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用于脑类器官的壳微电极阵列 (MEA)
脑类器官是模拟大脑某些三维 (3D) 细胞结构和功能方面的重要模型。能够记录和刺激电生细胞活动的多电极阵列 (MEA) 为研究脑类器官提供了显著的潜力。然而，传统的 MEA 最初是为单层培养而设计的，记录接触面积有限，仅限于 3D 类器官的底部。受脑电图帽形状的启发，我们开发了用于类器官的微型晶圆集成 MEA 帽。光学透明的外壳由自折叠聚合物小叶和导电聚合物涂层金属电极组成。通过力学模拟指导的微型胶囊聚合物小叶的可调折叠，可以实现对不同大小的类器官进行多功能记录，并且我们验证了对 400 至 600 m 大小的类器官进行长达 4 周的电生理记录以及对谷氨酸刺激的反应的可行性。我们的研究表明，3D 壳 MEA 为高信噪比和 3D 时空脑类器官记录提供了巨大潜力。
核壳模型中原子核结构的量子纠缠模式
摘要 量子纠缠为研究原子核等强相关系统的底层结构提供了独特的视角。在本文中，我们使用量子信息工具分析核壳模型中轻和中等质量的铍、氧、氖和钙同位素的结构。我们对壳模型价空间的不同均分采用不同的纠缠度量，包括单轨道纠缠、互信息和冯诺依曼熵，并确定与核单粒子轨道的能量、角动量和同位旋相关的模式纠缠模式。我们观察到单轨道纠缠与价核子的数量和壳层的能量结构直接相关，而互信息则突显了质子-质子和中子-中子配对的迹象。质子和中子轨道在所有测量中都是弱纠缠的，事实上，在所有可能的价态空间均分中，它们的冯·诺依曼熵最低。相反，具有相反角动量投影的轨道具有相对较大的熵。这一分析为设计更高效的量子算法以应对嘈杂的中尺度量子时代提供了指导。
电弧增材制造在半圆柱壳几何强化中的模拟
摘要：电弧增材制造 (WAAM) 是一种基于气体保护金属电弧焊的增材制造工艺。它允许通过控制焊珠的沉积和堆叠来制造大体积金属部件。除了近净成形的金属部件制造外，WAAM 还应用于结构部件（例如壳体几何形状）的局部加固。然而，此过程可能会导致不希望的热诱导变形。在这项工作中，通过实验和瞬态热机械有限元模拟研究了半圆柱壳体几何形状的 WAAM 加固引起的变形。在实验中，将焊珠施加到样品上，同时使用热电偶测量其热历史。使用位移传感器记录正在发生的变形。实验数据用于校准和验证模拟。使用经过验证的模型，可以预测样品的温度场和变形。随后，使用模拟来评估不同的沉积模式和壳体厚度与由此产生的部件变形之间的关系。调查显示，壳体厚度与变形之间存在非线性关系。此外，焊道的方向和顺序对变形的形成有显著影响。然而，这些影响随着壳体厚度的增加而减弱。
鸵鸟破壳率及孵化性质对发育的影响
高胚胎死亡率令人担忧，因为这会影响商业鸵鸟养殖。通过对孵化雏鸟进行适当的干预，可以提高存活雏鸟的数量。从南非奥茨胡恩研究农场的商业配对繁殖鸵鸟群中收集了 2,683 枚受精蛋的数据，其中报告了 169 只雏鸟。受精蛋在孵化第 41、42 和 43 天被随机分成三组。共有四种处理方法：达到高潮并自行破壳的雏鸟（T1）、在出现第一次外部啄壳迹象时被协助达到高潮的雏鸟（T2）、在出现第一次外部啄壳迹象时从蛋壳中取出的雏鸟（T3）以及 43 天后在内部啄壳但未能在外部啄壳的蛋破裂（T4）。孵化时进行了临床测量（心率、体温和水肿）。雏鸡在第 7 天称重，然后在第 28、84、147、227、300 和 365 天称重。在内啄后得到帮助的雏鸡孵化时间更长。自行孵化的雏鸡心率为每分钟 115 次 (bpm)，低于其他治疗组的 132 次/分钟。孵化后第二天，雏鸡体重下降了约 4%。第一周，雏鸡体重从 0.85 公斤增加到 1.11 公斤。在 147 天时，与蛋壳破裂的雏鸡相比，在两次治疗之间自行孵化的雏鸡体重高出 12.6%，而外啄后去除蛋壳的雏鸡体重高出 24.6%。雏鸡通过达到高潮而受益，但对于难以孵化的雏鸡，这项研究为孵化场操作员提供了在特定阶段进行监测和协助对于提高孵化率至关重要的指导。
