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定理(第一福利定理 I)假设 ( x ∗ , y ∗ , p ∗ ) 是经济 E ≡ ( H , F , u , ω , Y , X , θ ) 的竞争均衡,其中 H 有限。假设所有家庭都是局部非饱和的。则 ( x ∗ , y ∗ ) 是帕累托最优的。
印刷电子是一个充满活力的研究和技术领域,可获得按需功能元件。[1–3] 近年来,已报道了具有半导体、[4] 光电、[5] 储能[6] 和磁性 [7] 特性的印刷电子。特别是印刷磁阻传感器已证明其作为非接触式电磁开关 [8,9] 和非接触式交互式皮肤平台的相关性。[10] 这些磁敏感复合材料是通过将铁磁磁阻 (MR) 颗粒或薄片分散在各种凝胶状或热塑性粘合剂溶液中而制成的(表 1)。[9–17] 虽然这些贡献在过去十年中显著推动了该领域的发展,但由于组成颗粒或薄片的复杂性和高生产成本,这些技术的大规模应用仍未实现。表现出高达 37% 的巨磁电阻效应 (GMR) 的薄片由多层异质结构组成,需要逐层沉积亚纳米厚的薄膜。[9–13] 需要精确调整层的厚度以实现可测量的磁阻变化。这导致表现出 GMR 的粉末的生产成本增加。为了解决 GMR 粉末的可扩展性问题,采用了表现出各向异性磁阻 (AMR) 的商品可用铁磁材料颗粒。[14] 然而,测得的 AMR 效应降低到 0.34%。此外,这些 MR 技术通常在 500 mT 以下的磁场下具有线性响应,并且在此之外几乎不敏感。缺乏一种具有强磁阻信号并在宽磁场范围内工作的可打印商品级材料。使用打印技术瞄准更广泛的磁场可以实现新型低成本技术解决方案,从非接触式开关应用到机械的工业监控。采用传统的印刷方法实现大规模生产和高磁场下的线性响应需要新材料的开发。
许多跨学科科学研究都需要对野火进行遥感,包括野火对生态的影响。几十年来,这项研究一直受到空间分辨率不足和探测器在短波和中波红外波长处饱和的阻碍,而高温 (>800 K) 表面的光谱辐射最为显著。为了解决这个问题,我们正在开发一种紧凑型高动态范围 (HDR) 多光谱成像仪。紧凑型火灾红外辐射光谱跟踪器 (c-FIRST) 利用数字焦平面阵列 (DFPA)。DFPA 由最先进的高工作温度屏障红外探测器 (HOT-BIRD) 和数字读出集成电路 (D-ROIC) 混合而成,具有像素内数字计数器以防止电流饱和,从而提供动态范围 (>100 dB)。因此,DFPA 将能够对温度变化范围从 300 K 到 >1600 K(燃烧的火灾)的目标进行非饱和高分辨率成像和定量检索。凭借从 500 公里的标称轨道高度解析地球表面 50 米级热特征的分辨率,一次观测即可捕获野火的全部温度和面积以及冷背景,从而增加每个返回字节的科学内容。使用非饱和 FPA 是一种新颖的做法,它克服了以前高辐射值使 FPA 像素饱和(从而降低了科学内容)的问题,并展示了遥感方面的突破性能力。因此,c-FIRST 适用于量化野火排放,这对于确定其对全球生态系统的影响至关重要。 c-FIRST 的 FPA 采用 InAs/InAsSb HOT-BIRD 外延材料制作,像素间距为 20 m,探测器阵列为 1280x480 格式,并与模拟 DROIC 混合。DFPA 的 50% 截止点为 ~4.5um,在 140K 工作温度下,整个 QE 光谱范围内测得的外部 QE~50%。我们将积分时间固定在 6 毫秒,以便在以 150 Hz 帧速率观察正常 300K 背景场景时在 MWIR 波段获得良好的灵敏度。