宋庄视频会议系统采用低压力模式,实现可逆巨大压力值,有利于快速反应和应对变化。

2024-03-19 生活常识 关注公众号
1. 固态卡效应的研究 压卡材料的研究处于前沿地位,新型有机链基压卡材料的开发以及相变过程中的卡效应性能改进是一个重要的挑战。 2. 研究进展与潜在的应用价值 该研究团队通过一系列新型有机链基压卡材料,揭示了一种独特的二维结构特征,以及强烈的有序-无序相变现象,有望在未来发挥重要的应用价值。 3. 相关论文和实验数据 本研究还参考了NPG Asia Materials等期刊发表的相关研究成果,并与M03组的其他研究工作进行了对比,进一步证实了新型有机链基压卡材料的有效性和潜力。

由磁场、电场、静水压力场、单轴应力场等外场驱动固态体系发生相变从而产生的热效应为固态卡效应(磁卡、电卡、压卡及弹卡效应),借助这些效应,能够获得清洁高效的新型制冷手段。在压卡材料中,多元醇塑晶的出现使卡效应大小实现数量级的提升,数值与商用制冷剂氟利昂持平。然而,由于其固有的紧密三维氢键结构,使相变过程中体积变化较小,对压力响应不敏感,同时两相间较大的几何不兼容性引起显著的相变滞后效应,造成低压力场无法可逆驱动卡效应并实现有效循环制冷。因此,在

维持巨大卡效应的同时,实现其在低压力下的可逆性,是将卡效应向实际应用推进的重要一步和关键难题。

图1.(a-c)单晶XRD测得(CH

3–(CH

2)

9)

2NH

2Cl的晶体结构。(d-e)DSC测得(CH

3–(CH

2)

9)

2NH

2Cl的相变热性质。

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M03组胡凤霞研究员、沈保根院士领导的团队专注于固态制冷工质的卡效应研究。近年来,团队研究了

一系列新型有机链基压卡材料,探究特定相变机制对于压卡性能的提升 [NPG Asia Materials, 2022, 14: 96;NPG Asia Materials, 2022, 14:96]。其中,报道了具有二维结构特征的有机-无机杂化钙钛矿体系的可逆压卡效应,其剧烈有序-无序相变能够表现出低滞后效应 [NPG Asia Materials, 2022, 14: 96],这一有利特性与其二维结构相关联。

图2.(a)变温粉末XRD测得(CH

3–(CH

2)

9)

2NH

2Cl的晶胞参数及体积随温度的演变。(b)相变过程中,(CH

3–(CH

2)

9)

2NH

2Cl发生层间距膨胀示意图。

在此基础上,M03组胡凤霞研究员、王晶副研究员、沈保根院士及博士生高怡红,联合东莞散裂源中子科学中心黄清镇教授,中国科学院物理研究所技术部宋友庭副研究员,北京师范大学刘颖教授及博士研究生王东晖,中国科学院物理研究所软物质实验室SM9组李运良副研究员等合,报道了

二维范德瓦尔斯(vdW)烷铵卤化物体系中低压力驱动的可逆巨压卡效应。通过将有机长链引入三维塑晶卤化铵中,体系(CH

3–(CH

2)

n-1)

2NH

2X(X表示卤素)表现出层内强氢键作用力和层间弱vdW作用力,形成二维结构,DSC测试证实其相变具有高熵变、低滞后特征(图1)。利用单晶XRD、粉末XRD、红外光谱及分子动力学模拟等手段,确定了二维体系中低压驱动的可逆庞压卡效应机制。体系相变前后,弱的层间vdW力引起显著层间膨胀~13%,体积膨胀高达~12%(图2)。巨大的体积膨胀为层间的有机长链提供了充分的构象无序空间(图3),导致相变伴随巨大的熵变,同时仍能保持高压力敏感性。此外,体系维度的降低也引起滞后效应的减弱。因此,特殊相变动力学机制——显著膨胀的二维体系中有机链的受限有序-自由无序转变,实现了相变高熵变、大体积变化和低滞后的共存,最终获得了优越的小压力驱动的可逆压卡效应。

图3. (CH

3–(CH

2)

9)

2NH

2Cl的分子动力学模拟结果。(a-b)体系低温(300K)及高温(500K)态下的晶体结构。(c-d)碳原子径向分布函数统计结果。(e-f)有机链构象的有序(e)及无序(f)状态示意。

利用

高压DSC准直接方法和直接测量绝热温变的方法测定了(CH

3–(CH

2)

9)

2NH

2Cl的压卡效应。0.08 GPa的小压力能够驱动高达400Jkg

-1K

-1的可逆熵变,0.1GPa压力引起的~11K的可逆绝热温变由自主搭建的系统直接测得(图4)。结果证实了体系压卡效应在维持与三维塑晶相当的巨大量级的同时,表现出良好的低压力下可逆性,其可逆压卡熵变超过目前已报道的其它所有材料体系(图5)。这项工作构建了基于长有机链基-二维烷铵卤化物体系的新型压卡机制,为新型压卡制冷工质的设计提供了新思路。

:悦悦

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伦敦大学学院的研究团队对AD患者大脑的EV进行了研究,发现螺旋细丝和竖直细丝是由截短的tau形成的,它们被“拴在”富含内溶酶体蛋白的EV界膜上。这些发现将为靶向EV相关tau的潜在AD治疗和生物标志物策略提供基础。

生活常识 11.22
太空垃圾威胁:我们需要如何面对和解决这个问题?

