本文研究了光纤的设计和优化,以实现高速数据传输,强调了最大程度地提高现代通信网络效率的进步。光纤(全球通信基础架构的核心组成部分)能够在长距离内传输数据,而通过总内部反射等原则,损失最小。本研究探索了单模和多模式光纤设计,提供了关键参数的概述,例如核心直径,折射率索引程序和数值孔径。使用麦克斯韦方程的数学建模在优化纤维性能方面起着核心作用,帮助工程师缓解诸如衰减和分散等挑战。本文还讨论了高级技术,包括密度波长多重多路复用(DWDM),该技术可实现每秒数据速率。实践应用中的案例研究,例如纤维到家(ftth)网络和跨加工电缆,突出了优化设计对网络绩效的影响。展望未来,预计光子晶体纤维和空心纤维的创新将推动进一步的改进,从而实现超高速度数据传输。本文结束了持续研发的意义,以应对光纤技术的挑战并支持全球通信系统的需求不断增长。
金属纤维的出现导致了通过不同制造方法开发不同纤维增强复合材料系统。利用金属纤维作为单一增强材料可以创造具有独特物理结构和对许多性能产生协同效应的全新材料。钢、铝、钛和铜是用于航空航天、船舶、汽车和结构应用等行业的金属纤维的例子。此外,结合各种材料系统(金属纤维 - 传统纤维)来制造混合复合材料的可能性允许成本和性能的无限变化。一般来说,金属以金属纤维金属层压板 (FML) 的形式提供,或以细丝和网状纤维的形式提供。与金属片形式相比,文献中对细丝和网状纤维的研究仍然有限。因此,这项工作重点回顾了细丝和网状金属的加工技术、性能和应用。本文详细介绍了金属纤维的应用、生产方法以及几种类型和形式。此外,还回顾了金属纤维增强聚合物复合材料的性能和应用。还回顾了金属化纤维的应用以及金属纤维与合成和天然纤维增强聚合物复合材料的混合。总之,部分探索的细丝和网状纤维形式的潜力似乎具有出色的机械、热和其他材料性能。钢纤维是最常用的金属纤维,因为它具有成本效益、可用形式多样、尽管重量很重但性能很高。
由于单片石墨烯具有重量轻、机械强度高、电导率高等特性,石墨烯纤维引起了越来越多的关注。因此,石墨烯纤维被认为是一种很有前途的纤维电子电极材料。氧化石墨烯(GO)分散体的湿纺是目前合成石墨烯纤维最常用的方法。除了使用GO水分散体外,开发基于有机溶剂的GO分散体也很重要,因为这种分散体比水介质更能分散功能性纳米材料。在本期的ACS Central Science中,Kim和同事报道,在GO分散的有机溶剂中添加少量水可以有效地使GO片水合,1从而促进高度稳定的液晶GO相和电化学剥离石墨烯(EG)的形成(图1)。该方法可提供一种通用且有效的策略,从GO有机分散体中生产高性能混合石墨烯纤维。以前,GO纺丝原液是采用典型的湿纺工艺制备的,即将GO片材分散形成稳定的溶液,然后将其注入凝固浴中生产GO纤维。用还原剂或热处理还原GO片材后得到石墨烯纤维。为了赋予石墨烯纤维增强的机械强度和电导率,必须在GO纺丝原液中实现稳定的液晶相,以便将高度排列的GO片材有效地转移到石墨烯纤维中。2-4
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激光器是一种通过基于电磁辐射的刺激发射的光学扩增过程发出光的装置。术语“激光”是“通过刺激辐射的发射来放大光”的首字母缩写。爱因斯坦在1917年使用木板的辐射定律给出了激光的第一个理论基础,该定律是基于概率系数(爱因斯坦系数),用于吸收和自发和刺激电磁辐射的自发性和刺激发射。在694 nm处产生脉冲红色激光辐射的灯。伊朗科学家贾万(Javan)和贝内特(Bennett)使用HE和NE气体的混合物以1960年的1:10的比例制作了第一个气体激光器。