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韧性生计：太阳能安全网的作用
A. Terzopoulou，X。Wang，X.-Z.博士 Chen，B。J. Nelson教授，S。Pané机器人与智能系统研究所教授，Eth Zurich Tannenstrasse 3，CH-8092，CH-8092，瑞士Zurich，瑞士电子邮件：Chenxian@ethz.ch C. Pujante Bioengineering, Eth Zurich Tannenstrasse 3, CH-8092 Zurich, Switzerland e-mail: josep.puigmarti@chem.ethz.ch M. palacios-corella institute de ciencia molecular, universidad de Valencia, cadedradic Jose Beltran 2, paternal, 46980, Spain Dr. J. J. Herrero-Martin Alba Synchrotron Light源，E-08290，Cerdanyola delVallès，巴塞罗那，西班牙X.-H. QIN生物力学研究所，Eth Zurich Leopold-Ruzick-Weg 4，8093Zürich，瑞士教授Jordi Sort DepartomentDeFísica，University defísica，University de Barcelona，E-08193 Cerdanyola del valles，西班牙语A. Terzopoulou，X。Wang，X.-Z.博士Chen，B。J. Nelson教授，S。Pané机器人与智能系统研究所教授，Eth Zurich Tannenstrasse 3，CH-8092，CH-8092，瑞士Zurich，瑞士电子邮件：Chenxian@ethz.ch C. Pujante Bioengineering, Eth Zurich Tannenstrasse 3, CH-8092 Zurich, Switzerland e-mail: josep.puigmarti@chem.ethz.ch M. palacios-corella institute de ciencia molecular, universidad de Valencia, cadedradic Jose Beltran 2, paternal, 46980, Spain Dr. J. J. Herrero-Martin Alba Synchrotron Light源，E-08290，Cerdanyola delVallès，巴塞罗那，西班牙X.-H. QIN生物力学研究所，Eth Zurich Leopold-Ruzick-Weg 4，8093Zürich，瑞士教授Jordi Sort DepartomentDeFísica，University defísica，University de Barcelona，E-08193 Cerdanyola del valles，西班牙语Chen，B。J. Nelson教授，S。Pané机器人与智能系统研究所教授，Eth Zurich Tannenstrasse 3，CH-8092，CH-8092，瑞士Zurich，瑞士电子邮件：Chenxian@ethz.ch C. Pujante Bioengineering, Eth Zurich Tannenstrasse 3, CH-8092 Zurich, Switzerland e-mail: josep.puigmarti@chem.ethz.ch M. palacios-corella institute de ciencia molecular, universidad de Valencia, cadedradic Jose Beltran 2, paternal, 46980, Spain Dr. J. J. Herrero-Martin Alba Synchrotron Light源，E-08290，Cerdanyola delVallès，巴塞罗那，西班牙X.-H. QIN生物力学研究所，Eth Zurich Leopold-Ruzick-Weg 4，8093Zürich，瑞士教授Jordi Sort DepartomentDeFísica，University defísica，University de Barcelona，E-08193 Cerdanyola del valles，西班牙语
Operando Tem>揭示的氧化还原金属催化剂的相共存和结构动力学
迫切需要过渡到整个更可持续的社会，尤其是化学工业。[1,2]，尽管进行了深入的研究，但我们目前对催化剂的激活，稳定性能，衰老，失活和再生的过程不可能应对这一挑战。[3-14]随后，无论我们在合成和表征方法方面的进步如何，新催化剂的经验发现仍然是常态。这是一个非常低效，耗时且总体上不满意的努力。关于最佳催化剂设计的量身定制设计的主张只有在建立了对工作催化剂的结构活动相关性的原子性理解后才能实现。这要求我们首先了解反应物的化学潜力如何影响催化剂的状态，以及这些气相和温度诱导的修饰如何反馈或在催化过程中进化。为了更多地阐明催化剂和反应性物种之间的相互作用，并遵循导致催化活性，实地和实时观察到高空间分辨率的活性催化剂的出现的过程。[15,16]
数据驱动的金属添加剂制造过程中温度演变的预测
aabstr abtract Act ..在这项研究中，开发了一种数据驱动的深度学习模型，以快速准确预测温度演化和金属添加剂制造过程的熔融池尺寸。该研究的重点是通过直接能量沉积制造的M4高速钢材料粉末的批量实验。在非优化过程参数下，许多沉积层（以上30）通过由覆层材料对热史的高灵敏度引起的样品深度产生了巨大的微观结构变化。在先前的研究中通过实验测量验证的批量样本的2D有限元分析（FEA）能够实现定义在不同过程设置下温度场进化的数值数据。训练了馈送前向神经网络（FFNN）方法，以重现由FEA产生的温度场。因此，训练有素的FFNN用于预测初始数据集中未包含的新过程参数集的温度字段历史记录。除了输入能量，节点坐标和时间外，还认为五个相关的层数，激光位置以及从激光到采样点的距离可提高预测准确性。结果表明，FFNN可以很好地预测温度演化，在12秒内精度为99％。
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。
冶金与材料科学 R20A0306
第一单元 金属结构：固体中的键 – 金属键 – 金属结晶、缺陷、晶粒和晶界、晶界对金属/合金性质的影响 – 晶粒大小的确定。合金的组成：合金化的必要性、固溶体的类型、休谟-罗瑟里规则、中间合金相和电子化合物。第二单元 平衡图 平衡图的构建实验方法、同质合金系统、合金的平衡冷却和加热、杠杆规则、共晶系统、一致熔化中间相、包晶反应。固态转变、同素异形体、共析体、包析反应、相规则、平衡图与合金性质之间的关系。Fe-Fe3C 二元相图的研究。第三单元 铸铁和钢：白口铸铁、可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、合金铸铁的结构和性能。钢的分类、普通碳钢、低合金钢、高锰钢、工具钢和模具钢的结构和性能。有色金属和合金：铜及其合金、铝及其合金、钛及其合金的结构和性能。第四单元合金的热处理：合金元素对铁的影响-铁碳系统、退火、正火、硬化、TTT 图、回火、硬化能力、表面硬化方法、时效硬化陶瓷材料：结晶陶瓷、玻璃、金属陶瓷。
矿物、金属和材料表征 2024：
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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
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
利用金属辅助化学蚀刻进行 X 射线光学器件微加工：综述
摘要：高纵横比硅微纳米结构在微电子、微机电系统、传感器、热电材料、电池阳极、太阳能电池、光子装置和 X 射线光学等多种应用领域中具有技术相关性。微加工通常通过反应离子干法蚀刻和基于 KOH 的湿法蚀刻来实现，金属辅助化学蚀刻（MacEtch）作为一种新型蚀刻技术正在兴起，它允许在纳米级特征尺寸中实现巨大的纵横比。到目前为止，文献中缺少对 MacEtch 的专门综述，既考虑了基本原理，也考虑了 X 射线光学应用。本综述旨在提供全面的总结，包括：（i）基本机制；（ii）在垂直于 <100> Si 基底的方向上进行均匀蚀刻的基础和作用；（iii）用 MacEtch 制造的几个 X 射线光学元件示例，例如线光栅、圆形光栅阵列、菲涅尔区板和其他 X 射线透镜； (iv) 吸收光栅完整制造的材料和方法以及在基于 X 射线光栅的干涉测量中的应用；以及 (v) X 射线光学制造的未来前景。本综述为研究人员和工程师提供了对 MacEtch 作为 X 射线光学制造新技术的原理和应用的广泛和最新的理解。