摘要 在本研究中,我们提出了一种新颖的冷却方案,该方案利用铜反蛋白石 (CIO) 在单相冲击喷射冷却系统中进行表面增强。我们执行计算流体动力学模拟来评估 CIO 喷射冷却器的冷却性能。我们的建模结果表明,所提出的 CIO 涂层冷却器可以显著降低平均温度并提高整个芯片表面的温度均匀性。CIO 涂层冷却器的平均努塞尔特数可达到平面喷射冷却器的 2.8 倍。然而,CIO 涂层冷却器的多孔结构会增加总压降。为了确定具有高冷却性能和低能耗的设计,我们研究了两个关键的设计因素,即入口速度和喷嘴到 CIO 的距离。我们的分析表明,增加入口速度会进一步增强热传递,但代价是高压降。另一方面,喷嘴与 CIO 之间的距离越大,压降越小,但传热系数也会降低。通过研究流阻网络,可以进一步了解喷嘴与 CIO 之间的距离的影响。此外,我们提出了一个降阶模型,可以准确捕捉所提设计的热流体特性。
水凝胶是由由亲水性单体形成的聚合物链组成的三维天然或合成的交联网络。由于能够模拟天然细胞外基质的许多特性,因此水凝胶已被广泛用于生物医学领域。可以通过各种聚合策略(例如加热和氧化还原)获得水凝胶。但是,光化学是该领域研究人员最有趣的方法之一。明胶 - 甲基丙烯酰基(Gelma)继承了明胶的生物学活性,并已成为生物材料领域的黄金标准之一。gelma作为可光聚合的水凝胶前体,可用于通过两光子聚合物化为生物医学应用制造3D多孔结构。我们报告了一种基于Gelma的光致天的新公式,并将其用于制造一系列两光子聚合结构,最大分辨率小于120 nm。通过调整两光子聚合处理处理中的扫描速度,激光功率和层间距值,研究了过程参数对3D结构制造的影响。体外生物学测试表明,本文在两光子聚合中产生的3D水凝胶是生物相容性的,适用于MC3T3-E1细胞。
电导率和柔性超级电容器中电极活性材料的低电阻不能被夸大。在超级电容器的领域中,电极材料具有至关重要的意义,持续的效果致力于开发新型材料,例如石墨烯,MXENE,金属有机框架(MOF)等,旨在增强设备性能。MOF材料是新型材料,由金属簇和配体组成。先前的研究表明,超级电容器可以直接利用该材料作为电极材料。4 - 6中,电极和电解质之间的接触可以通过材料中的多孔结构来促进,从而产生双电动层效应,金属离子可以与electrolete进行某些氧化还原反应,从而导致假性含量。7,8在先前的作品中,Ni-Mof,9,10 Co-Mof,11,12 Fe-Mof,13和Ni/Comof(14,15)在其他工作中显示出很大的潜力作为超级电容器电极材料。中,由于其较高的电化学活性,双重动物的Ni/ComoF具有比单个MOF更高的电容和更有希望的性能。我们还准备了CO/NI-MOF粉末材料,并研究了CO和Ni的摩尔比以对电化学性能的影响。16准备好的圆锥体0.5 -mof
Li-S 电池与锂离子电池相比具有显著优势,但由于多硫化物穿梭导致循环寿命较短,因此受到阻碍。先进材料公司 Lyten 开发了新型 3D Graphene™ 材料,该材料具有机械柔性和导电框架以及分层多孔结构,旨在潜在地限制硫和多硫化物并减轻多硫化物穿梭。Lyten 3D Graphene™ 材料在 Li-S 电池中表现出比商用纳米碳更高的硫利用率,并且与 Lyten 新的受保护锂阳极、先进电解质和多功能隔膜相结合,使 Li-S 电池的比能与当前的锂离子电池相当(~250 -275 Wh/kg)。然而,循环寿命相对较短,纽扣电池在 100% DOD、C/3 下循环 300 次,多层软包电池和 18650 圆柱形电池在 100% DOD 下循环 150 次,在 50% DOD 下循环超过一千次。通过进一步调整 3D 石墨烯和其他材料的进步,这两个类别都实现了稳步增长。对早期原型电池进行的初步安全测试对于含有锂金属阳极的 Li-S 电池产生了令人惊讶的良好结果。
由薄膜组成的小型电源(如全固态微电池)已引起人们的关注,以确保可穿戴微电子和物联网 (IoT) 设备的自主性[1-3]。然而,这些刚性元件实现的机械变形非常有限[4-8],使它们不适合某些应用,如软电子、生物医学贴片,技术挑战在于设计出具有高电化学性能和先进机械性能的储能装置,以防止裂纹引起的变形和随后的电接触损失。因此,已经提出了几种开发柔性微电池的方法来,例如纸状结构[9-12]、海绵/多孔结构[13-15]和纺织电池[16-20]。由于这些设计的可扩展能力仍然很差,据报道,其他配置可以增加微电池的可扩展性,包括纤维形[21]、3D 多孔海绵[22、23]、折纸[24]、波浪形[25]、拱形电极[26]、蜂窝结构[27]和由螺旋弹簧形成的蛇形[28]。为了防止在拉伸应变下出现开裂问题,蛇形金属互连体被用于在薄膜电极之间建立可拉伸的电接触[29]。然而,对于这种桥岛电池设计,大部分表面需要用于连接,只有 28% 的基底被活性材料占据。
