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检测低能相互作用和材料中能量积累的影响。
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利用金属沉积进行增材层制造
在金属增材制造技术中，涉及金属沉积的技术，包括激光熔覆/直接能量沉积（DED，带粉末送料）或线材和电弧增材制造（WAAM，带线材送料），具有几个吸引人的特点。例如，可以提到高质量效率（LMD 为 50-80%，WAAM 为 100%）、大构建速率（超过 100 cm 3 / h）、具有有限孔隙度的良好微观结构以及构建梯度或多材料的能力。尽管相应的工艺已经开发了相当长一段时间，但对各种主题的研究工作仍然有很大的需求，例如新型或梯度材料的沉积、后处理和沉积材料的磨损行为。当前的特刊包括六篇文章，旨在介绍针对所有这些方面的最新原创研究，重点关注涂层而不是 3D 结构。
石墨烯在军事应用的胶凝材料中
本研究旨在开发新型胶凝材料，以满足军事应用对改善后勤基础设施日益增长的需求。为此，将具有优异机械、化学、热和电性能的二维 (2D) 材料石墨烯添加到水泥复合材料中，以增强其内部基质，以用于先进的军事应用。在选择两种不同的石墨烯资源后，获得了实验室生成的 (LGG) 和商业级石墨烯 (CGG)，并通过研究水泥混合物中的各种石墨烯百分比来确定它们的最佳分散性。通过光谱和微观技术探索石墨烯与其胶凝基质之间的化学和物理相互作用，并使用压缩测试进行机械分析。建立了复合材料的石墨烯-水泥微观结构/加工/性能关系，并将其与抗压强度和寿命联系起来。这项研究表明了石墨烯分散对水泥的硅酸钙水合物 (CSH) 凝胶和石墨烯表面之间的粘附力的重要性。分析表明，抗压强度较高的石墨烯-水泥混合物具有更好的微观结构模式，定性观察发现裂缝形成更细或更少。与不含石墨烯的参考材料相比，LGG 和 CGG 水泥基复合材料在 7 至 28 天的固化过程中均显示出抗压强度的增加，并且在 28 天内稳定地保持最小增加。石墨烯-水泥基材料的形态及其长期耐久性以及用于石墨烯-水泥基复合材料材料设计的计算工具正在研究中。
基于视觉的触觉智能，具有软机器人超材
机器人超材料代表了一种创新的方法，用于创建合成结构，将所需的材料特征与具体的智能结合在一起，模糊了材料和机械之间的边界。受到生物皮肤功能质量的启发，将触觉智能整合到这些材料中引起了研究和实际应用的重要兴趣。这项研究介绍了具有全向适应性和出色触觉感应的软机器人超材料（SRM）设计，结合了基于视觉的运动跟踪和机器学习。研究将两种感官整合方法与最先进的运动跟踪系统和力/扭矩传感器基线进行比较：具有高框架速率的内部视觉设计和外部视觉设计的成本效果。结果表明，内部视觉SRM设计达到了98.96％的令人印象深刻的触觉精度，实现了柔软和适应性的触觉相互作用，尤其对灵活的机器人抓握有益。外部视觉设计以降低的成本进行类似的性能，并且可以适应可移植性，从而增强材料科学教育和机器人学习。这项研究显着地使用了软机器人超材料中的基于视觉运动跟踪的触觉传感，以及GitHub上的开源可用性促进了协作并进一步探索了这种创新技术（https：// github .com /github .com /bionicicdl -sustech /sustech /softrobotictongs）。
在2D材料中查看光诱导的量子现象
过去二十年来目睹了对Van-der-Waals（VDW）材料的研究爆炸，这是一类广泛的固体，在该固体中，平面晶体板由VDW部队粘合在一起。通常，这些材料只能将其稀释为几个原子层，甚至可以将其变成单个原子纸，从而意识到其传统散装形式的二维（2D）变体。由于在2000年代初期的单层（1L）的第一次驱动器以来，已经将各种VDW材料隔离并以2D极限进行了隔离和研究，包括金属，宽间隙绝缘子，半导体，半导体，半金属，超级导管，磁性材料，磁性材料，以及更多。[1]中，在这些半金属中，例如石墨烯和2D半导管，通常由VI组VI过渡金属二甲硅烷基（TMDC）代表，在基本凝聚的物理学以及在电子，电子，光电电子技术中以及在基本凝聚的物理学方面创造了令人兴奋的新机会。