L-半胱氨酸改性甲基纤维素自愈合水凝胶的制备及其性能研究

以甲基纤维素(MC)为水凝胶主体,通过Steglich酯化反应将L-半胱氨酸(Cys)接枝在MC上,从而引入巯基形成动态的二硫键,合成增强型自愈合水凝胶MC-Cys。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、核磁共振氢谱仪、流变仪、热重分析仪等对水凝胶的结构和性能进行表征。结果表明,MC-Cys水凝胶的最大拉伸强度能达到1.251MPa,比纯MC水凝胶拉伸强度(0.626MPa)提高了1倍,动态的二硫键赋予了MC-Cys水凝胶自愈合性,在生物医学、组织工程等领域应用前景广阔。

双DOPO结构化合物的合成及对PET织物阻燃性能与机理

为提高对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物的阻燃抗熔滴性能,以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和对二甲醛(TDCA)合成了一种双DOPO结构的磷系阻燃剂(TDCA-DOPO),将其与三聚氰胺(MEL)复配,然后采用聚氨酯作为涂层剂,得到阻燃涂层剂用于PET织物阻燃。结果表明,当两种阻燃剂的质量比为2∶1,总添加量为20%时,极限氧指数提高到28.5%,在垂直燃烧试验中,阻燃涂层抑制了PET织物燃烧时熔滴滴落现象。SEM和EDS的结果显示,阻燃涂层在PET织物上均匀分布。从氮气气氛中的热重分析来看,阻燃PET织物在较高温度区的残炭率由6.5%增加到11.7%。残炭的SEM结果显示阻燃涂层促进PET织物形成膨胀性炭层。根据热裂解气相色谱、残炭的Raman和XPS数据分析结果,复合阻燃涂层在气相上生成含磷碎片与不可燃气体,并促进PET织物形成膨胀致密的炭层,同时具有气相与凝聚相阻燃效果。本研究内容可为PET阻燃抗熔滴剂的开发提供指导。

手机直连低轨卫星通信:架构、关键技术和未来展望

借助低轨卫星星座全时全域覆盖优势,手机直连卫星通信预期成为6G重要特征之一。首先介绍了手机直连卫星的测试验证、标准化与商业项目发展现状。其次,介绍了基于透明转发、部分可再生处理、完全可再生处理、集成接入和回传的四种手机直连低轨卫星网络架构及组网方式。通过分析手机直连低轨卫星网络场景下高移动性与大传输时延等带来的接入与传输问题,提出对地面移动通信体制进行适应性改进的关键技术方案。最后,探讨了未来手机直连低轨卫星发展发向和潜在思路。通过上述阐述与分析,提供未来发展手机直连低轨卫星通信的可行路径。

基于域适应对抗网络的眼底图像联合分割方法

由于数据集之间存在域偏移问题,基于深度学习的语义分割网络在不同数据集之间进行视盘视杯分割性能存在很大差异,这使得不同的医学站点之间进行精确的图像分析和诊断具有一定的挑战性。针对这一问题,提出了一种U-Net结合域对抗网络(domain adversarial via U-Net network,DAUNet)的无监督域适应视盘视杯联合分割方法,并在视盘视杯分割领域取得了不错的性能。首先,利用对抗思想结合目标数据先验特征信息生成与目标数据集相似的数据,预先调整网络参数;其次,通过对抗学习源域和目标域的域变特征,从而降低域偏移的影响,提高分割性能。在REFUGE、Drishti-GS和RIM-ONE-r3共3个数据集之间进行跨数据集的域适应实验和消融实验。实验结果表明,DAUNet网络在以REFUGE作为源域,RIM-ONE-r3作为目标域上视杯的Dice系数,视盘的Dice系数和CDR的绝对错误率分别为0.6486、0.7898、0.0725,优于CADA的分割结果。在消融实验中,视盘分割和视杯分割在有对抗下分别优于无对抗8.00%、4.59%。提出的U型域对抗网络综合了U-Net和域对抗网络(domain-adversarial neural network,DANN)模型的优点,DANN模型中的生成器和判别器联合工作时,会相互对抗并优化分割和判别能力,从而显著提高不同数据集之间的分割性能。