芯吸和泵送 多年来,多孔金属已演变成许多难以解决的工艺问题。其中之一就是泵送和/或芯吸的使用。Mott 的多孔烧结金属是从航空航天到消费用途的许多应用的完美选择。 芯吸 具有非常均匀孔隙率的多孔金属结构将通过多孔金属结构将液体从流体储存器泵送液体并将液体施加到所需位置。由于均匀的孔分布和孔径,毛细管粘附发生在多孔结构内。 优点 无活动部件 长免维护使用寿命 清洁度 提供均匀的流动 连续操作 高强度、抗冲击 耐高温 过滤,为应用提供清洁流体 烧结金属用于液体冷却系统中的泵 多孔金属也可用于封闭的再循环系统。多孔材料在此系统中充当主泵。该系统的工作原理与芯吸相同,不同之处在于系统是完全封闭的。该系统的泵头压力可高达 30” H2O,具有这种性能的多孔金属适用于各种冷却应用。冷却应用航空航天卫星宇航员太空服冷却微电子电力电子开关整流器无功元件变压器
摘要:由不同生物量来源产生的生物炭,例如软木(松树,云杉,冷杉)和硬木(橡木,枫木,桦木,柚木),是厌氧消化的绝佳添加剂。松树(Pinus spp。)生物炭及其多孔结构是微生物附着和改善甲烷产生的理想选择。云杉(picea spp。)Biochar以其较大的表面积认可,可增强微生物相互作用并加速气体的产生。橡木(quercus spp。)生物炭对稳定性有重大影响,并防止pH的极端波动,可能会对消化产生不利影响。枫(Acer spp。)生物炭有助于促进电子传输,以实现最佳的AD操作。fir(abies spp。)生物炭增强了养分的保留,同时支持微生物的生长,从而带来了相对稳定的消化环境。最近,还发现了生物炭对沼气产量降低和稳定沼气产量的影响,除了一般改善基于柚木的生物炭的系统性能以进行AD。关键字:厌氧消化,生物炭,甲烷产生,微生物支撑,pH稳定,缓解氨。
近年来,木质复合材料凭借其可持续性及固有的层状多孔结构,在电磁干扰(EMI)屏蔽领域受到了广泛关注。木材的通道结构常用于负载高导电材料以提高木质复合材料的EMI屏蔽性能,但如何利用纯木材制备超薄EMI屏蔽材料的研究很少。本文首先通过平行于年轮切割木材得到超薄单板,然后通过简单的两步压制和碳化制备碳化木膜(CWF)。超薄厚度(140 μ m)、高电导率(58 S cm − 1 )的CWF-1200的比EMI屏蔽效能(SSE/t)可达9861.41 dB cm 2 g − 1,远高于已报道的其他木质材料。此外,在CWF表面原位生长沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)纳米晶体,得到CWF/ZIF-8。CWF/ZIF-8表现出高达46 dB的EMI屏蔽效能(SE),在X波段表现出11 330.04 dB cm 2 g − 1的超高SSE/t值。此外,超薄CWF还表现出优异的焦耳加热效应。因此,超薄木基薄膜的开发为木质生物质取代传统的不可再生且昂贵的电磁(EM)屏蔽材料提供了研究基础。
摘要:为了响应日益增长的时间信息处理的需求,神经形态计算系统正在越来越强调备忘录的开关动力学。虽然可以通过输入信号的属性来调节开关动力学,但通过备忘录的电解质特性控制它的能力对于进一步丰富了开关状态并提高数据处理能力至关重要。这项研究介绍了使用溶胶 - 凝胶过程的介孔二氧化硅(MSIO 2)膜的合成,从而可以创建具有可控孔隙率的膜。这些薄膜可以用作扩散的回忆录中的电解质层,并导致可调的神经形态切换动力学。MSIO 2回忆录表现出短期可塑性,这对于时间信号处理至关重要。随着孔隙率的增加,观察到工作电流,促进比和放松时间的明显变化。研究了这种系统控制的基本机制,并归因于二氧化硅层多孔结构内的氢键网络的调节,这在切换事件中显着影响阳极氧化和离子迁移过程。这项工作的结果提出了介孔二氧化硅,作为一个独特的平台,用于精确控制扩散的备忘录中神经形态开关动力学。关键字:介孔二氧化硅,扩散的回忆录,神经形态切换,短期记忆,离子动力学
过渡金属基电极材料具有大的比表面积和多孔结构,可以为氧化还原反应暴露更多的电活性位点,并提供电极和电解质之间的大接触面积。18-20多级多孔纳米结构不仅提供更多的活性位点,而且还提供快速的电极/电解质相互作用和离子传输/电子交换,从而提高功率密度和倍率能力。21,22此外,基于对电荷存储机制的理解,探索了多价金属阳离子之间的协同效应。复合材料的组成协同作用可以使电极中的离子和电荷轻松转移,从而确保更丰富的氧化还原反应。 22 – 25此外,人们付出了巨大的努力来设计各种三元和四元过渡金属基电极,这些电极已被证明与单金属氧化物相比具有金属导电性、更丰富的氧化还原反应位点和电化学稳定性等显著优势。26 – 30最后,粉末状电极材料机械不稳定,其电导率通常太低,无法快速充电 – 放电。由于电解质扩散到电极中的距离短,只有材料表面对总电容有有效贡献。设计无添加剂的电极材料,直接在导电多孔基底上生长(如泡沫镍),不仅可以提高导电性和电极中电解质的丰富度,还可以提高电极的稳定性。