XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System过早失效
抗氧化剂富马酸二甲酯可暂时（但不会长期）改善皮质内微电极的性能
摘要：皮层内微电极阵列 (MEA) 可用于多种应用，从基础神经科学研究到作为脑机接口 (BCI) 系统的一部分提供与大脑的紧密接口，旨在恢复患有神经系统疾病或损伤的人的功能。不幸的是，MEA 往往会过早失效，导致许多应用的功能丧失。MEA 失效的一个重要因素是氧化应激，这是由慢性炎症激活的小胶质细胞和巨噬细胞在植入部位周围释放活性氧 (ROS) 引起的。抗氧化剂提供了一种减轻氧化应激、改善组织健康和 MEA 性能的方法。在这里，我们研究使用临床上可用的抗氧化剂富马酸二甲酯 (DMF) 来减少大鼠 MEA 模型中的神经炎症反应并改善 MEA 性能。每日使用 DMF 治疗 16 周后，MEA 设备在亚慢性（第 5-11 周）阶段的记录能力显著提高（活性电极产率为 42%，而对照组为 35%）。然而，这些亚慢性改善在慢性植入阶段消失，因为在植入后 16 周，接受 DMF 治疗的动物的神经炎症反应更为严重。然而，在亚慢性阶段，治疗组和对照组之间的神经炎症并无区别。尽管长期使用效果更差，但 MEA 性能的暂时改善（<12 周）是有意义的。使用 DMF 对 MEA 设备进行短期改进可以改善有限时间研究的使用。应进一步努力探索 DMF 治疗动物在 16 周时间点神经炎症反应恶化背后的机制，并评估其对特定应用的有用性。
用于极端空间的 B4C-Al 金属基复合材料...
极端太空环境，例如太空真空、辐射、极端热环境和热循环、锯齿状月球尘埃、微重力、微流星体和轨道碎片 (MMOD)、推力羽流喷射物及其协同不利影响，都是对外行星和卫星进行安全和可持续太空探索的艰巨挑战。长时间的太空辐射暴露会使材料和结构变脆，而磨蚀性的锯齿状尘埃颗粒会严重磨损和侵蚀运动部件，导致过早失效。为了应对甚至缓解这种潜在的故障，需要坚固而特殊的材料，以使包括 Artemis 计划在内的 NASA 任务可持续进行，并将服务和维修需求降至最低。本研究报告称，含硼夹杂物 B 4 C 可以显著提高铝合金 (Al6061) 的耐磨性和辐射屏蔽/抗性，从而延长其在极端太空环境中的使用寿命。随着 B 4 C 夹杂物的增加，拉伸强度在室温和高温 (200˚C) 下都增加高达 20 vol%，而热导率则随着 B 4 C 浓度的增加而逐渐降低。与纯 Al6061 相比，当 Al6061 中添加 50vol% B 4 C 时，中子屏蔽效能提高了 110 倍以上。还利用在线太空辐射评估工具 (OLTARIS) 计算研究了银河宇宙射线 (GCR) 和太阳粒子事件 (SPE) 下的屏蔽效能。通过添加 B 4 C，可有效抑制通过 Al6061 基质的二次辐射引起的不利影响，从而提高对 GCR 和 SPE 的屏蔽效能。B 4 C 中硼的存在是增强对中子、GCR 和 SPE 环境辐射屏蔽能力的主要原因。
10 用于髋关节和膝关节植入物的生物陶瓷
重建和再生骨科手术引起了人们对制造用于植入的人造身体部位的浓厚兴趣。医学的进步和发展提高了生物材料在受损身体部位修复中的应用。在不同类型的生物材料中，生物陶瓷在假肢（一种用于替代生物部位的人造机械装置）中越来越受欢迎。生物陶瓷对人类和其他哺乳动物具有生物相容性，因此可用于修复任何未固定的部位。由于生物陶瓷与宿主组织非常相似，因此它可以促进生物体的再生反应（Dorozhkin 2010）。值得注意的是，生物陶瓷有助于最大限度地减少对金属表面的暴露，从而通过减少潜在致敏离子的来源增强用户的假肢体验（Piconi 和 Maccauro 2015）。在骨科手术中，全膝关节置换术 (TKA) 和全髋关节置换术 (THA) 的手术速度超过其他所有手术，因此成本高昂且结果持久性差 (Schwartz 等人，2020 年)。生物陶瓷植入物具有优异的生物相容性、承受更大扭矩的能力、承载能力、低密度和高耐腐蚀/耐磨性，因此在 THA/TKA 手术中对其的需求日益增加。虽然 THA 需要更换上股骨（大腿骨）并重新铺面/更换匹配的骨盆（髋骨），但 TKA 是指更换下股骨、胫骨和髌骨的患病软骨表面 (Joseph，2003 年)。由于反应性较低、早期稳定和功能寿命较长，生物陶瓷植入物显示出复制原始骨骼机械行为的潜力（Shekhawat 等人，2021 年）。从实际情况来看，陶瓷植入物的有限寿命也可能需要对全膝关节置换/全髋关节置换患者（rTKA/rTHA）进行翻修手术。此外，任何意外的机械不匹配或陶瓷碎片感染都可能导致膝关节和髋关节植入物过早失效（Shekhawat 等人，2021 年）。埃默里大学骨科外科系的一份报告
316L不锈钢的线材和电弧增材制造...
