提取变得简单。因此，在这种情况下，最近的技术进步允许将生物修复用作补救污染土壤的必要方法。微生物使用不同的机制，包括生物呼吸，生物蓄积，生物含量，生物转化，生物胆碱化和生物矿化，以减轻HMS的影响。因此，在此评论中，在此综述中保持有毒的HMS探讨细菌，真菌和藻类在污染土壤的生物修复中的作用。本综述还讨论了可用于提高微生物效率以补救HMS污染土壤的各种方法。它还强调了在未来的研究计划中必须解决的不同研究差距，以改善生物修复效率。
具有 Cys-His-Asp 三联体的无金属 α/β-水解酶的超高通量定向进化为高效的磷酸三酯酶
摘要：寻找新的机制解决方案以应对生物催化挑战是酶进化适应以及设计新催化剂的关键。最近人造物质被释放到环境中，为观察生物催化创新提供了动态试验场。用作杀虫剂的磷酸三酯最近才被引入环境中，而它们并没有天然对应物。为了应对这一挑战，酶已迅速进化以水解磷酸三酯，并趋向于相同的机制解决方案，即需要二价阳离子作为催化的辅助因子。相比之下，先前发现的宏基因组混杂水解酶 P91（乙酰胆碱酯酶的同源物）实现了由金属独立的 Cys-His-Asp 三联体介导的缓慢磷酸三酯水解。在这里，我们通过对 P91 进行定向进化来探究这种新催化基序的可进化性。通过将聚焦库方法与液滴微流体的超高通量相结合，我们仅通过两轮进化就将 P91 的活性提高了约 360 倍（达到 ak cat / KM ≈ 7 × 10 5 M − 1 s − 1 ），可与自然进化的金属依赖性磷酸三酯酶的催化效率相媲美。与其同源物乙酰胆碱酯酶不同，P91 不会遭受自杀抑制；相反，快速的去磷酸化速率使共价加合物的形成而不是水解速率成为限制因素。定向进化改进了这一步骤，中间体的形成速度提高了 2 个数量级。将聚焦的组合库与液滴微流体的超高通量相结合，可以用于识别和增强自然界中尚未达到高效率的机制策略，从而产生具有新型催化机制的替代试剂。■ 简介
掺杂聚合物中的半金属化诱发霍尔异常
将氧等离子体处理的石英晶片切割成1cm2用于PPMS（霍尔、磁阻、温变电导）和XPS测量中的所有电学测量。由于尺寸要求，将氧等离子体处理的ITO基板切割成0.5 cm * 0.5 cm用于PES和IPES测量，将氧等离子体处理的石英晶片切割成0.6 cm * 0.4 cm用于高场霍尔测量。所有基板在使用前分别在丙酮和异丙醇中通过超声波清洗工艺清洗10分钟。将C 14 -PBTTT溶液以3000 r/min的转速旋涂到相应的基板上，形成厚度约25nm的PBTTT薄膜，然后将获得的薄膜在150°C下退火10分钟，让其冷却至室温。将Cytop溶液旋涂到所有掺杂后的电学测量薄膜上进行封装，再通过光刻和氧离子刻蚀实现霍尔棒结构的图形化。掺杂工艺
回顾了用于高性能超级电容器的过渡金属氧化物和基于聚合物的纤维
由于高电力，快速充电/放电速率和长周期稳定性，对超级电容器在储能系统中的应用越来越兴趣。研究人员最近专注于开发纳米材料，以增强其超级电容器的电容性能。尤其是，由于其扩大的特定表面积，将纤维作为模板的利用带来了理论和实用的优势，这会导致快速电解质离子扩散。此外，据信，氧化还原活性成分（例如过渡金属氧化物（TMO）和导电聚合物（CPS））被认为在改善基于晶格材料的电化学行为方面起着重要作用。尽管如此，含有基于TMO和CP的纤维的超级电容器通常患有下等离子传输动力学和电子电导率较差，这会影响电极的速率能力和循环稳定性。因此，基于TMO/CP的脑的发展引起了广泛的关注，因为它们协同结合了两种元素的优势，从而在电化学领域具有革命性的应用。本综述描述并重点介绍了基于TMO-，CP-和TMO/CP基于其设计方法，为超级电容器应用的配置和电化学性能的开发的进展，同时为未来的存储技术提供了新的机会。©2019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。
直接金属沉积中基于神经网络的过程模型的迁移学习