R. N. Hall展示了1962年由砷化甘露尼德炮(GAAS)制成的第一个二极管激光,该激光在850 nm处发射辐射,并于同年后来开发了第一个半导体可见光的光线激光。激光与其他光源不同,因为它发出了高度连贯,单色,方向和强烈的光束。这些属性发现它们在许多应用中都有用。在其许多应用中,激光器用于光盘驱动器,激光打印机和条形码扫描仪; DNA测序仪器,光纤和自由空间光学通信;激光手术和皮肤治疗;切割和焊接材料;用于标记目标以及测量范围和速度的军事和执法设备;和激光照明在娱乐中显示。
新兴的研究主要涉及与未来行业新材料设计有关的环境和经济问题。在过去的几十年中,各种工业部门都试图用天然纤维作为聚合物复合材料的增强剂代替合成纤维。复合材料由于其有利和出色的特性而为一个年龄提供了大量的研究和工业工作。此外,它们可以通过低投资生产和处理[1]。复合材料是纤维/填充剂和矩阵(聚合物)的组合。可以通过使用基本聚合物基质的杂化(一两个纤维)来安排纤维和基质的组合。使用纤维的主要目的是为复合材料提供强度。影响纤维的特性的因素是长度,方向,形状和材料[2]。基于用于制造的聚合物,可以自然或合成选择纤维。纤维称为天然纤维,例如黄麻,拉米,剑麻,大麻,coir,grewia optiva,silk,bamboo等。另一方面,通过各种人造过程制造的纤维称为合成纤维,例如碳,凯夫拉尔,玻璃等。自然和合成纤维在用于制造复合材料的聚合物方面都有其自己的优点和缺点。天然纤维的另一个主要缺点是由于存在纤维素而对水的影响。有时,纤维以混合形式应用于两者的优势与合成纤维相比,天然纤维是环境友好,可再生,便宜,非危险性,非抛光和易于使用的,但是使用天然纤维的弊端与合成纤维相比是低的机械性能[3]。这种亲水性会导致纤维和基质之间的界面粘合不佳。另一方面,合成纤维,是疏水材料,与聚体形成良好的键合。
电纺聚合物纤维由于其多功能性,可调性和广泛的应用而引起了极大的关注。本期特刊探讨了电纺技术,新型聚合物材料以及具有增强功能的纤维的结构优化。的关键应用程序包括但不限于生物医学工程,包装,环境补救和智能纺织品,并提交智能纺织品,以及多物质和纳米结构纤维和纱线的新兴趋势。通过将尖端研究汇总在一起,本期特刊旨在促进基于聚合物的电纺纤维领域的进步,并激发高级工程应用中的小说和绿色用途。
人体组织(例如肌肉、血管、肌腱/韧带和神经)具有纤维状束状形态,束内细胞和细胞外基质 (ECM) 以特定的 3D 方式有序排列,协调细胞和 ECM 发挥组织功能。通过利用新兴的“自下而上”生物制造技术将细胞纤维(含有活细胞的纤维)设计为活体构件,现在可以在体外重建/再造纤维状束状形态及其时空特定的细胞-细胞/细胞-ECM 相互作用,从而实现这些纤维组织的建模、治疗或修复。本文简要回顾了可用于制造细胞纤维的“自下而上”生物制造技术和材料,重点介绍了能够有效、高效地生产细细胞纤维的静电纺丝技术,以及通过适当设计的工艺,模拟天然纤维组织的 3D 细胞载运结构。强调了细胞纤维作为药物测试、细胞治疗和组织工程等领域的模型、治疗平台或组织类似物/替代品的重要性和应用。讨论了在高级层次结构和天然组织复杂动态细胞微环境的仿生学方面面临的挑战,以及细胞纤维在众多生物医学应用中的机会。
固化:– 浇铸 24 小时后,浇铸部件从模具中脱模并运输到固化罐。某些需要高强度的特殊部件(如铁路枕木)需要蒸汽固化。固化将至少进行 3 天,并在现场安装这些部件后进行进一步固化。运输和安装:– 完全固化后,使用重型卡车将部件运输到现场,并使用起重机和熟练劳动力进行安装。预制建筑部件:- 柱子:-
