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静电纺P(VDF-TrFE)纳米纤维在柔性压电传感与能量收集领域的研究进展

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1141-1152页

作者：屈展夏广波方剑苏州大学纺织与服装工程学院苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室苏州215023

压电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))作为聚偏氟乙烯(PVDF)典型的共聚物,具有优异的压电性能、机械性能及生物相容性。因此基于P(VDF-TrFE)静电纺压电网膜的柔性压电传感器与能量收集器在可穿戴电子设备、智能纺织品及医疗健康... 详细信息

压电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))作为聚偏氟乙烯(PVDF)典型的共聚物,具有优异的压电性能、机械性能及生物相容性。因此基于P(VDF-TrFE)静电纺压电网膜的柔性压电传感器与能量收集器在可穿戴电子设备、智能纺织品及医疗健康系统等领域有着广阔的前景,能够将触觉/压力、应变、声波甚至生理微振动等信号转换为电学信号或低功率的电能。本文旨在深入分析P(VDF-TrFE)压电性能的机制,总结各种提升静电纺P(VDF-TrFE)纳米纤维压电性的策略,全面概述P(VDF-TrFE)基柔性压电传感与能量收集方面的应用,特别是在压力与触觉传感、声传感、生物组织传感、生理微振动传感及能量收集等领域的研究进展。阐述了静电纺压电聚合物纳米纤维的新兴应用场景,并讨论了该领域目前的挑战和未来前景。

关键词： P(VDF-TrFE) 静电纺丝法纳米纤维传感能量收集 PVDF 压电

激光内送粉变姿态熔覆非水平熔池流场的数值模拟

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表面技术 2024年第9期53卷 190-199,208页

作者：陈海俊朱刚贤贺继宏王丽芳苏州大学机电工程学院江苏苏州215137 苏州大学工程训练中心江苏苏州215137

目的提高激光内送粉变姿态熔覆层成形质量,对变姿态熔覆时非水平熔池流场随基板倾斜角的演变规律进行研究。方法首先,利用FLUENT软件中离散相模型对喷嘴流场进行模拟,获取粉末频次的分布规律。其次,采用流体体积法耦合熔化/凝固模型对... 详细信息

目的提高激光内送粉变姿态熔覆层成形质量,对变姿态熔覆时非水平熔池流场随基板倾斜角的演变规律进行研究。方法首先,利用FLUENT软件中离散相模型对喷嘴流场进行模拟,获取粉末频次的分布规律。其次,采用流体体积法耦合熔化/凝固模型对熔池流场进行计算。通过施加质量源项引入同步送粉,施加能量源项模拟激光热输入,选取姿态角为30°、60°、90°进行计算,对熔池流场及熔覆层界面进行追踪分析。最后,基于激光内送粉熔覆工艺进行实验测定。结果粉斑内粉末量呈“中间均匀,两端密集”的分布规律。熔池流动为“双环流”分布特征,但流动方向受重力影响,产生偏转。取3种姿态角计算时间同为0.3 s时,熔池中心处流体的偏转角分别为2°、4°、6°,并且随着倾斜角的增大,熔覆层高度分别增加了0.28%、0.83%、1.45%,熔覆层宽度减小了1.19%、1.28%、1.73%,熔覆层顶点偏移量增大到48.08、86.54、105.76μm。最后结合实验测定,数值计算与实验结果一致。结论Marangoni应力使得激光内送粉熔覆熔池流体产生由中心向边界流动的“双环流”分布特征,非水平熔池流动方向受重力影响产生偏转。随着基板倾斜角增大,熔覆层截面高度增加、宽度降低、顶点偏移量增加。为提高不便摆平非水平基面的激光内送粉变姿态熔覆再制造成形质量提供了指导。

关键词：激光熔覆光内送粉变姿态熔池流场数值模拟

面向变工况下工业流数据故障诊断的持续迁移学习系统

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 10-16页

作者：石明宽丁传仓王锐黄伟国朱忠奎苏州大学轨道交通学院苏州215131

机器学习模型在智能故障诊断中取得了显著成功,但主要应用于静态场景。在实际场景中,新的故障类别数据以流形式不断产生,且数据分布随机械设备运行条件变化而发生变化,导致连续流数据具有非独立同分布的特征,这种面向非独立同分布连续... 详细信息