对于标准模拟 ROIC,探测器像素在目标温度 ~700 K 时很容易饱和。当 D-ROIC 在 16 位模式下运行时,我们可以将饱和温度显著提高到 ~1100 K。当 D-ROIC 在超 HDR 32 位模式下(28 万亿电子阱深度)运行时,即使对于 1600 K 目标,探测器也不会接近饱和。火灾遥感的一个关键指标是可探测的最小目标尺寸。c-FIRST 可将可探测火灾的最小尺寸提高一个数量级,这主要是由于非饱和探测器的空间分辨率比 GOES 上的高级基线成像仪等当前维修仪器更高,同时功率、尺寸和重量也更低。c-FIRST 空中飞行计划于 2024 年火灾季节进行仪器测试和验证。我们预计 c-FIRST 太空验证将基于 2026 年或之后的空间技术验证机会。
• 在与太阳能热板热量收集相关的边界条件下,模拟了现场规模土壤钻孔热能存储系统中的地面温度。 • 使用重构样本校准了考虑增强蒸汽扩散和相变的耦合传热和水流数值模型,并根据加热和环境冷却期间测量的现场温度数据进行了验证。 • 瞬态温度测量和模拟结果表明在包气带非饱和土壤中安装热能存储系统的积极方面。 • 模拟结果表明,热交换器附近的饱和度可能发生了永久性下降。但是,对于本研究考虑的条件,影响区不足以在热交换器之间产生重叠效应。 • 饱和度的降低导致热交换器附近的热导率和体积热容量降低,这可能导致后续热注入事件时出现不同的瞬态响应。
医疗器械 生物医学仪器和生物电子学 机器学习和数据科学在医疗保健中的应用 结构生物学 神经生物学 3D 生物打印、假肢、仿生工程 化学工程 过程动力学、建模和控制 食品技术 化学工程中的人工智能 生物化学工程 化学 制药化学 有机:全合成、天然产物、药物化学、碳水化合物化学 物理:电化学、高分子化学、超快光谱、生物物理 无机:固态化学、超分子化学 土木工程 环境工程:固体废物管理、空气污染 建筑管理、混凝土技术 交通工程:海上运输、路面维护和管理、货运、物流和运输经济学 岩土工程:土动力学、计算地理技术、非饱和土力学 结构:所有子领域,包括耐火和消防安全 计算机科学与工程
轻质非水相液体 (LNAPL) 的天然源区枯竭 (NSZD) 可能是受石油影响场地的有效长期管理选择。但是,需要确定其未来的长期可靠性。NSZD 包括 LNAPL 组分的分配、生物和非生物降解以及地下的多相流体动力学。随着时间的推移,LNAPL 组分会耗尽,分配到各个相的组分会发生变化,可供生物降解的组分也会发生变化。为了适应这些过程并预测几十年到几个世纪的趋势和 NSZD,我们首次采用了多相多组分多微生物非等温方法来代表性地模拟现场规模的 NSZD。为了验证该方法,我们成功模拟了贝米吉现场 LNAPL 泄漏的数据。我们模拟了泄漏后 27 年测量中饱和区和非饱和区的整个深度。该研究推进了创建 NSZD 过程和未来趋势的通用数字孪生的想法。结果表明,这种详细的计算方法对于改善场地管理和恢复策略的决策是可行的,也是可负担的。该研究为复杂地下系统的计算数字孪生提供了基础。
Q 用于预测行为的智能模型。一项实施数字孪生概念的研究将被用作示例,该研究重点关注铁路基础轴重的增加。尽管这项研究仍在进行中且处于初级阶段,但它是开发强大的数字孪生模型的开始。该研究重点关注增加轴重对饱和和非饱和铁路基础材料行为的影响。轴重以每轴 20 吨为基准,增加每轴 26、30、32.5 和 40 吨的轴重。已经开发了一个有限元模型,用于数字化轨道结构的物理几何形状。测量组件行为(本例中为道碴)需要使用配有各种传感器的循环三轴装置,如图 1 所示。在饱和土壤条件下,道碴材料的本构行为为弹塑性