将化疗药物如阿霉素 (DOX) 封装在脂质纳米颗粒 (LNP) 中可以克服其急性全身毒性。然而,通过实施安全的刺激响应策略,在肿瘤微环境中精确释放药物以提高最大耐受剂量并减少副作用尚未得到很好的证实。本研究提出了一种集成纳米级穿孔来触发混合等离子体多层 LNP 中的 DOX 释放,该 LNP 由聚集在内部层界面的 5 nm 金 (Au) NP 组成。为了促进位点特异性 DOX 释放,开发了一种单脉冲辐射策略,利用纳秒脉冲激光辐射 (527 nm) 与混合纳米载体的等离子体模式之间的共振相互作用。与传统的 DOX 负载 LNP 相比,这种方法将靶细胞中的 DOX 量增加了 11 倍,导致癌细胞显著死亡。脉冲激光与混合纳米载体相互作用的模拟表明,释放机制由 AuNP 簇附近薄水层的爆炸性蒸发或过热脂质层的热机械分解介导。该模拟表明,由于温度分布高度集中在 AuNP 簇周围,因此在辐射后 DOX 的完整性完好无损,并突显出受控的光触发药物输送系统。
摘要:增材制造 (AM) 工艺使其能够广泛应用在从航空航天到艺术、设计和建筑等各个领域。零件质量和性能是 AM 工艺执行过程中的主要关注点,考虑到工艺参数、材料、环境、测量和操作员培训等多种影响因素,可以保证实现足够的特性。研究不仅有影响的 AM 工艺变量的影响,而且研究它们的相互作用和耦合影响对于需要付出巨大努力的工艺优化至关重要。因此,数值模拟可以成为一种有效的工具,有助于评估 AM 工艺原理。选择性激光熔化 (SLM) 是一种广泛的粉末床熔合 (PBF) AM 工艺,由于其优越的优势,例如能够打印复杂且高度定制的组件,因此越来越受到工业和学术界的关注。温度分布和熔池动力学对于在 SLM 过程中很好地模拟和关联零件质量(表面光洁度、诱导残余应力和微观结构演变)至关重要。本综述总结了 SLM 的数值模拟,指出这是一个重要的研究视角,同时也探索了所采用的方法和实践的贡献。本综述旨在概述 AM 工艺,例如挤压、光聚合、材料喷射、层压物体制造和粉末床熔合。特别是针对讨论对 SLM 进行的数值模拟,以说明现有非专有方法的统一图景,以预测传热、熔池行为、微观结构和残余应力分析。
大气和海洋的平均状态是通过外部强迫(辐射、风、热量和淡水通量)与产生的湍流之间的平衡来确定的,湍流将能量转移到耗散结构。这种强迫在大气中产生喷流,在海洋中产生洋流,这些涡流通过斜压不稳定性自发地形成湍流涡流。气候理论发展的一个关键步骤是正确地纳入涡流引起的热量、水分和碳等特性的湍流输送。在线性阶段,斜压不稳定性在罗斯贝变形半径处产生流动结构,罗斯贝变形半径在大气中的长度为 1,000 公里量级,在海洋中为 100 公里量级,分别小于行星尺度和海洋盆地的典型范围。因此,温度等特性的大尺度梯度与随机平流温度的小涡流之间存在尺度分离,从而引起有效扩散。数值解表明,只要大气和海洋底部有足够的阻力,这种尺度分离就会在强非线性湍流状态下保持下去。我们计算了控制与斜压湍流相关的涡流驱动输送的尺度定律。首先,我们为以前研究中报告的经验尺度定律提供了理论基础,适用于底部阻力定律的不同公式。其次,这些尺度定律为准确的局部闭合提供了重要的第一步,以预测斜压湍流对大气和海洋大尺度温度分布的影响。
摘要:随着电动汽车(EV)获得市场优势,确保电池使用过程中的安全性至关重要。本文提出了一种新的热管理方法,可以通过新颖的复合相变材料(CPCM)与液体冷却系统的新型组合来应对电池热量积累挑战。开发了一种优化的混合冷却模型,以评估在高温和高功率条件下提出的电池热管理系统(BTM)。基准研究是为了评估入口位置,入口流量和流通道分布对冷却性能的影响,以实现电池内均匀的温度分布。The optimised BTMS, consisting of a five-cell battery pack, demonstrates a maximum temperature of 41.15 ◦ C and a temperature difference of 4.89 ◦ C in a operating condition at 36 ◦ C with a discharge rate of 3 C. The BTMS outperforms the initial model, reducing the maximum temperature by 1.5%, temperature difference by 5%, and liquid fraction by 13%, with a slight (1.3%) increase in weight.