摘要MOSI 2 N 4和WSI 2 N 4的二维(2D)分层晶体的最新增长引起了人们对其出色的特性和潜在应用的重大兴趣。这一发展为新的和大型的2D材料铺平了道路,其一般公式为MA 2 Z 4。在这方面,由这个令人兴奋的家族驱动的,我们提出了M si 2 N 4(M = GE,SN和PB)单层的两个结构阶段(1T - 和1H-),并通过使用第一个Principles方法研究了它们的结构,振动,机械,电子和光学特性。这两个阶段具有相似的凝聚力,而1T结构在能量上比其1H对应物更有利。对声子光谱和从头算分子动力学模拟的分析表明,除1H -GESI 2 N 4外,所有建议的单层即使在高温下也是动态稳定的。通过计算其弹性常数(C IJ),平面刚度(Y 2D),泊松比(ν)和最终的拉伸应变(UTS)来检查所提出晶体的弹性稳定性和机械性能。值得注意的是,所考虑的系统表现出突出的机械特征,例如实质的内部刚度和高UTS。计算出的电子带结构表明,1T - 和1H-M SI 2 N 4纳米片是宽频段间隙的半导体,其能带间隙从可见光到光谱的紫外线范围跨度,适用于高强度的纳米电源设备的应用。最后,对光学性质的分析表明,设计的系统具有各向同性光谱,并且取决于系统的类型,紫外线的鲁棒吸收和可见光(尤其是在1H -PBSI 2 N 4 4 Monolayer中)。我们的研究不仅向2D MA 2 Z 4晶体的家族介绍了新成员,而且还揭示了他们有趣的物理特性,并建议他们作为多种纳米力学和光电应用的有前途的候选人。
对纯化学品,石油和药物等行业中聚合膜的需求强调了优化有机分离系统的需求。这涉及提高性能,寿命和成本效率,同时解决化学和机械不稳定性。这里开发了一个模型,该模型与膜性能相关联,该模型由物种I的渗透溶质浓度(CPI)指示,与在跨膜压力(δP)或压缩应力下渗透或渗透期间的实时压缩年轻的模量(E)。较低的CPI值表示性能更好。模型集成了溶剂密度(ρI),膜(δM)的溶解度参数,溶质(ΔSO),溶剂(δSV)以及膜约束的程度(ϕ)。还认为膜肿胀(LS)和压实(LC)具有相关的泊松比(γ),为预测膜性能提供了全面的框架。关键特征是无量纲参数β,定义为LN(LS/LC),它描述了不同的操作方案(β<1,β= 1,β> 1)。此参数将膜的属性特性与机械性能联系起来。使用三个有机分离系统(a,b和c)证明了该模型的能力,该系统分别使用纳米过滤(NF)膜分别将异亮氨酸与DMF,甲醇和己烷溶液分别分离,低,中等和高E值。跨膜压力范围为0.069至5.52 MPa(10 - 800 psi),β<1。中度压实,导致中等的膜电阻和致密性,被证明是有益的。性能结果表明,系统B(中E)>系统A(低E)>系统C(高E)的趋势,与降低溶剂 - 溶质相互作用(ΔΔSOSV)和压实水平相关。CPI - β图显示了三个不同的斜率,对应于弹性变形,塑性变形和膜聚合物的致密化,从而引导
单元1:工程数学线性代数:矩阵代数,线性方程系统,特征值,特征向量。Calculus: Mean value theorems, Theorems of integral calculus, Evaluation of definite and improper integrals, Partial Derivatives, Maxima and minima, Multiple integrals, Fourier series, Vector identities, Directional derivatives, Line integral, Surface integral, Volume integral, Stokes's theorem, Gauss's theorem, Divergence theorem, Green's theorem.微分方程:一阶方程(线性和非线性),具有恒定系数的高阶线性微分方程,参数变化的方法,Cauchy方程,Euler方程,初始值和边界值问题,部分微分方程,部分微分方程,变量分离方法。复杂变量:分析函数,Cauchy的积分定理,Cauchy的积分公式,Taylor系列,Laurent系列,残基定理,解决方案积分。概率和统计:对定理,有条件的概率,平均值,中位数,模式,标准偏差,随机变量,离散和连续分布,Poisson分布,正态分布,二项式分布,相关分析,回归分析分析,回归分析分析:矩阵逆上的矩阵倒立,求解非元素平等的方法,差异和差异化方法,差异和差异化方法,差异和差异性方法差异化方法,差异差异和差异化方法差异化方法和差异方法。相关分析。单元2:应用力学和设计工程机制:自由图和平衡;摩擦及其应用,包括滚动摩擦,Belt-Pulley,刹车,离合器,螺丝千斤顶,楔子,车辆等。;桁架和框架;虚拟工作;平面运动中刚体的运动学和动力学;冲动和动量(线性和角度)以及能量配方;拉格朗日方程。材料力学:应力和应变,弹性常数,泊松比; Mohr的圆圈,用于平面应力和平面应变;薄缸; shear force and bending moment diagrams;弯曲和剪切应力;剪切中心的概念;梁的挠度;圆形轴的扭转;欧拉的