基于蒙特卡罗方法的混凝土屋面工程防水失效概率算法

工程防水适合采用失效概率作为量化指标,以科学选材,判断构造的合理性和适应性。结合工程防水中材料变形量计算的可行性,变形区间、协同作用的不确定性,引入蒙特卡罗方法建立的防水失效概率计算方法,可建立相对客观的算法,在此基础上对量化结果进行对比,可得出相对客观的结论。

基于可靠度的混凝土屋面工程防水关键指标体系

耐久性与允许渗漏量是工程防水的关键指标,工程中一般以简化的分级方式表达成防水等级。这些指标均存在目标与结果属性,采用系统工程理论进行辨析,所建立的工程防水关键指标体系显示:工程防水等级的实质是可靠度;依据应用场景与影响因素可制定耐久性与渗漏量目标,工程防水的实际性能需结合影响因素进行验证;采用防水可靠度指标可将工程防水的目标与结果形成关联,并实现量化判定。由此,防水系统、应用场景、影响因素可统一成完整体系。

混凝土屋面工程材料层变形与协同作用

屋面材料在各类影响因素作用下产生变形,防水层会受协同作用,进而影响防水有效性。材料层变形量主要受温度、湿度、荷载的影响,适合采用试验、解析式或有限元计算得到;材料间相对变形可基于构造、材料变形量进行组合;材料变形的协同作用包含变形量和变形率,适合引入不确定参数计算。材料层变形及其协同作用的机理、计算方法是开展防水有效性研究的基础。

基于防水失效概率的混凝土屋面工程适应性技术

我国混凝土屋面工程防水领域具备丰富的经验,目前在分类、量化领域不断拓展,已开始探索概率分析法。采用基于蒙特卡罗方法的混凝土屋面防水失效概率计算程式,可对应用场景、构成、构造进行组合,基于统一的计算基准,对量化结果进行对比、分析,可对屋面构造、防水层道数、材料的气候适应性、材料类型等进行定量分析,得出相对客观的结论。

混凝土屋面工程防水等级的划分

我国工程防水领域广泛采用防水等级对性能、重要程度、构造、材料性能进行表征,利于工程人员使用,但其定义、属性、分级依据存在争议。依据工程防水关键指标体系可看出防水等级具有目标和结果属性,基于防水失效概率,对不同类型防水材料、构造、使用环境进行组合计算、对比、分析,显示可基于防水失效概率对防水等级进行分级。

混凝土屋面工程典型防水卷材防水有效性及试验方法

防水材料的性能试验方法和判定指标相对完善,但作为工程防水有效性判定时略显不足。基于应用场景设置老化条件,对混凝土屋面典型防水卷材的拉伸、柔度、裂缝桥接性能开展正交试验。结果显示:防水材料性能发生显著衰减的温度为80℃以上,时间为12周;防水有效性指标可采用因果分析,基于应用场景、影响因素、失效机理设计试验,结果需体现服役温度和工作状态,多类试验对照利于确定相对合理的临界值。防水失效概率计算可以此为基础,相关技术研究、标准编制可参考其规律。

钢渣透水砖的制备与性能研究

随着海绵城市建设的兴起,透水砖作为新兴材料,正受到越来越多的关注。采用未碳化的钢渣作为粗、细骨料制备钢渣透水砖,研究目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖抗压强度及透水性能的影响。研究结果表明:目标孔隙率、成型压力以及水胶比对钢渣透水砖性能影响显著,当目标孔隙率为14%,成型压力为9 MPa,水胶比为0.28为最优配合比。

空穴效应下泡沫金属复合相变材料热性能数值模拟

在三维泡沫金属复合相变材料(PCM)基础上,构建了随机分布空穴模型,采用多松弛时间格子Boltzmann方法,从孔隙尺度分析了不同空穴体积分数、分布位置及泡沫金属与PCM导热系数比下的空穴效应.结果表明,随着空穴体积分数的增加,减缓了复合PCM的传热速度,并降低了潜热储能的能力.在Fourier数Fo=0.7时刻下,当空穴体积分数分别为2.4%,7.6%和11.7%时,相较于无空穴情况下的储热量分别减少了3.2%,9.0%和13.0%.当体积分数为3%的空穴集中在热壁面侧时,其对复合PCM熔化过程的阻碍作用最显著,此时空穴层相当于绝热层,使复合PCM的整体熔化时间延长了6.1%.为削弱空穴效应,可选择导热系数比超过100的泡沫金属骨架来提高其在传热中的主导作用.

