人体中所有相互滑动接触的表面均由亲水性生物聚合物构成的柔软、透性组织构成。 [1] 此类系统的一个关键特性是低摩擦,从而减少磨损并确保相互滑动的表面具有较长的使用寿命。 [2] 人体中极其有效的润滑(例如滑膜关节和眼睑-角膜界面)启发了许多关于人造材料摩擦学的研究,尤其是模拟这种行为的水凝胶。 [3–10] 软组织或水凝胶中发生的润滑现象不同于两个由流体润滑的硬表面相互滑动时的摩擦机制 [2,10–12],因为在这种软系统中,膨胀的固体基质与该基质内流体之间的相互作用在决定摩擦行为方面起着重要作用。 [7,9,13–16]
摘要 — 本研究探讨了从椰子壳和辣木提取物中提取的木质素基聚合物作为低碳钢可持续天然腐蚀抑制剂的潜力。该研究旨在通过协同结合这两种成分来开发新型、环保的防腐涂层。本研究使用的低碳钢是热机械处理 (TMT) 棒,碳含量百分比范围为 0.18 - 0.25%,采购自阿布贾钢铁厂有限公司,新鲜辣木叶和成熟椰子壳来自 Minna。对木质素基聚合物和辣木提取物进行了全面表征,以阐明它们的化学成分和性质。配制了包含不同浓度这些化合物的涂料,以评估它们的腐蚀抑制效果。对开发的涂层进行了严格的附着力测试和耐腐蚀性评估。结果表明,抑制效率 (IE%) 为 91.79%,表明辣木和木质素基聚合物作为可持续替代品具有良好的潜力。这些发现表明,所提出的方法对于开发适用于低碳钢应用的耐用且环境可持续的防腐解决方案具有重要前景。关键词 — 辣木、绿色腐蚀抑制剂、椰子壳、木质素基聚合物、可持续性。
1. 简介................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. 计算浮现势....................................................................................................................................................................................................................13 2.1. 符号....................................................................................................................................................................................................................................................................13 2.2. 使用配分函数的表达式.................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................. 14 2.3. 积分表达式....................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. . ... 24 4. 对新出现的潜力的估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .................................................................................................................................................................................37 5.2. 等价收费的情况....................................................................................................................................................................38 5.3. 等价收费的情况....................................................................................................................................................................................38 . ....................................................................39 附录 A. 定理 1.4 的证明.......................................................................................................................................................................43
记录的版本:此预印本的一个版本于2025年1月16日在自然通讯上发布。请参阅https://doi.org/10.1038/s41467-025-55830-0。