[2-4]由于光学相互作用和频段结构发生了巨大变化，在从几层到1L极限的过渡中可能发生，因此在2D Light-Matter相互作用和超级超平均光电设备中证明了2D半导体和半米的独特机会。这值得探索其光诱导的物理学，从而导致新型量子现象。2D材料的关键特性之一是增强的电子 - 电子库仑相互作用，其介电筛选和低维度引起。这些相互作用不仅强烈修改平衡频带结构，而且更改了（照片）激发的带构结构。[5]，例如，强烈结合的激子[6]（由绑定的电子和孔组成），即使在室温下，也要赋予2D半导体的光学响应。这些摘录显示出各种各样的物种，具有不同的自旋，[7] Monma，[8]和电荷[9]影响其光 - 肌电相互作用的频谱，动力学和应用。2D材料的另一个属性是它们能够将其堆放到其他2D材料和基板上，几乎没有约束。[10]这些结构中的层间相互作用促进了一种独特的手段，用于设计异质结构属性和功能，而不是组成材料的材料。[11,12]这些属性包括动量依赖性层
枯草芽孢杆菌在生物技术和先进材料中的应用
摘要枯草杆菌长期以来一直是基础研究的重要主题。然而，由于其易于遗传操作，大规模费用的培养特征，蛋白质分泌的较高能力，并且通常被认为是安全的（GRAS）状态，因此该生物也具有工业应用。此外，作为枯草芽孢杆菌的代谢休眠形式，由于它们对许多环境压力的极大抵抗，其孢子引起了极大的兴趣，这使得孢子成为各种应用的新型平台。在这种情况下，我们总结了枯草芽孢杆菌孢子的常规和新兴应用，重点是它们独特的特征如何导致许多技术领域的创新性，包括生成稳定和可回收酶，合成生物学，药物，药物和材料科学。最终，这种重新观察希望激发科学界利用孢子来利用跨学科的学科来解决全球对粮食短缺，环境保护和医疗保健的关注。
机械与材料工程工程学士学位（荣誉）和工程硕士
本研究计划仅是学生在2023年开始机械和材料工程学学士学位（荣誉）和工程硕士的指南。请注意，所有课程选择都必须遵守UQ课程和计划中概述的计划课程列表。如果您对选择课程有任何疑问或疑虑，请与机械和采矿工程学院的学术顾问交谈。
通过量子退火优化电池材料中的离子配置
多元素化合物中离子排列的建模是能源材料计算研究的普遍挑战。混合或部分占据晶格位置的材料被广泛研究，例如用于光伏电池的掺杂半导体[1-3]，或用于锂离子电池（LIB）的插层材料和离子导体[4-7]。虽然元素的配置排列会影响计算的热力学[8,9]、电子[10]、化学[11]和离子传输参数[12,13]，但构建可靠的占据无序模型是模拟的一大困难[14-19]。对于包含 M 个位置的模拟单元，其中一部分 θ 被占据，可能的配置总数由（使用斯特林公式）M θ M 给出
辐射环境创新材料及测量系统的开发
为了应对全球变暖和能源问题，各个领域都在推动创新材料的研究和开发。在能源、核能、宇宙环境、放射医学、核聚变和加速器相关设备等领域，材料和设备会发生辐射退化，人们已经利用加工热处理、添加杂质、合金化、微晶化、纳米团簇、氧化物弥散强度 (ODS) 钢、复合材料和纳米纤维材料 [1-23] 等各种方法来提高机械性能、耐腐蚀性和抗辐照性，这些技术已经取得了成功的结果。Viswanathan [23] 根据结果总结了四代结构钢最高使用温度的历史改进速度。在许多情况下，设计高性能抗辐射材料的关键策略是基于引入高密度、均匀的纳米级粒子，这些粒子同时提供良好的高温强度和抗辐射损伤性。
架构材料中不稳定性引起的模式产生 - 方法
架构材料表现出与其几何形状直接相关的非常规性。由细长的元素组成时，结构材料可以通过细胞壁的屈曲或折断行为表现出大变形，表现出几何性非线性。这可以在具有不同属性的材料中创建一个与原始结构不同的新模式。在本文中，我们介绍了研究模式生成弹性不稳定性引起的架构材料的方法的回顾。我们首先在经典示例上审查相关研究：压缩下的六边形蜂窝。我们强调了它们在确定基本分叉现象及其对研究介质（单位细胞长度）模式变化方法的贡献方面的重要性。然后，我们详尽地回顾了现在使用的方法和工具，以研究受弹性不稳定性的此类材料的后构成行为。