在0.1 m/s的液态流速下,冷却性能最有效,最大程度地减少了能耗。使用CPCM-3的拟议BTM也足以使电池组保持在热失控事件下。总体而言,理论模拟突出了BTM有效控制电池温度和温度差异的能力,从而确保在实用EV使用中在高温和高功率条件下进行安全操作。
这篇全面的审查论文提供了用于电池热管理系统(BTMS)的空气冷却技术的深入概述。PCM可以通过其相变和其组成来分类,每个类都显示出不同的优势,这些优势响应了复杂的需求,从而消除了电池中的热量。基于石蜡的有机PCM,例如1-四烷醇,有助于提高冷却系统的效率和可持续性。相比之下,石蜡提供了这些应用所需的高热电导率和稳定性。EUTECTIC和复合PCM是针对这些需求的“测量”解决方案,在空气冷却中添加PCM对于优化电池性能非常有利。它显示了BTMS中空气冷却的有效性,该系统本质上,具有成本效益和实用性在散发热量中,从而最大程度地减少了电池中的热应力。除了PCM外,该论文还强调了空气冷却在改善电池寿命,安全性和整体性能中的关键作用。调查报告说,空气冷却是解决热挑战的领先BTMS配置。与PCM结合使用的空气冷却是该热管理领域的重要方法。在所有现有配置中,封装的PCM,金属鳍和气冷混合系统表现出最佳性能。每个导致电池的最高温度和整个电池的均匀温度分布的总体降低。本评论主要使用PCM和空气冷却专注于BTM。关键字:电池热管理系统;相变材料;空气冷却;混合冷却;储能材料
缺水是一个全球挑战,强调了有效水资源管理的重要性。太阳能剧照提供了一种经济有效的方法,可以将咸水转换为饮用水,但面临生产力的限制。本研究旨在通过使用不同的鳍材料和水深度修改来提高太阳静止生产率。使用计算流体动力学(CFD)模拟来评估四种情况下的热性能:在20 mm和40 mm的水深下的铜和铝鳍。分析了每种配置(MSS-I至MSS-IV)的关键参数,包括温度分布,摩擦量和流体速度。能量和驱动效率。与MSS-IV(8.02升),MSS-I(7.81升)和MSS-II(6.71升)相比,使用20 mm深度的MSS-III,表现出最高的每日生产率(8.33升)。MSS-III(60.10%)的能量效率最高,其次是MSS-IV(57.41%),MSS-I(55.22%)和MSS-II(52.18%)。MSS-III也表现出最高的充电效率(21.50%),MSS-I(17.15%),MSS-IV(16.43%)和MSS-II(14.12%)以后。这项研究强调了通过太阳剧照的特定设计修饰实现的热和能源效率的显着提高。MSS-III的较高性能归因于使用铜鳍和优化的深度,突出了材料选择和结构设计在提高太阳静止生产率方面的关键作用。这些发现对可持续水资源管理具有重要意义,强调了优化的太阳能仍然设计以应对水短缺挑战的潜力。
摘要 虽然在没有自由液体的情况下,通过极度干旱的表面交换的蒸汽会影响沙海的水平衡,但由于缺乏具有精细空间分辨率的精确仪器,其机制记录不多。为了纠正这个问题,我们报告了流动沙丘表面下方的体积密度分布和蒸汽质量分数的时空变化,这些变化是用对吸附在沙粒上的微小水膜敏感的多传感器电容探头获得的。我们还记录了 2 天内的风速和风向、环境温度和相对湿度、净辐射通量和地下温度分布。数据验证了蒸汽质量分数的非线性模型。与通过谷物传导的热量不同,蒸汽通过平流和扩散渗透到间隙孔隙空间。在比蒸发更长的时间尺度上,吸附膜与周围环境保持平衡并阻碍分子扩散。它们与地下温度的非线性耦合导致蒸汽分布出现拐点,而在更简单的扩散系统中则没有对应现象。当风在地形上引起细微的压力变化时,就会出现孔隙平流。在风沙输送期间,流沙会间歇性地使地表脱水,引发瞬时蒸汽波,其振幅在特征长度上呈指数衰减,这意味着吸附率受动力学限制的活化过程控制。最后,探测器产生与大气边界层的扩散和平流交换。在白天,它们的总通量小于预期,但几乎与地表和高空的蒸汽质量分数之差成正比。在夜间更稳定的分层下,或在风沙输送期间,这种关系不再成立。