基于圆台波浪形换热管的潜热储热单元性能分析

为提高潜热储热单元(latent heat storage unit,LHSU)的储热性能,提出了三种优化换热管结构的新型LHSU,分别为圆台形换热管潜热储热单元、波浪形换热管潜热储热单元和圆台波浪形换热管潜热储热单元(frustum wavy heat transfer tube latent heat storage unit,FW-LHSU)。基于数值模拟方法,比较了传统圆柱形换热管潜热储热单元(cylindrical heat transfer tube latent heat storage unit,C-LHSU)和三种新型LHSU的储热性能。此外,针对FW-LHSU研究了换热管壁面倾斜角度对储热性能的影响。结果发现,所提出的三种新型换热管结构均能增强储热性能,其中FW-LHSU储热效果最好,与C-LHSU相比,FW-LHSU的熔化时间缩短了32.64%,储热速率密度提高了48.1%。当增加FW-LHSU的换热管壁面倾斜角度时,其储热性能可进一步提高。当换热管倾斜角度从2°增加到8°时,FW-LHSU的储热时间可缩短37.00%、储热速率密度可提高48.44%。

薄荷精油乳液载量对凝胶膜制备及其缓释性能的影响

本文通过高压均质法制备了β-环糊精稳定的薄荷精油Pickering乳液,将该乳液加入壳聚糖溶液流延制备负载精油的凝胶膜,研究薄荷精油载量对凝胶膜性能的影响。结果表明,环糊精稳定薄荷精油Pickering乳液由油滴堆积于外水相而成,粒径89 nm、Zeta电位-32.5mV,对外界振荡有很好稳定性。将乳液加入壳聚糖溶液制膜,油滴分散度良好,无油析现象发生。随着薄荷精油载量的增加,凝胶膜透明度下降、黄色色度增加,膜吸湿性和水蒸气透过性有不同程度降低;薄荷精油乳液的添加可显著提高凝胶膜的拉伸强度,但柔韧性有所下降;顶空浓度测定表明负载薄荷精油的凝胶膜具有缓释薄荷精油的特性。

疼痛综合管理应用于骨科术后患者快速康复的效果

目的探讨疼痛综合管理在骨科Ⅱ级及以上手术患者加快外科康复中的临床应用效果。方法选取2022年1月至12月鹰潭市人民医院骨科收治的62例Ⅱ级及以上手术患者作为研究对象,采用随机数字表法分为对照组和试验组,每组各31例。对照组采用常规疼痛护理方法,患者疼痛时进行干预,不疼痛时不干预。试验组在常规疼痛护理方法的基础上应用疼痛综合管理方法,从入院当天干预至出院,根据“疼痛综合评估与管理规范”要求应用评估工具,对患者疼痛进行评估,与医生共同商讨控制疼痛的措施方案。观察两组患者的焦虑、抑郁评分,术前,术日,术后第1、2天疼痛评分平均值,首次下床活动时间,住院时间。结果试验组患者的焦虑、抑郁、疼痛评分均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);试验组患者首次下床活动时间、住院时间均短于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。结论综合疼痛管理将骨科Ⅱ级及以上手术患者的疼痛被动管理变为主动管理,降低疼痛评分,提高患者的生活质量,缩短住院时间,加速外科快速康复。

