摘要加强胶结回填材料以回收脉管和尾矿的性能对于矿产资源和采矿废物管理的可持续发展至关重要。然而,在低成本,高废物比,低碳排放和低粘合剂消耗的实际限制下,巩固了毒性,毛孔和对具有卓越特性的水泥回填材料的采矿废物的升级,这是固有的矛盾和挑战性的。这项研究报告了一种废物到富裕途径,该途径通过纤维素纳米纤维来改善胶结的螺栓回填材料,以回收采矿废物并部分取代水泥。Mechanical compression, X-ray diffraction, thermogravimetry, mercury intrusion porosimetry, scanning electron microscopy tests, fractal quantitative analyses of microstructures, and molecular dynamics simulations were carried out to reveal the action mechanism of TEMPO-modified cellulose nanofibers on cemented gangue backfill materials.分析了节气改性纤维素纳米纤维和机械纤维素纳米纤维对胶结螺栓回填材料强度的贡献的差异。The results show a series of microscopic improvements of cellulose nanofibers on cemented gangue backfill materials, including regulating cemented gel polymerization, increasing hydration nucleation, inhibiting carbonization, densifying pore structure, enhanc- ing Ca-O connections and H bonds, and preventing C-S–H fracture along interlayer water.通过纤维素纳米纤维诱导的这种胶结材料的强度和能量吸收增强,具有最佳剂量可达到30〜50%。还发现过多的纤维素纳米纤维对这种复合材料有害,主要是通过延迟水合结晶并通过捕获空气增加孔,而尽管强度恶化,但它仍然表现出改善的变形抗性和能量吸收。
聚合物复合材料在我们的日常生活中无处不在,因为它们的功能/机械性能[1],这种材料的机械性能是由构成结构[2]的纳米级/显微镜特征所支持的,并且在此主题上有一些出色的评论[3-7]。传统的机械测试方法获取有关聚合物及其复合材料的宏观物理特性的信息,重要的是要注意,可能会错过有关这些材料中存在的纳米级/微观结构的贡献的信息[8],并且在分析生物学样本(尤其是用于评估细胞机械的方法)方面存在重大兴趣。多尺度结构和宏观特性的相关性是当前分析研究的一个领域[10,11];可以采用各种不同的实验室和计算技术来理解
聚合物复合材料在我们的日常生活中无处不在,因为它们的功能/机械性能[1],这种材料的机械性能是由构成结构[2]的纳米级/显微镜特征所支持的,并且在此主题上有一些出色的评论[3-7]。传统的机械测试方法获取有关聚合物及其复合材料的宏观物理特性的信息,重要的是要注意,可能会错过有关这些材料中存在的纳米级/微观结构的贡献的信息[8],并且在分析生物学样本(尤其是用于评估细胞机械的方法)方面存在重大兴趣。多尺度结构和宏观特性的相关性是当前分析研究的一个领域[10,11];可以采用各种不同的实验室和计算技术来理解
炎症性肠病(IBD)是一种慢性疾病,影响了肠道,以免疫介导的炎症为特征。这种疾病以其复发性及其在治疗中面临的挑战而闻名。最近,益生菌已引起人们的注意,作为传统小分子药物和IBD的单克隆抗体化学疗法的有希望的替代方法。益生菌被公认为是一种“活着的”治疗剂,可提供针对性的治疗,具有最小的副作用和生物修饰的灵活性,使其对IBD管理非常有效。这篇全面的评论介绍了工程益生菌材料的最新进步,从基本治疗机制到IBD管理中使用的修改技术。它深入研究了益生菌如何在肠道环境中产生治疗作用,并讨论了增强益生菌功效的各种策略,包括遗传修饰和制剂改善。此外,该评论还解决了基于益生菌的疗法在IBD治疗中的挑战,实际应用条件以及未来的研究方向,从而提供了对其可行性和潜在临床意义的见解。