机器学习模型在智能故障诊断中取得了显著成功,但主要应用于静态场景。在实际场景中,新的故障类别数据以流形式不断产生,且数据分布随机械设备运行条件变化而发生变化,导致连续流数据具有非独立同分布的特征,这种面向非独立同分布连续流数据的诊断问题被称为持续迁移诊断问题。针对此问题,本文提出了一种基于持续迁移学习系统(CTLS)的故障诊断方法。该方法设计了域适应学习损失函数和持续迁移学习机制,能有效处理变工况下的工业流数据,无需重放旧类别数据便能够能学习新类别知识。此外,利用机械故障诊断案例评估该方法的性能,分析结果证明CTLS能够高效处理变工况条件下的工业流数据,是一种极具潜力的解决实际工业问题的可靠工具。

关键词：持续迁移学习工业流数据故障诊断旋转机械

Au纳米粒子二聚体-Au片耦合体系“热点”的尺寸效应

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高等学校化学学报 2024年第6期45卷 130-137页

作者：曾自强张晨杰徐敏敏姚建林苏州大学材料与化学化工学部苏州215123

表面增强光谱“热点”效应一直是相关领域广受关注的主题,其中与尺寸和激发波长相关的动态“热点”转移效应的可控性是研究的重点和难点.本文利用有限元法(FEM)对Au纳米粒子球二聚体-Au片耦合体系进行了模拟计算,研究了激发波长和纳米... 详细信息

表面增强光谱“热点”效应一直是相关领域广受关注的主题,其中与尺寸和激发波长相关的动态“热点”转移效应的可控性是研究的重点和难点.本文利用有限元法(FEM)对Au纳米粒子球二聚体-Au片耦合体系进行了模拟计算,研究了激发波长和纳米粒子尺寸对体系不同间隙处电磁场增强的影响.结果表明,该体系所拥有的两种等离激元共振模式的分离和位置与纳米尺寸密切相关,并且影响该耦合体系的“热点”分布.当纳米粒子尺寸为30 nm,激发波长范围为450~535 nm和670~950 nm时,两种等离激元共振模式以协同效应为主,“热点”主要存在于粒子与粒子间隙;随着纳米粒子球尺寸增加至85~105 nm,激发波长范围分别为670~695nm和725~755 nm时,两种等离激元共振模式之间开始出现竞争效应,发现“热点”由粒子与粒子间隙处转移至粒子与金片间隙处.该研究结果为“热点”转移调控提供了新思路.

关键词： “热点” 表面等离极化激元金纳米粒子二聚体竞争效应转移效应

石蜡Pickering乳液及其微胶囊相变非织造材料的制备与性能

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纺织学报 2024年第7期45卷 130-139页

作者：柯文涛陈明郑淳天石小丽朱新生苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学材料与化学化工学部江苏苏州215223

Pickering乳液固含量和储存稳定性等性能显著优于传统乳液,但是,其乳化剂品种仍然稀缺,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为主要单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,乙醇为助溶剂,用无皂乳液聚合法制备了阳离子型共聚物颗粒(P... 详细信息

Pickering乳液固含量和储存稳定性等性能显著优于传统乳液,但是,其乳化剂品种仍然稀缺,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为主要单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,乙醇为助溶剂,用无皂乳液聚合法制备了阳离子型共聚物颗粒(P(St-co-DMC)),并将其作为乳化剂制备了石蜡Pickering乳液;并将石蜡乳液浸渍粘胶水刺非织造布制备石蜡微胶囊相变材料(Vis-PCM)。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重/差热联用仪、差示扫描量热仪和接触角测量仪等对共聚物及相变材料微观结构与性能进行表征与测试。实验结果表明:随着DMC用量、引发剂用量和乙醇含量的增加,单体转化率先增大后减小,P(St-co-DMC)粒径和分散指数先减小后增大,其Zeta电位则先快速增大而后趋于恒定,而亲水性持续增强;所得石蜡Pickering乳液的油水体积比高达3∶1,储存稳定性超过3个月;Vis-PCM的相变潜热高达139.3 J/g,经过20次冷热循环处理后,Vis-PCM中的石蜡泄漏率仅0.6%。本文制备的Vis-PCM具有良好的储热与放热性能,在相变储能领域具有广阔的应用前景。