氨及掺氨燃烧过程机理与特性研究进展

氨及掺氨燃烧对于替代化石燃料实现无碳化及减碳化燃烧、实现双碳目标具有积极意义。针对氨及掺氨燃烧在燃料化学工业中的应用潜力,阐述了氨及掺氨燃烧的过程机理包括的反应路径、反应方程及机制模型,主要限制因素包括当量比、氨掺混比例和初始温度等对火焰传播速度和火焰温度的影响,氨及掺氨燃烧的反应、流动与能量的数学模型及其模化性能评估,氨及掺氨燃烧过程氮氧化物的生成与控制,以及掺氨燃烧的工业应用。最后,就氨及掺氨燃烧的基础理论和技术发展进行了展望。

中药成分治疗自身免疫性甲状腺炎相关信号通路研究进展

自身免疫性甲状腺炎(AIT)是常见的自身免疫性疾病之一,组织损伤以T淋巴细胞浸润导致甲状腺细胞凋亡和甲状腺功能减退为主,T淋巴细胞通常经细胞间相互作用或通过炎症细胞因子间接表达。而细胞的自噬过度活化和相关信号通路的异常调节常参与此过程,激发炎症级联反应。近年研究发现中药成分可以调控相关信号通路,抑制炎症因子的表达,发挥多靶点、多通路间的相互协同作用。该文通过查阅相关文献,介绍NLRP3-ACSCaspase-1、TLR4/NF-κB、Notch、PI3K/AKT/mTOR相关信号通路的作用机制,以及黄酮类、酚类、萜类、皂苷类等多种中药成分在上述通路中抑制炎症反应的作用,为AIT的治疗提供新思路与新靶点,以减少AIT及其并发症的发病率。

马建教授从气血论治甲状腺结节经验探析

甲状腺结节(TNS)是内分泌系统的常见疾病,初期大多无任何临床表现,少数可致甲状腺功能亢进,或压迫局部、影响外观,当甲状腺结节体积不断增大,压迫气管时,会出现咳嗽、气促,或喉返神经受累出现声音嘶哑,或食管受压出现吞咽困难。马建教授认为,TNS可以归为中医“瘿病”范畴,气血失调贯穿于其发生发展的全过程,应以中医气血理论为基础,强调气滞为本病的病理基础,而瘀血是导致颈部包块的主要致病因素,故治疗常采用疏肝行气、活血化瘀、消瘿散结法。根据多年临床经验,其总结自拟经验方“玄夏消瘿汤”,临床疗效显著。本文总结介绍马建教授的治疗经验,并附医案1则加以佐证,以飨同道。

燃气锅炉掺氢燃烧氮氧化物排放机理数值模拟

工业燃气锅炉掺氢燃烧可减少含碳燃料的使用,但会引起NO_(x)排放的增加。本文针对现有工业用HL75-2.5/260-Q型锅炉燃气掺氢燃烧特性展开详尽研究,探究NO和N_(2)O的生成规律及减少路径,为后续掺氢燃烧低氮燃烧器开发提供依据。首先,基于甲烷详细反应机理Gri-mesh 3.0,对0~90%掺氢比的燃气燃烧特性及污染物生成特性进行模拟研究。其次,利用Chemkin建立该锅炉内部的化学反应器网络模型,研究了最佳掺氢比下的NO和N_(2)O的生成路径、敏感性及生产速率特性。结果表明:在过量空气系数为1.2的情况下,随掺氢比增加炉膛内火焰高温区域增大,出口温度升高,出口NO由85.59mg/m^(3)逐渐增多到249.85mg/m^(3);N_(2)O呈现先减少后增加趋势,在掺氢比为0.2时N_(2)O排放最少为0.16mg/m^(3);NO主要来源于基元反应R179(N+O_(2)=NO+O)和R180(N+O_(2)=NO+O),N_(2)O主要来源于基元反应R185[N_(2)+O(+M)=N_(2)O(+M)]。

模拟主动脉瓣狭窄血流动力学研究进展

主动脉瓣狭窄(AS)是最常见的瓣膜性心脏病之一,可引起心绞痛、晕厥、心力衰竭和猝死等严重不良后果。随着数字医学的兴起,以有限元为代表的数值模拟技术在医学领域、尤其心血管领域得到广泛应用。本文对模拟AS血流动力学研究进展进行综述。