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全球卫星空间垃圾问题:你的生存可能依赖于此

太空垃圾威胁:我们需要如何面对和解决这个问题? 或 全球卫星空间垃圾问题:你的生存可能依赖于此

天宫空间站于2024年10月30日进入空间站。他们此行的重要任务之一是继续通过太空行走在舱外安装空间站碎片防护装置。此前的神舟十八号乘组曾在空间站舱外安装过空间碎片防护装置。此外,国际空间站的航天员就曾多次进入与“国际空间站”对接的载人飞船里,以躲避可能撞击“国际空间站”的太空垃圾,以便在发生意外情况时紧急返回地球。然而,太空垃圾过多会引发多种问题,如对航天器造成巨大威胁和危害。首先,当这些太空垃圾撞击地面或进入大气层时,会产生大量的尘埃和热量,这将对地球上的生命构成威胁。其次,太空垃圾可能会直接撞击和引发地球空间站内设施的损坏,甚至危及航天员的生命安全。最后,太空垃圾的存在也对其他星球和宇宙探索造成了潜在风险。因此,人类应采取有效措施来防止和减少太空垃圾的发生,同时加强对太空垃圾的研究和管理。

生活常识 11.22
新世界中的金矿:揭秘重大勘探发现,引领未来科技发展

新世界中的金矿:揭秘重大勘探发现,引领未来科技发展

湖南省地质院在万古金矿田地下 2000 米以上深度地层发现超 40 条金矿脉,金品位最高达 138 克/吨,探矿核心区累计探获黄金资源量 300.2 吨。预计地下 3000 米以上远景黄金储量超 1000 吨,资源价值达 6000 亿元。这是11月5日拍摄的地下岩芯上清晰可见的“明金”。数据颜色方案为黑暗模式,包含深色背景和浅色文本。

生活常识 11.22
小米熊儿童医院携手幼儿园开启成长发育科普讲座活动

小米熊儿童医院携手幼儿园开启成长发育科普讲座活动

近日,重庆小米熊儿童医院走进才儿坊、巴蜀实验和三色幼儿园,开展了一场“健康童行·共促成长”生长发育系列科普讲座活动。活动中,重庆小米熊儿童医院健康服务部讲师团队针对如何管理身高、身高促进方法、儿童精准化营养管理、身高的个性化及体格生长发育的评价等问题进行了详尽的介绍,并分享了如何对孩子进行科学的身高管理。家长们纷纷表示,在这次活动中收获颇丰,将会更深入地了解孩子在成长过程中的需求。

生活常识 11.22
强化家长监管,共筑校园食品安全:赶紧来评估你的执行力吧

强化家长监管,共筑校园食品安全:赶紧来评估你的执行力吧

浙江湖州长兴县夹浦镇中心小学食堂迎来新监管——教育部出台《中小学校园食品安全和膳食经费管理工作指引》。 该指引聚焦校园餐的关键领域和薄弱环节,细化操作流程和规范标准,并提出加强全流程规范和监督的要求。意见强调,学校需定期开展食品安全满意度测评,加强家长监督,鼓励家长参与招标采购、陪餐用餐、质量评价、安全检查和收支公开等重大事项监督。这无疑将显著提升校园食品安全水平。

生活常识 11.22
六页小学语法知识详解:让你的孩子英语成绩无忧

六页小学语法知识详解:让你的孩子英语成绩无忧

此内容涉及学习英语语法,其中涉及了名词的分类和一些基本规则,如可数名词和不可数名词的定义以及一些口诀。该信息提供了完整的套学习资源,包括二维码和数据颜色方案。

生活常识 11.22
校长恳请家长勿对举报现象产生误解,解读家校沟通中的潜在问题

校长恳请家长勿对举报现象产生误解,解读家校沟通中的潜在问题

近日,辽宁省大连市一所小学校长回应家长投诉称,若孩子出现问题,家长不应报警和举报,应直接找他解决问题。事件引起广泛关注,引发对学校与家长关系、以及教育政策等问题的讨论。虽然该校长初衷是好的,但他的一些语言措辞存在问题,需要进一步核实。目前,人们普遍认为,家校间的信任不足是矛盾冲突增加的原因之一。因此,有必要将这个问题放在更大背景下考虑。

生活常识 11.22
康复中的杨衿记主任揭示肺癌患者脑转移灶彻底消退的秘密

康复中的杨衿记主任揭示肺癌患者脑转移灶彻底消退的秘密

一位50多岁的肺癌患者经历了靶向联合化疗,脑部疾病完全消失,并接受了手术治疗。关于肺癌脑转移的症状,可以发现晕眩、头痛、恶心、呕吐、情绪波动或记忆障碍等症状,可配合影像学检查确定是否存在转移病灶。此外,还可通过血癌标志物、腰椎穿刺等方式排除脑膜转移可能性。该疗法为肺癌脑转移患者的临床获益显著,如脑转移病灶被彻底消除,患者成功接受手术治疗。随着医学发展,靶向联合化疗已成为肺癌治疗的重要选择。

生活常识 11.22
探秘质子治疗:卓越疗效与罕见病例的科普解析

探秘质子治疗:卓越疗效与罕见病例的科普解析

果优于其他治疗手段)眼鼻咽部、耳鼻喉、口腔癌、乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌、子宫颈癌、肺癌、甲状腺癌和胃癌的治疗患者等。研究表明,质子治疗对眼部、头部、神经系统的肿瘤具有较高的疗效。同时,质量子治疗还可以用于乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌等多种癌症的治疗,展现出广阔的应用前景。

生活常识 11.22