关键词：甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵无皂乳液聚合石蜡 Pickering乳液粘胶非织造布相变材料

智能可穿戴设备BPMpathway在全膝关节置换术后患者居家康复中的应用效果

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第3期44卷 342-349页

作者：洪洋王洁张霞芬赵丹程敏苏州大学附属第四医院(苏州市独墅湖医院)护理部苏州215125 苏州大学附属第四医院(苏州市独墅湖医院)骨科苏州215125 苏州大学附属第一医院骨科苏州215006

目的·评价基于智能可穿戴设备BPMpathway的居家康复方案在全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)术后患者中的应用效果。方法·采用方便抽样法,选取苏州大学附属第四医院(苏州市独墅湖医院)和苏州大学附属第一医院骨科2021年4月—... 详细信息

目的·评价基于智能可穿戴设备BPMpathway的居家康复方案在全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)术后患者中的应用效果。方法·采用方便抽样法,选取苏州大学附属第四医院(苏州市独墅湖医院)和苏州大学附属第一医院骨科2021年4月—2022年12月收治的膝关节骨关节炎并接受TKA术的患者作为研究对象。按照患者入院顺序,将住院号尾数为奇数的患者纳入对照组,住院号尾数为偶数的患者纳入干预组。对照组患者给予常规居家康复训练方案,干预组在对照组的基础上实施基于BPMpathway的远程居家康复训练方案。分别于基线及术后1、3、6个月采用骨科患者功能锻炼依从性量表、美国特种外科医院膝关节评分表(Hospital for Special Surgery Scale,HSS)和36项简明健康状况调查表(36-item Short Form Health Survey,SF-36)对2组患者进行测评,同时测量患者的膝关节活动度。结果·最终纳入110例患者,其中对照组56例,干预组54例。2组患者的一般资料差异无统计学意义。2组患者基线时的膝关节活动度、HSS评分、SF-36评分差异均无统计学意义。重复测量方差分析结果显示:2组患者膝关节活动度、功能锻炼依从性评分、HSS评分及SF-36评分的组间效应、时间效应及交互效应均具有统计学意义(均P<0.05)。术后1、3、6个月干预组的膝关节活动度、功能锻炼依从性评分、HSS评分及SF-36评分均高于对照组(均P<0.05)。结论·医护人员基于智能可穿戴设备BPMpathway开展的远程康复训练方案,有助于提高TKA术后患者居家康复期间功能锻炼的依从性,改善膝关节活动度,促使膝关节功能恢复,提高其生存质量,对患者预后具有积极的作用。

关键词：膝关节置换术骨关节炎可穿戴设备 BPMpathway 远程康复

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粗糙和光滑椭球胶体的受限扩散

物理学报 2024年第14期73卷 268-274页

作者：梁建王华光张泽新苏州大学材料与化学化工学部苏州215123 苏州大学物理科学与技术学院软凝聚态物理及交叉研究中心苏州215006 苏州大学高等研究院苏州215006

复杂受限环境中的扩散研究在凝聚态物理领域中备受关注.胶体体系的出现,为定量研究微观粒子的受限扩散提供了卓越的实验模型系统.当胶体粒子的形状由球形变为椭球形时,体系展现出各向异性的扩散动力学特性.近年来,研究者们发现粗糙表面... 详细信息

