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建设应对极端天气的电力供应 - Eurelectric
全球平均气温的变化在世界各地会以不同的方式表现出来。对于总部设在欧洲的组织来说，评估全球气候变化在当地将如何表现至关重要。严重的热浪、干旱和火灾天气都是气候变化导致的状况的例子。欧洲的气温预计将比全球平均水平上升得更快。此外，虽然极端高温、强降水和强风暴的频率和强度在整个欧洲很可能或极有可能增加，但 IPCC 预计整个大陆的区域差异很大。例如，虽然地中海地区预计会受到火灾天气事件、干旱、水文、农业和生态干旱的影响，但西欧和中欧可能会面临河流洪水大幅增加的情况。至于北欧，IPCC 预测平均降水量将增加。图 6 显示了欧洲四个地区多个气候影响驱动因素的观测和预测趋势表。
极端场景的压电式智能机电系统
抽象的精度致动是高端设备域中的基础技术，其中中风，速度和准确性对于处理和/或检测质量，航天器飞行轨迹的精度以及武器系统罢工的准确性至关重要。压电执行器（PEAS）以其纳米级的精度，柔性中风，对电磁干扰的耐药性和可扩展结构而闻名，在各个领域都广泛采用。因此，本研究的重点是涉及超高精度（千分尺及以后），微小尺度和高度复杂的操作条件的极端情况。它提供了有关豌豆的类型，工作原理，优势和缺点的全面概述，以及它们在压电式智能机电系统（PSMS）中的潜在应用。要解决高端设备字段中极端情况的需求，我们已经确定了五个代表性的应用领域：定位和对齐，生物医学设备配置，高级制造和处理，振动缓解，微型机器人系统。每个区域进一步分为特定的子类别，在该类别中，我们探讨了基本关系，机制，代表性方案和特征。最后，我们讨论了与豌豆和PSMS有关的挑战和未来发展趋势。这项工作旨在展示豌豆应用的最新进步，并为该领域的研究人员提供宝贵的指导。
气候变化和全球极端热量的升级
作者和审稿人朱莉·阿里吉（Julie Arrighi），红十字红色新月气候中心；美国红十字会的全球灾难准备中心；特威特大学；世界天气归因Friederike E. L Otto，世界天气归因；格兰瑟姆研究所 - 气候变化与环境，伦敦帝国学院卡罗来纳州佩雷拉·马吉丹（Pereira Marghidan），红十字红色新月气候中心；荷兰皇家气象学院（KNMI）；荷兰皇家气象学院（KNMI）的Twente Sjoukje Philip大学；世界天气归因鲁普·辛格（Roop Singh），红十字会红色新月气候中心；世界天气归因Maja Vahlberg，红十字红色新月气候中心；世界天气归因约瑟夫·吉吉尔（Joseph Giguere），气候中央安德鲁·J·潘兴（Andrew J.
纳米气轴复合材料，用于极化光学
来自2D纳米材料的复合材料显示出独特的高电气，热和机械性能1,2。在极端条件下，高光谱光学元件需要将其稳健性与极化旋转配对。然而，刚性纳米片具有随机的运动形状，它扰乱了具有可比波长的光子的圆形极化。在这里，我们表明，尽管纳米气门是纳米气门和部分混乱，但来自2D纳米材料的多层纳米复合材料强烈且可控制地旋转光偏振。纳米复合膜中强烈的圆二色性（CD）源自皱纹，凹槽或脊的对角线模式，导致线性双折射（LB）轴（LB）和线性二色性（LD）之间的角度偏移。逐层（LBL）组装的纳米复合材料的分层提供了从不精确的纳米片的精确工程，其光学不对称g因子为1.0，超过了典型的纳米材料的含量为1.0。复合光学元件的高热弹性可实现高达250°C的工作温度，并在光谱的近红外（NIR）部分的热发射器进行成像。将LBL工程的纳米复合材料与ACHIRAR染料相结合，导致各向异性因素接近理论极限。来自硫化钼（MOS 2），MXENE和氧化石墨烯（GO）的纳米复合极化器以及两种制造方法证明了观察到的现象的一般性。可以为坚固的光学元件进行计算设计和加性设计的大型LBL光学纳米组件。
适用于极端环境的高熵陶瓷
成分复杂的材料在极端环境下表现出了非凡的结构稳定性。其中，最常想到的是高熵合金，其化学复杂性赋予了硬度、延展性和热弹性的不寻常组合。与这些金属-金属键合系统相比，离子键和共价键的加入导致了高熵陶瓷的发现。这些材料还具有出色的结构、热和化学稳定性，但功能特性种类繁多，能够实现连续可控的磁、电子和光学现象。从这个角度来看，我们概述了高熵陶瓷在极端环境下功能应用的潜力，其中内在稳定性可能为固有硬化设备设计提供一条新途径。在辐射、高温和耐腐蚀领域，回顾了当前关于高熵碳化物、含锕系元素陶瓷和高熵氧化物的研究，其中局部无序的作用被证明可以创造自修复和结构坚固的途径。在此背景下，概述了创造未来在恶劣环境下运行的电子、磁性和光学设备的新策略。
开发极端快速充电电池协议
Eric J. Dupek 1，* 1，*，Daniel P. Abraham 2，Ira Bloom 2，Bor-Rong Chen 1，Parameswara R.中国1，Andrew M. Colclasure 3， 2，Marco-Tulio F. Rodrigues 2，Smith Candle 3，Tanir R. Tanim 1，Francois L. E.