液体 - 固体增益混合物或双相增益(BGAIN)可以达到糊状的一致性,而不会失去液体金属的电性能。尽管在可加工性方面取得了进展,但尚未完全了解Egain和Bgain的电源。研究人员报道了egain的耐药性结果的相对变化(图1A)和液态金属的复合材料[32,33](包括双相材料和液态金属包含的弹性体或LMEES,或LMEES,如图1B所示)。尽管有些样本似乎遵循批量导体假设(Pouillet定律),但许多研究表明,低于模型预测的值的电阻。由于液态金属研究中使用的广泛测量技术,通常不清楚是由于内在电导率的变化而造成的差异,而不是由实验设置引起的未校正误差。为了说明测量技术的重要性,请考虑经典的两端测量系统的情况。这些测量值通常是要执行的EAS,但引入了重大的测量误差。[34]在此设置中,Sci-Intist或工程师将使用两条线将万用表连接到样品的两端(图2 A,B)。万用表报告的阻力必然包括感兴趣材料(例如,bgain等)的阻力。),除了包括铅线,铅线和样品电极之间的接触电阻以及任何组件(例如铜末端,导电环氧,氧化物,氧化物,[35]等)的抗性外,还包括)。)。在电线和感兴趣的材料之间。对于较高的电阻导体(例如传感器中的石墨 - 硅胶导电材料,通常在几个KΩ[36]范围内)寄生抗性可忽略不计。相比之下,如果样品电阻为1Ω,与0.1Ω的组合寄生抗性(对于LM电路常见),则寄生抗性表示固定的10%死亡重量误差。假设可以为可拉伸电子设备获得可靠的测量值,那么标记液体金属电源机电行为的正确模型是什么?图1显示了文献中报道的重要行为范围,但是许多作者认为批量构件假设(Pouillet定律[4,27,37])是适当的基准。通常,液态金属样品包含在弹性材料中,这些材料根据材料的泊松比减少其横截面区域。
机械工程工程数学线性代数:矩阵代数,线性方程系统,特征值和特征向量。微积分:单个变量,极限,连续性和不同性,平均值定理,不确定形式的功能;评估确定和不当积分;双重和三个积分;部分衍生物,总导数,泰勒序列(一个和两个变量),最大值和最小值,傅立叶序列;梯度,差异和卷曲,矢量身份,方向衍生物,线,表面和体积积分,高斯的应用,Stokes和Green定理。微分方程:一阶方程(线性和非线性);具有恒定系数的高阶线性微分方程; Euler-Cauchy方程;初始和边界价值问题;拉普拉斯转变;热,波和拉普拉斯方程的解决方案。复杂变量:分析函数; Cauchy-Riemann方程;库奇的整体定理和整体公式;泰勒和洛朗系列。概率和统计:概率的定义,采样定理,条件概率;卑鄙,中位数,模式和标准偏差;随机变量,二项式,泊松和正常分布。数值方法:线性和非线性代数方程的数值解;通过梯形和辛普森的规则进行集成;微分方程的单步和多步法。应用力学和设计工程机制:自由图和平衡;摩擦及其应用,包括滚动摩擦,Belt-Pulley,刹车,离合器,螺丝千斤顶,楔子,车辆等。;桁架和框架;虚拟工作;平面运动中刚体的运动学和动力学;冲动和动量(线性和角度)以及能量配方;拉格朗日方程。材料力学:应力和应变,弹性常数,泊松比; Mohr的圆圈,用于平面应力和平面应变;薄缸;剪切力和弯矩图;弯曲和剪切应力;剪切中心的概念;梁的挠度;圆形轴的扭转;欧拉的专栏理论;能量方法;热应力;应变仪和玫瑰花结;通过通用测试机对材料进行测试;测试硬度和影响力。机器理论:平面机制的位移,速度和加速度分析;链接的动态分析;凸轮;齿轮和齿轮火车;飞轮和州长;往复和旋转质量的平衡;陀螺仪。振动:单个自由系统的自由和强迫振动,阻尼的效果;振动隔离;谐振;轴的关键速度。机器设计:用于静态和动态加载的设计;失败理论;疲劳强度和S-N图;机器元素的设计原理,例如螺栓,铆接和焊接接头;轴,齿轮,滚动和滑动接触轴承,刹车和离合器,弹簧。流体力学和热科学流体力学:流体特性;流体静态,淹没物体的力,浮动物体的稳定性;质量,动量和能量的控制体积分析;流体加速度;连续性和动量的微分方程;伯努利方程;维度分析;不可压缩的流体,边界层,基本湍流,流过管道,管道损失,弯曲和配件的粘性流动;可压缩流体流量的基础。传热:传热模式;一维热传导,抗性概念和电类比喻,通过鳍的传热;不稳定的热传导,集总参数系统,Heisler的图表;热边界层,自由和强制对流传热中的无量纲参数,扁平板上流动和通过管道的传热相关性,湍流的影响;热交换器性能,LMTD和NTU方法;辐射传热,Stefanboltzmann定律,WIEN的位移定律,黑色和灰色表面,视图因素,辐射网络分析热力学:热力学系统和过程;纯物质的特性,理想和真实气体的行为;零和热力学的第一定律,在各种过程中的工作和热量计算;热力学的第二定律;热力学特性图表和表,可用性和不可逆性;热力学关系。