功能梯度材料 (FGM) 的概念是为了开发高性能耐热材料而提出的，其中耐热陶瓷与金属混合[1]。FGM 是一类先进的异质材料，其成分和性能表现出可控的空间变化，从而导致其性能 (热/电导率、耐腐蚀、机械、生物化学等) 逐渐变化。FGM 背后的主要思想包括一种不能满足所有设计要求的材料和一种适用于特定位置和操作条件的不同材料。由于这种协同效应，FGM 可应用于不同领域，例如生物医学、汽车和航空航天、电子、光学、核应用、反应堆部件和能量转换 [2]。FGM 的特点是材料之间可以逐渐转变，也可以不连续/突然转变。对于突然转变（直接界面），部件会承受巨大的应力和化学不相容性。相反，连续/渐进的转变可以最大限度地减少这些问题，并改善界面处的机械性能 [3、4]。基于电弧的定向能量沉积（DED-arc），通常称为线材和电弧增材制造（WAAM），是制造 FGM 的一种很有价值的制造技术。使用配备多个独立线材送料器的机器可以轻松进行其生产，从而可以创建在多个方向上具有成分和性能梯度的部件。同时使用两根线材被称为双线和电弧增材制造 (T-WAAM)。尽管如此，在同一熔池中结合两种材料会带来令人困惑的挑战，包括可能形成不良的金属间化合物，这会降低可焊性/可打印性（例如，由于形成热裂纹和高硬度区域）并导致过早失效 [2]。此外，热膨胀系数不匹配、熔化温度差异以及溶解度不足都会导致开裂和脆化 [5]。每根焊丝不同的热物理性质也意味着确保零件无缺陷所需工艺参数存在显著差异。316L 不锈钢与 Inconel 625 的 FGM 用于化工厂、石油天然气和核工业应用。特别是在堆焊管道和阀门中，零件插入两种不同的环境中，需要不同的耐腐蚀和耐磨性（内部接触腐蚀性流体，例如含有高 CO2 和 H2S 的原油，外部接触大气 [6e8]）。尽管 Inconel 625 的这些性能更胜一筹，但在结构件的关键区域用不锈钢替代 Inconel 可以降低相关部件成本。两种合金的基质均为单个面心立方 (FCC) 相 (g)，主要合金元素为 Fe、Cr 和 Ni。根据工艺和制造策略，可能会出现一些问题，其中热裂纹尤为普遍。Shah 等人 [9] 使用激光定向能量沉积 (L-DED) 分析了工艺参数对 316 不锈钢到 Inconel 718 FGM 制造的影响。作者没有证明由激光诱导裂纹的证据
对潜在碰撞机动的调查……
Richard J. Macke 佐治亚理工学院：航空航天工程学院 摘要 近年来，随着太空中物体数量的增加，合相警告的数量也显著增加。然而，尚未出台管理或协调对这些警告的响应的正式指导方针。随着全球的工业和政府机构都试图利用各种大型卫星星座来利用近地空间环境，预计未来十年驻留空间物体 (RSO) 的总数将增加五倍，预计将有超过 20,000 颗新的低地球轨道 (LEO) 和中地球轨道 (MEO) 卫星被发射到轨道上。预计这将导致潜在合相的数量进一步增加。虽然任务运营商努力确保所有卫星都能正常运行，但这些卫星中仍有一定比例会过早失效，从而产生可能在轨道上停留数年或数十年的不活跃 RSO，造成无法机动的额外危险。虽然已经制定了卫星寿命结束后预期脱轨时间表的指导方针，例如 25 年，但仍然没有正式或广泛接受的机动指导方针来确保未来拥挤的 LEO 和 MEO 环境能够得到有效管理。如果预测到会合，当前系统依靠卫星运营商独立行动，无需采取行动或与其他运营商或机构协调。如果制定并采用一套正式的机动指南，那么假设太空环境可以得到很好的管理，并能够维持新卫星的当前增长模式。这引出了一些问题：应该采用哪些指导方针、如何实施这些指导方针以及如何执行或监控这些指导方针。为了开始解决这些问题，本研究旨在探索未来太空交通管理 (STM) 政策中实施各种“交通规则”将产生的影响。我们开发了一个强大的模拟环境，其中包括当前的 RSO 目录并实时传播，以评估预测碰撞的频率和情况（主动与被动物体、小物体与大物体、原产国等）。然后实施了各种防撞指导方针，以评估它们在预测碰撞次数以及其他指标（例如燃料成本）方面的有效性。随着太空中物体数量的增加，意外碰撞的可能性也会增加。模拟参数包括所涉及的卫星数量、机动通知延迟和机动顺从率等。卫星轨道的传播采用了全力模型方法，包括非球形重力、阻力、太阳辐射压力和第三体效应，时间跨度为一个月。虽然在卫星运营商 100% 合规的情况下可以实现活跃卫星之间的碰撞避免，但随着参与度的变化以及通过优先级排序确定机动卫星（例如，优先级较低的卫星在机动中发挥更大的作用）时探索各种场景，情况变得更加微妙。本文概述了评估的模拟环境和指南，以及对建模的政策和场景的相对有效性的初步评估。1.0 简介 经过多年的稳步增长，过去五年中，在轨运行卫星的数量急剧增加，从 2016 年的不到 1,500 颗跃升至 2021 年的 4,000 多颗。随着新的“巨型星座”的发展，预计这种快速增长将持续下去，未来十年将增加约 20,000 颗新卫星。碰撞会损坏或摧毁宝贵的太空资产，导致卫星所有者遭受经济损失，并可能导致