用于极端空间的 B4C-Al 金属基复合材料...
极端太空环境，例如太空真空、辐射、极端热环境和热循环、锯齿状月球尘埃、微重力、微流星体和轨道碎片 (MMOD)、推力羽流喷射物及其协同不利影响，都是对外行星和卫星进行安全和可持续太空探索的艰巨挑战。长时间的太空辐射暴露会使材料和结构变脆，而磨蚀性的锯齿状尘埃颗粒会严重磨损和侵蚀运动部件，导致过早失效。为了应对甚至缓解这种潜在的故障，需要坚固而特殊的材料，以使包括 Artemis 计划在内的 NASA 任务可持续进行，并将服务和维修需求降至最低。本研究报告称，含硼夹杂物 B 4 C 可以显著提高铝合金 (Al6061) 的耐磨性和辐射屏蔽/抗性，从而延长其在极端太空环境中的使用寿命。随着 B 4 C 夹杂物的增加，拉伸强度在室温和高温 (200˚C) 下都增加高达 20 vol%，而热导率则随着 B 4 C 浓度的增加而逐渐降低。与纯 Al6061 相比，当 Al6061 中添加 50vol% B 4 C 时，中子屏蔽效能提高了 110 倍以上。还利用在线太空辐射评估工具 (OLTARIS) 计算研究了银河宇宙射线 (GCR) 和太阳粒子事件 (SPE) 下的屏蔽效能。通过添加 B 4 C，可有效抑制通过 Al6061 基质的二次辐射引起的不利影响，从而提高对 GCR 和 SPE 的屏蔽效能。B 4 C 中硼的存在是增强对中子、GCR 和 SPE 环境辐射屏蔽能力的主要原因。
极端天气事件中的能源效率和恢复力
简介极端天气事件往往会造成经济损失，有时甚至会造成人员伤亡。美国能源部估计，美国的停电和断电每年给美国人造成的损失约为 1500 亿美元 [1]。仅 2021 年 2 月袭击德克萨斯州的冬季风暴就造成了数百人死亡和数百亿美元的经济损失，可能需要数十年才能偿还 [2]。在那场冬季风暴期间，创纪录的高电力需求加上创纪录的高水平的电力系统和支持基础设施故障，使得德克萨斯州大部分地区的电网运营商德克萨斯州电力可靠性委员会 (ERCOT) 别无选择，只能实施非计划和非自愿的固定负荷削减（停电），作为最后一搏，以避免电网彻底崩溃，而完全恢复可能需要数周或数月的时间。问题的供应方面引起了广泛关注，重点是冻结在风暴前和风暴期间发生故障的发电厂和天然气设施。然而，电力的需求方面与供应同样重要。尽管美国能源效率经济委员会 (ACEEE) 估计，积极部署多项能源效率和需求响应计划可将夏季和冬季峰值减少数千兆瓦 [3]，但总体而言，需求侧受到的关注远少于供应侧。本报告旨在通过分析能源效率和需求响应作为未来极端天气事件中提高德克萨斯州能源系统恢复能力的潜在工具的作用来填补这一知识空白。空间调节空间调节占美国家庭能源使用的大部分 [4]，并且对环境温度敏感。因此，德克萨斯州住宅部门受天气驱动的空间调节会影响季节性峰值电力需求，这是在电网恢复能力的背景下需要理解的重要因素。此外，由于空间调节非常耗能，因此值得考虑实施效率或需求响应计划。