增材制造工艺在工业领域越来越重要。特别是直接金属沉积 (DMD) 是一种很有前途的制造技术，因为它可以实现广泛的应用，例如从头开始制造零件、在传统加工的原始零件上添加材料，甚至高效修复高价值零件 [1]。除了许多优点外，该工艺的可控性仍然很困难，导致内部缺陷、几何偏差或微观结构不均匀。相变、粉末-气体动力学和参数不确定性等多种物理现象会影响工艺行为并使工艺处理复杂化。因此，需要进行大量的实验活动来确定具有可接受几何和材料性能的工艺参数
用激光直接金属沉积和由马氏体钢制成的激光焊接1.4313
摘要Burckhardt Compression Holding AG总部位于温特图尔，是一家具有国际活跃的往复式压力机制造商，在其Laby®往复式压缩机中使用三件式活塞。由于其铸造设计，活塞的重量很高，这限制了活塞的大小，特别是对于大直径。因此，正在寻找解决方案在轻质设计中使用金属添加剂制造工艺制作活塞，以抵消这些挑战。在各个科学和工业领域应用的减轻体重的创新技术之一是激光直接金属沉积（DMD）。因此，一个项目是从Burckhardt压缩开始的，以降低质量，从而实现更高的工作速度。这项研究提供了一个工作流程，可通过直接金属沉积（DMD）制造1.4313的轻质活塞，直径约为342 mm，高度为140 mm。活塞的特征是不同的片段，这些片段在传统上和附加性制造中以克服机器限制。活塞皇冠被连接到添加剂制造的部分，并由CO 2激光焊接密封。降低DMD的激光功率可降低温度，因此，锰和硅的氧化和降低载气流量可提高堆积速率，并降低了湍流诱导的氧化。每层交替的进料方向提高了几何准确性，并避免了在锋利的角落积累的材料。一种方法被发现在堆积方向上定量地表明半径的几何精度。选择了激光焊接的焊接类型和接缝以实现良好的力流；但是，需要夹紧装置。为了减少隐藏的T关节的缺口效应，考虑了双重焊接策略。该设计使40％的重量减轻，与铸件活塞相比，重量为40 kg，重量为24千克。的金理分析和3D扫描。该研究显示了DMD的局限性和挑战以及如何通过部分分割克服机器的局限性。
设计超韧、超可拉伸液态金属-...
Shib Shankar Banerjee 1,#、Subhradeep Mandal 1、Injamamul Arief 1、Ramakanta Layek 2、Anik Kumar Ghosh 1、Ke Yang 3、Jayant Kumar 3、Petr Formanek 1、Andreas Fery 1、Gert Heinrich 1,4、Amit Das 1,5 * 1 德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所 e。 V，Hohe Straße 6，德累斯顿，01069，德国 2 LUT 大学，拉赫蒂，Mukkulankatu 19，FI-15210，芬兰 3 马萨诸塞大学洛厄尔分校，先进材料中心，物理系，MA 01854，美国 4 德累斯顿工业大学，纺织机械和高性能材料技术研究所，Hohe Straße 6，德累斯顿，01069，德国 5 坦佩雷大学，工程与自然科学系，FI-33101，芬兰
基于机器学习的直接金属沉积中复杂刀具路径的轨道高度预测
模具行业不断要求先进的技术来提高模具在其生命周期内的性能。直接金属沉积 (DMD) 为模具翻新提供了关键机会。然而，通过 DMD 的典型刀具路径由交替的平滑段和尖角组成。在这里，能量密度和粉末数量的波动通常会导致工具恢复部分出现严重的几何偏差。这项工作提出了一种基于机器学习的新型预测方法，该方法使用与工艺参数和执行的几何形状相关的特征来表征路径。该方法的优势已在刀具路径上得到验证，刀具路径通常表征工具翻新过程。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd 代表 CIRP 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）