靠近水生食物链底部的纤毛微生物要么游动去寻找猎物,要么附着在基质上并产生摄食流来捕获路过的颗粒。在这里,我们使用一种流行的粘性流体球形模型来表示附着和游动的纤毛虫,其滑动表面速度可以提供纤毛流动的解析表达式。我们求解了溶解营养物浓度的平流扩散方程,其中佩克莱特数 (Pe) 反映了扩散与平流时间尺度的比率。对于固定的流体动力学功率消耗,我们问什么纤毛表面速度可以最大化微生物表面的营养通量。我们发现优化进食的表面运动取决于 Pe。对于在有限 Pe 下自由游动的微生物来说,采用“跑步机”表面运动来游动是最佳选择,但在 Pe 较大的极限下,这种跑步机解与保持生物体静止的对称偶极表面速度之间没有区别。对于附着的微生物,在 Pe 低于临界值时,跑步机解决方案是最佳的进食方式,但在 Pe 值较大时,偶极表面运动是最佳的。我们在开环数值模拟和渐近分析中验证了这些结果,并使用了基于伴生的优化方法。我们的研究结果挑战了现有的“最佳进食就是在所有佩克莱特数上最佳游动”的说法,并为海洋微生物中附着和游动解决方案的普遍性提供了新的见解。
第 1 章 ................................................................................................................................................1
摘要 我们的研究团队 ISLAND CURE 是一个由教授和本科生组成的多学科团队,其目标是在有限的预算内设计和制造用于进行生物测量的仪器。我们正在设计的仪器之一是光镊,这是一项获得诺贝尔奖的技术,能够使用激光束捕获微观和亚微观粒子。使用 1064 nm 光束,我们将使用珠子捕获单链 DNA,这将使我们能够对 DNA 施加微小的力。这个实验将使我们更好地了解受损 DNA 上的力量;特别是导致突变和癌症的损伤。有了这些知识,我们的目标是能够深入了解诱变和癌症的发展,以及理想情况下如何治疗和预防它们。我们的工作是找到一种方法来准备一个载玻片,其中可以附着单个 DNA 片段,以便在倒置显微镜装置中使用。
估计,由于抗生素耐药细菌引起的感染每年享有70万寿命。如果耐药细菌继续以相同的速度进化,则预计到2050年,该数字将增加到1000万。[5]同样,生物和非生物表面上生物膜的形成对人类健康也面临着另一个重大挑战。生物膜形成。[2,3,6]在生物膜形成期间,微生物经历了几种生物学变化,导致细胞外聚合物物质(EPS)产生。EPS矩阵可防止并从攻击生物膜的化学物质和其他毒素中产生微生物。这使得很难使用传统的抗生素治疗生物膜,并使微生物获得抗菌抗性。[7]解决此问题的一种方法是使用抗菌材料和表面,以抑制抑制性细胞的附着和生物膜的形成。[4,8–13]这种抗菌材料作为工程材料的作用至关重要,因为这些材料可能有助于我们减少对抗生素和消毒剂的依赖。已经采用了各种技术来制造抗臭材料,包括用杀菌层涂上材料表面。[11,14–18]常见方法是基于从材料表面(例如金属衍生物和抗生素)释放杀菌剂的。[24]因此,当地形特征的尺寸在亚微米和纳米长度尺度中时,表面会抑制细菌的附着。[18]一种替代方法涉及将微/纳米摄影应用于消除细菌细胞的应用,并且在过去十年中,这种方法引起了很大的兴趣。[19-21]具有独特的微/纳米尺度表面纹理和特征的材料已被证明可以有效禁止细菌附着并防止生物膜形成。[22,23]提出,当地形特征的尺寸小于细菌细胞的尺寸时,降低了附着的细胞的可用接触区域。由于其表面地形特征,许多天然材料已经获得了防染色和反抗性行为。[11,25,26]这激发了科学家开发类似的材料和结构,这些材料和结构限制了生物膜形成并积极消除与表面接触的细菌。这样的
在 IV 族单硫族化物中,层状 GeSe 因其各向异性、1.3 eV 直接带隙、铁电性、高迁移率和出色的环境稳定性而备受关注。电子、光电子和光伏应用依赖于合成方法的开发,这些方法可以产生大量具有可控尺寸和厚度的晶体薄片。在这里,我们展示了在低热预算下,在不同基底上通过金催化剂通过气相-液相-固相工艺生长单晶 GeSe 纳米带。纳米带结晶为层状结构,带轴沿着范德华层的扶手椅方向。纳米带的形态由催化剂驱动的快速纵向生长决定,同时通过边缘特定结合到基面而进行横向扩展。这种组合生长机制能够实现温度控制的纳米带,其典型宽度高达 30 μm,长度超过 100 μm,同时保持厚度低于 50 nm。单个 GeSe 纳米带的纳米级阴极发光光谱表明,在室温下具有强烈的温度依赖性带边发射,其基本带隙和温度系数分别为 E g (0) = 1.29 eV 和 α = 3.0×10 -4 eV/K,证明了高质量 GeSe 和低浓度的非辐射复合中心,有望用于包括光发射器、光电探测器和太阳能电池在内的光电应用。
自从柔性薄膜发明以来,包装行业的发展达到了惊人的高度。通过制造实践对这些薄膜的利用不断创新,对最适合进一步增强其理想特性的广泛产品的需求不断增长。虽然柔性包装行业使用了许多聚合物,但最常见的是聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯 (PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。最近发生的最受欢迎的创新之一是将金属化薄膜引入柔性包装行业。通过在真空条件下在聚合物表面沉积一层极薄的铝蒸气,成品被证明具有更好的防水和防氧性能,并提供金属光泽的外观——非常像铝箔。能够提供铝箔所具有的一些关键特性,同时成本和皮重却低得多,这使得金属化薄膜成为食品和糖果领域的热门选择。聚酯和 PP 薄膜是生产这些高阻隔包装薄膜(金属化薄膜)最常用的基材。铸造 PP 薄膜正迅速成为包装行业首选的金属化基材。真空金属化铸造 PP 薄膜在行业中被称为 VMCPP 或简称为 MCPP。应用领域包括食品包装、化妆品包装、烟草和酒类包装,以及众多装饰应用。MCPP 薄膜的阻隔性能取决于薄膜表面金属附着力的质量,而这又取决于: