摘要:航空工业的快速发展对材料性能提出了越来越高的要求,智能材料结构的研究也受到了广泛的关注。智能材料(如压电材料、形状记忆材料、超磁致伸缩材料等)具有独特的物理性能和优异的集成性能,在航空工业中作为传感器或执行器表现出色,为航空工业的各类智能化应用提供了坚实的材料基础。压电材料作为一种热门的智能材料,在结构健康监测、能量收集、振动噪声控制、损伤控制等领域有着大量的应用研究。形状记忆材料作为一种具有变形能力的独特材料,在形状控制、低冲击释放、振动控制、冲击吸收等领域都有着自己突出的表现。同时,作为辅助其他结构的材料,在密封连接、结构自修复等领域也有着重要的应用。超磁致伸缩材料是一种具有代表性的先进材料,在导波监测、振动控制、能量收集等方向具有独特的应用优势。此外,超磁致伸缩材料本身具有高分辨率输出,在高精度执行器方向的研究也较多。本文对上述应用方向的一些智能材料进行总结和讨论,旨在为后续相关研究的初步开展提供参考。
1 沙迦大学 RISE 可持续能源与电力系统研究中心,沙迦 PO Box 27272,阿拉伯联合酋长国 2 阿斯顿大学工程与应用科学学院机械工程与设计,伯明翰阿斯顿三角区 B4 7ET,英国 3 沙迦大学先进材料研究中心,沙迦 PO Box 27272,阿拉伯联合酋长国 4 米尼亚大学工程学院化学工程系,米尼亚 61519,埃及 5 贝尼苏韦夫大学高级科学研究生院环境科学与工业发展系,贝尼苏韦夫 62521,埃及 6 南谷大学工程学院机械工程系,基纳 83521,埃及 * 通信地址:aolabi@sharjah.ac.ae (AGO);awotwet@aston.ac.uk (TW); mabdulkareem@sharjah.ac.ae (MAA)
摘要:近二十年来,在“绿色复苏”全球目标的推动下,水电、风电、太阳能等清洁能源取得了长足发展,可能成为各国实现低碳能源体系的重要手段。本文对典型水风光互补实践项目——可再生能源发电的发展情况进行综述,并分析了互补系统中大型电站发电规律描述与预测、风险管理、协调运行等一些关键问题。针对这些问题,本文系统总结了水风光互补系统的研究方法与特点,并从风电电站集群出力的预测与描述、大规模可再生能源并网运行带来的风险、集群模式下水风光互补系统的长期与短期协调建模及解决思路等方面阐述了其技术实现过程。最后,基于上述分析,从发电预测、风险管理、集群调度等角度探讨了目前研究的不足,并展望了未来的工作方向。水电、风电、太阳能等能源互补的混合系统正逐渐兴起,成为未来富有成果的研究领域。
疼痛通常被描述为一种主观现象;然而,所有的疼痛评估都将体验简化为可观察的事物,具有优点和局限性。大多数关于疼痛的证据都来自对疼痛相关行为的观察。在阐明疼痛行为指数的属性方面已经取得了相当大的进展;尤其是基于面部表情的行为指数,但并非仅限于此。大量文献表明,有限的面部动作子集(在几种非人类物种中都有同源物)编码了整个生命周期的疼痛强度。不幸的是,在许多情况下,获取此类指标仍然非常不切实际,因为它需要训练有素的人类观察员,而且很费力。情感计算领域的出现将计算机视觉和机器学习 (CVML) 技术应用于行为识别,这带来了一种前景,即先进技术可能会克服限制临床和研究环境中行为疼痛评估的一些限制。研究表明,通过 CVML,确实有可能开发跟踪疼痛面部表情的系统。从那时起,大量研究测试了自动疼痛评估的模型。最近,研究人员探索了多模态疼痛相关行为测量的可行性。一些商业产品声称能够自动、实时地测量疼痛表达。尽管取得了一些进展,但该领域仍处于起步阶段,存在过度承诺其所能实现的目标的风险。如果在制定有效测量方法和对可识别人群进行适当概括时没有充分遵循传统原则,则可能导致科学上可疑和临床上有风险的主张。特别需要开发包含可能发生或不发生疼痛的各种环境中的样本的数据库,这些样本应根据允许共享的标准进行细致注释,并遵守国际隐私标准。研究人员和用户需要对技术的局限性(例如,可能具体化与疼痛评估无关的偏见)及其潜在的社会影响保持敏感。
摘要群集定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)-CAS基因编辑技术,由于其轻松的操作和高效率,开放了基因组询问和基因组工程的新时代。通过这项技术,越来越多的植物物种经过了定位的基因编辑。但是,将CRISPR-CAS技术应用于药用植物仍处于早期阶段。在这里,我们回顾了CRISPR-CAS技术的研究历史,结构特征,工作机制和最新衍生物,并首次讨论了它们在药用植物中的应用。此外,我们创造性地提出了应用于药用植物基因编辑的CRISPR技术的开发方向。目的是为该技术应用于基因组功能研究,合成生物学,遗传改善和药用植物的种质创新。CRISPR-CAS有望在不久的将来彻底改变药用植物生物技术。关键词:CRISPR-CAS,基因编辑,反向遗传学,合成生物学,遗传改善,药用植物
中继通信卫星在月球背面和极地探测任务中发挥着重要作用。鹊桥中继通信卫星是为嫦娥四号月球背面着陆器和月球车提供中继通信支持的研制的,自2018年6月14日进入绕地月平动点2的halo任务轨道以来,已在轨运行30多个月,工作良好,为着陆器和月球车提供了可靠、连续的中继通信支持,完成了嫦娥四号月球背面软着陆和巡视探测任务。月球南极地区探测具有很高的科学价值,中国南极探测任务的新型中继通信卫星也在研究中。本文概述了鹊桥中继通信卫星的系统设计和在轨运行情况,提出了用于月球南极探测任务的中继通信卫星的系统概念。最后对月球中继通信卫星系统的未来发展进行了展望。
气候变化已成为近年来的普遍问题。这是影响世界所有自然生态系统的最重要的全球环境挑战之一。各种参数,例如增加CO 2水平,更快的冰川融化以及降雨可变性和严重的干旱与气候变化有关。生物多样性受气候变化的影响,包括范围的变化,物种范围内的相对丰度变化以及活动时机和微栖息地使用的细微变化。土壤特性和水资源受到快速变化的气候影响。所有这些后果对集成管理方法的需求,适当的计划和设计政策,以保护生物多样性以及环境。本综述描述了气候变化对原核和真核社区,环境和经济学的影响,社区对可以采用这些变化的这种变化和保护策略的反应。
意识障碍(DOC)是目前尚无公认治疗方法的神经系统疾病之一。DOC的发病机制尚不明确,涉及多种难以区分的疾病类型,误诊率高,预后不良。大多数治疗方法仍有待未来明确,以提供足够的证据来指导临床。神经调节技术旨在更直接地调节神经回路以促进觉醒。目前,已证实经皮耳迷走神经刺激(taVNS)作为一种治疗工具的潜力值得在意识障碍的背景下探索,就像先前提出的侵入式VNS一样,其中刺激迷走神经改变与意识相关的大脑区域的手段也受到了广泛的关注。在本文中,我们回顾了taVNS和DOC的文献,以更好地了解taVNS作为一种对单个受试者具有敏感性和/或特异性的非侵入性神经调节方法的现状和发展前景。
摘要:氢能是一种有前途的清洁能源,有可能解决全球关注的两个紧迫领域,即能源危机和环境问题。如今,化石基技术被广泛用于生产氢气,并在此过程中释放出更高的温室气体排放。近几十年来,地球脱碳一直是主要目标之一。为了实现这一目标,必须找到清洁、可持续、可靠的低成本、零排放的制氢技术。因此,本研究旨在分析太阳能和风能的制氢过程,并观察混合可再生能源在生产绿色氢气方面的广阔前景。本研究主要侧重于对太阳能、风能和混合供电电解技术在制氢方面的关键评估。此外,还解决了与商业规模部署相关的关键挑战和机遇。最后,讨论了潜在的应用及其范围,以分析太阳能-风能制氢系统整体商业发展的重要障碍。研究发现,氢气的生产似乎是用于多种用途的最佳候选者,融合了燃料能量载体和能量存储方式的作用。建议进一步研究,找到技术和可持续的解决方案来克服本研究中发现的当前问题。
裂变发电是一项很有前途的技术,它已被提议用于未来的几种太空用途。它正在考虑用于旨在探索太阳系甚至更远地方的大功率任务。当 NASA 的 1 kWe 千瓦斯特林技术反应堆 (KRUSTY) 原型于 2018 年完成全功率核试验时,空间裂变发电取得了巨大进展。它的成功激发了主要太空国家之间新一轮的研究竞争。本文回顾了 Kilopower 反应堆和 KRUSTY 系统设计的发展。它总结了目前正在考虑将裂变反应堆作为动力和/或推进源的任务。这些项目包括访问木星和土星系统、凯龙星和柯伊伯带天体;海王星探索任务;以及月球和火星表面基地任务。这些研究表明,对于功率水平达到~1 kWe的任务,裂变电推进(FEP)/裂变动力系统(FPS)在成本方面优于放射性同位素电推进(REP)/放射性同位素动力系统(RPS),而当功率水平达到~8 kWe时,它具有质量更轻的优势。对于飞行距离超过~土星的任务,含钚的REP可能在成本上无法接受,因此FEP是唯一的选择。地面任务更喜欢使用FPS,因为它满足10's kWe的功率水平,并且FPS大大拓宽了可能的着陆点的选择范围。按照目前的情况,我们期待在未来1-2年内实现旗舰级的裂变动力太空探索任务。