在本文中,我们跟进了初步的生物学研究,这些研究表明,重复电磁场刺激 (REMF) 降低了有毒的淀粉样蛋白-β (A β ) 水平,而淀粉样蛋白-β (A β ) 水平被认为是阿尔茨海默病 (AD) 的病因。这些暴露的 REMFS 参数为频率 64 MHz 和原代人类神经元培养物中 0.4 至 0.9 W/Kg 的特定吸收率 (SAR)。在这项工作中,使用高频仿真系统 (HFSS/EMPro) 软件模拟了电磁场 (EMF) 模型。我们的目标是在模拟人头中实现降低生物学研究中有毒 A β 水平所需的 EM 参数 (EMF 频率和 SAR)。此处执行的模拟将有可能导致成功开发一种用于治疗阿尔茨海默病患者的暴露系统。研究中考虑了一种流行的 VFH(甚高频)贴片微带天线系统。选择基于简单易用的构造和对 VHF 应用的适用性。评估了头部各层(包括皮肤、脂肪、硬脑膜、脑脊液 (CSF)、灰质、脑组织)的 SAR 和温度分布,以确定模拟人头的有效性 SAR 和安全温度升高。基于馈入天线馈线的 1 A 峰值电流脉冲,可实现 0.6 W/Kg 的最大 SAR。在模拟人头的各个层上观察到 0.4 到 0.6 SAR 的范围。天线的初始设计表明天线尺寸在长度和宽度上约为 1 米,这表明 AD 治疗是一种固定的实用模型。未来将发展可穿戴天线和曝光系统,以实现高效率和患者舒适度。
摘要:本研究引入了七个纳米金属氧化物(WO 2,Tio 2,Al 2 O 3,Sio 2,Sio 2,Y 2 O 3,ZRO 2和MGO)的混合物,作为微波炉(MW)受感受器,以评估其在温度分布,体重损失,效果上的常规敏感器相比,评估其有效性。基于结果,处理时间最高的时间与没有任何感受器的蛋糕烘烤有关。操作时间取决于所用的感受器;因此,用纳米金属氧化物的蛋糕在MW中烘烤的蛋糕的操作时间最低。用纳米金属氧化物,氧化铝 +氧化铝 +碳化硅(Al 2 O 3 + SIC),铝(Al)铝(Al)铝质氧化物,铝(Al)摄氏受试者和不带振动者,样品的最终表面温度在MW烘烤期间的181、160、140和130°C之间变化。因此,纳米金属氧化物启发器的温度达到了177°C的高度,这对于非酶褐变反应是必不可少的。MW加热中纳米金属氧化物的受感受器不仅改变了与摄像机接触的产品的表面温度,还影响了产品的其他部分。此外,褐变反应的速率在过程开始时开始较低,逐渐增加,然后在过程结束时降低。此外,与没有摄像头的烘烤的蛋糕相比,用纳米金属氧化物摄像机烘烤的蛋糕表现出最低的硬度。总而言之,由于其高度的MW辐射表面吸收水平,导致表面温度升高,处理时间较短,并且硬度较低,因此纳米氧化物敏感受体是MW烘焙蛋糕最合适的选择。
摘要研究测量了磁共振成像(MRI)检查期间患者的大脑(头部)温度变化。MRI期间体内温度升高的挑战已导致使用数值方法的增加,以精确预测和量化正常MRI扫描期间人脑中温度的升高和分布。为此,在矩阵实验室(MATLAB)编程语言的帮助下,已将有限差分时间域中的明确公式用于求解Penne的生物加热方程。估计MRI期间患者的三维温度分布。该研究是在37军事医院和加纳诊断中心有限公司进行的。MRI之前和之后,用红外温度计测量了五十(50)名成年患者的额头温度。患者的年龄在32至68岁之间,体重指数在22.16至44.16 kgm -2之间。MRI在模拟结果中的最低温度为37.5 o C,最高温度为42.5 o C. MRI扫描期间的结果描述了大脑高温的结果,预测MRI中电磁辐射的射频射频会导致组织加热导致皮肤上最高的皮肤中的热量加热,在颅骨中最高,脑部较高。大脑MRI研究期间最高的刺激大脑温度描述了脑热疗,这种作用可能是由MRI成分和患者的病理状况引起的。实验结果通过表明患者脑MRI扫描后温度升高来验证理论结果。然而,间歇性测量的扫描后温度都在美国食品和管理和国际电力技术委员会建议的1°C的指导水平范围内。