科学家揭示壳斗科植物种子的新防御策略
2020 年至 2021 年，中国科学院武汉植物园和英国皇家植物园的研究人员在英国、西班牙和中国收集了 20 种壳斗科植物的橡子。他们模拟了动物进食的影响，小心地去除了高达 96% 的橡子营养储备，但不损害胚胎。然后种植受影响的种子，并监测其从发芽到幼苗生长的发育情况。这项研究发表在《生态学杂志》上。
薄铝焊盘上不同尺寸探针标记的引线键合研究
使用各种悬臂探针针尖多次探测具有薄焊盘铝 (Al)（厚度小于 0.7µ）的 IC 键合焊盘。探针标记由具有各种针尖直径的实验性高强度探针卡创建。将探针针尖的有限元模型与探针标记擦洗长度相匹配，以更学术地了解随着探针参数的变化会发生什么。使用此模型进行模拟将有助于未来进行物理实验困难或成本高昂的情况。实验中的键合焊盘包括各种安森美半导体电路焊盘下 (CUP) 结构，该结构具有 Al 金属化和二氧化硅 (SiO 2 ) 互连，先前已证明与传统 IC 键合焊盘相比具有更强的抗开裂能力。随着未来产品的焊盘缩小，更小的球尺寸和键合接触面积是可取的，但这会加剧探针标记的任何不利影响，因为键合下方的相对面积百分比会增加。实验评估包括对各种探针标记范围内不同球直径的金 (Au) 球键合的键合拉力强度 (BPS) 和键合剪切力 (BS)，以开始检查引线键合中惯常的“探针标记面积”最大限制的有效性。数据表明，大而深的探针标记确实会导致键合球提升失败，尤其是对于未优化的键合配方。看来探针标记深度，而不是面积，是键合可靠性中最不利的因素。在更受控制和“温和”的制造情况下，预计不会出现与探针标记键合相关的问题。
2022 年 4 月月度 PDF - cloudfront.net
新发动机与前代发动机截然不同。它甚至比轻型发动机更轻，只有 125 磅（56.7 公斤）。设计师放弃了螺旋流冷却设计，转而采用轴流，这样推进剂就会沿着发动机的长轴流动，而不是绕着它流动。他们最初尝试了轴流，希望较短的通道可以减少驱动流动所需的泵送，但结果并非如此。相反，它简化了结构。所有发生故障的发动机内壳和外壳之间的焊接接头都出现了损坏，大部分研究工作都用于试验焊接和连接技术，希望找到或设计出更薄、更可重复的接头，以简化制造。最终，他们决定采用铜钎焊。
使用血淋巴和 eDNA 调查鉴定普吉特湾软壳蛤 (Mya arenararia) 中爆发的双壳类传染性肿瘤
1 太平洋西北研究所，美国华盛顿州西雅图 2 华盛顿大学，美国华盛顿州西雅图 3 西华盛顿大学香农角海洋中心，美国华盛顿州安娜科特斯 4 波特兰州立大学环境科学与管理系，美国俄勒冈州波特兰 5 科罗拉多学院，美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯 6 加利福尼亚大学海洋科学系，美国加利福尼亚州圣克鲁斯 7 俄勒冈大学分子生物学研究所，美国俄勒冈州尤金 8 华盛顿大学基因组科学系，美国西雅图 9 自然资源部，斯蒂拉瓜米什部落，美国华盛顿州阿灵顿 10 自然与文化资源部贝类项目，华盛顿州图拉利普部落，美国图拉利普 11 华盛顿大学华盛顿海洋酸化中心，美国华盛顿州西雅图 12 爱德华王子岛渔业、旅游、体育与文化部，加拿大爱德华王子岛 * 这些作者的贡献相同
探索黑洞模仿：广告的电磁和重力签名黑色壳
我们研究抗 - de Seitter（ADS）黑色壳（也称为Ads Black Bubbles）的电磁和重力特性 - 一类量子重力动机的黑洞模拟物，在经典限制中被描述为物质的超级壳壳。我们发现它们的电磁特性与黑洞非常相似。然后，我们讨论这些物体与黑洞可区分的程度，包括黑色壳模型内的内在兴趣，以及作为外来紧凑型物体（ECOS）其他类似努力的指南。我们研究光子环和透镜带特性，与非常大的基线干涉法（VLBI）观测值有关，以及引力波可观测值 - Eikonal极限中的准模式和非静态潮汐壳的静态潮汐壳（与正在进行和即将来临的Gravitation Gravitation Waver toughational Wave观测）相关。