b“全球对化石燃料枯竭和相关环境恶化的担忧刺激了人们对可再生和清洁能源的探索和利用进行了大量研究。能量存储和能量转换是当今可持续和绿色能源科学中最重要的两项技术,并在日常应用中引起了极大的关注。迄今为止,大量新型纳米材料已被广泛探索用于这些与能源相关的领域,然而,每种材料都有自己的问题,限制了它们满足高性能能量存储和转换设备要求的能力。为了满足未来与能源相关的应用的高技术要求,迫切需要开发先进的功能材料。在此,本期特刊旨在涵盖原创研究成果、简短通讯和多篇评论,内容涉及先进异质结构材料的合理设计和可控合成的创新方法及其在能源相关领域(如可充电电池、超级电容器和催化等)的吸引人的应用。”
补偿磁铁的物理学:抗铁磁铁,磁磁补偿的铁磁铁和合成反铁磁铁非常丰富,有时是独一无二的和出乎意料的。补偿磁铁中允许的新效果类型包括:超快(THZ)动力学,伪粘合元素,(自我)补偿的天空,交错的拓扑结构以及与自旋极化三胞胎超导性的兼容性。因此,补偿磁铁的使用构成了开发新的旋转组件的范式转移,超出了传统的铁磁体的可能性。这个特殊的收藏品为读者提供了最新的材料开发项目,探讨了尖端的基本物理和有希望的补偿磁铁应用。可以将其分为七个主题组,每个组都处理该学科的当前和快速增长的分支。
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复合材料的历史可以追溯到古代文明,人们首先将不同的材料组合在一起以创造强大耐用的产品。在公元前1500年,埃及人使用泥土和稻草的混合物来建造结构,而蒙古人则在公元1200年开发了第一个复合弓。现代复合材料始于1900年代初期塑料的发展,该塑料的表现优于源自动植物的天然树脂。但是,仅塑料不足以为某些应用提供必要的强度。在1935年,欧文斯·康宁(Owens Corning)引入了玻璃纤维,该玻璃纤维彻底改变了纤维增强聚合物(FRP)行业。在复合材料中使用玻璃纤维导致了重大进步,包括开发可用于遮盖电子雷达设备的透明材料。在第二次世界大战期间,对轻质和强大材料的需求导致了复合材料行业的快速增长。第一个复合商用船船体于1946年推出,诸如Pultrusion之类的创新使得能够生产出可靠的强玻璃纤维增强产品。今天,复合材料被广泛用于各种行业,包括建筑,运动器材和防弹衣。凯夫拉尔和碳纤维等芳香纤维的开发进一步推进了行业。风力涡轮机叶片已成为增长的重点,随着材料的不断改进以提高效率和降低成本。由可再生能源技术的进步驱动,复合材料行业继续发展。复合材料的演变跨越了数千年,埃及人和美索不达米亚人等古老的文明利用泥土和稻草的混合物来建造强大的建筑物。稻草在生产陶器和船只中仍然是至关重要的组成部分,而后来蒙古人使用木材,骨头和动物胶发明了第一个复合弓。现代复合材料始于20世纪初期塑料的发展,该塑料的表现优于源自动植物的天然树脂。但是,仅单个塑料不足以用于某些结构应用,从而导致欧文斯·康宁(Owens Corning)在1935年引入玻璃纤维。这标志着纤维增强聚合物(FRP)行业的开始,此后一直由战时需求驱动,包括开发用于军用飞机和雷达屏蔽的复合材料。第二次世界大战的结束导致了对复合材料的需求激增,像勃兰特·戈德沃斯(Brandt Goldsworthy)这样的创新者介绍了新的制造工艺和产品,包括玻璃纤维冲浪板和纯种技术。今天,复合材料继续在包括航空航天,汽车和运动器材在内的各个行业中发挥着至关重要的作用,并具有材料科学和技术方面的进步,从而创造了更轻,更强和更广泛的结构。复合材料近来变得越来越突出,在各种应用中逐渐取代钢组件。复合材料行业仍在不断发展,越来越关注可再生能源。风力涡轮机叶片,尤其是推动尺寸限制,需要高级复合材料。研究继续探索纳米材料和基于生物的聚合物等新领域。这些混合材料结合了两种或多种不同的材料,其特征是它们的基质和增强纤维。复合材料的概念可以追溯到古代文明,例如埃及人和美索不达米亚人,他们使用泥土和稻草来建立更强的结构。后来,蒙古人使用木材,骨头和动物胶的组合发明了第一个复合弓。现代时代始于1900年代初期塑料的发展。新的合成材料改善了自然树脂性能,而康宁玻璃的意外发现玻璃纤维导致1936年的“玻璃纤维”注册。在第二次世界大战期间,聚酯树脂从德国被盗,可以生产玻璃纤维复合材料。玻璃纤维与聚酯纤维相结合,可产生令人难以置信的坚固而轻巧的结构。研究揭示了其他好处,包括射频信号的透明度。第二次世界大战后,战争行业以外的市场出现了,例如海洋市场,它在1946年看到了第一批商业复合船船体,以及汽车市场,随着1953年的雪佛兰Corvette的推出。