复杂受限环境中的扩散研究在凝聚态物理领域中备受关注.胶体体系的出现,为定量研究微观粒子的受限扩散提供了卓越的实验模型系统.当胶体粒子的形状由球形变为椭球形时,体系展现出各向异性的扩散动力学特性.近年来,研究者们发现粗糙表面能够诱发球形胶体体系异常的旋转动力学.然而,由于实验体系的局限性,粗糙表面对椭球形胶体粒子的受限扩散的影响依然知之甚少.本文建立了胶体受限扩散的模型体系,由粗糙圆球胶体构成受限环境,研究了粗糙和光滑椭球在其中的受限扩散.当圆球的堆积分数较低时,粗糙表面未发挥作用,因此光滑和粗糙椭球的平动和转动扩散相近.随着圆球堆积分数的增高,粗糙表面之间发生互锁,导致粗糙椭球的平动扩散明显慢于光滑椭球;随着堆积分数的进一步增高,由于粗糙表面产生的空间位阻效应,粗糙椭球的转动扩散也显著慢于光滑椭球.该工作表明粗糙表面会改变椭球的受限扩散,为揭示复杂环境中具有粗糙表面物质的扩散规律提供了实验依据.

关键词：胶体椭球粗糙粒子受限扩散动力学

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维持性血液透析患者口干口渴管理的最佳证据总结

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中华护理杂志 2024年第13期59卷 1650-1657页

作者：刘鹏程马琴王蔚胡东艳谭丽萍姜小梅苏州大学附属第二医院血液净化中心苏州市215000 苏州大学附属第二医院护理部苏州市215000

目的检索、评价并汇总维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)患者口干口渴管理的相关证据,为临床医护人员缓解MHD患者口干口渴的症状提供循证依据。方法系统检索BMJ Best Practice、UpToDate、英国国家卫生与临床优化研究所网... 详细信息

目的检索、评价并汇总维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)患者口干口渴管理的相关证据,为临床医护人员缓解MHD患者口干口渴的症状提供循证依据。方法系统检索BMJ Best Practice、UpToDate、英国国家卫生与临床优化研究所网站、国际指南网、美国国立指南网、加拿大医学会临床实践指南网、医脉通等网站,以及Cochrane Library、澳大利亚乔安娜布里格斯研究所(Joanna Briggs Institute,JBI)循证卫生保健中心数据库、PubMed、Embase、CINAHL、中国知网、万方数据库、维普数据库、中国生物医学文献数据库等数据库中关于MHD患者口干口渴干预的证据,文献类型包括指南、专家共识、临床决策、最佳临床实践、证据总结、系统评价、随机对照试验。检索时限为2013年1月1日—2023年9月30日。结果最终纳入12篇文献,其中系统评价3篇、随机对照试验9篇。最佳证据包括评估、基础干预、口腔局部干预、中草药疗法、耳穴按压、中草药联合穴位疗法6个方面,共19条证据。结论该研究总结的最佳证据具有科学性和系统性,血液净化医护人员根据MHD患者和具体临床情境等进行综合考量,针对性的采取干预措施,以缓解MHD患者口干口渴症状,减轻身心痛苦,提高其生活质量。

关键词：维持性血液透析口干口渴证据总结循证护理学

载有MXene的钴氮掺杂碳纳米纤维在锂硫电池中的应用

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纺织学报 2024年第4期45卷 24-32页

作者：宋贝贝赵浩阅李欣宇屈展方剑苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为缓解锂硫电池中多硫化物的穿梭效应,在钴氮掺杂纳米纤维中引入MXene纳米片,利用静电纺丝与高温炭化技术,制备了载有MXene纳米片的钴氮掺杂碳纳米纤维(MX-Co/N-PCNFs),并将其作为锂硫电池中间层,探讨了MX-Co/N-PCNFs中间层的形貌结构和... 详细信息

为缓解锂硫电池中多硫化物的穿梭效应,在钴氮掺杂纳米纤维中引入MXene纳米片,利用静电纺丝与高温炭化技术,制备了载有MXene纳米片的钴氮掺杂碳纳米纤维(MX-Co/N-PCNFs),并将其作为锂硫电池中间层,探讨了MX-Co/N-PCNFs中间层的形貌结构和MXene的添加对于多硫化物的吸附以及电池电化学性能的影响。结果表明:当MXene分散液质量浓度为90 mg/mL,炭化温度为800℃时,得到的MX-Co/N-PCNFs比表面积为257.5 m^(2)/g;将其作为中间层组装的电池,在0.2 C倍率下,循环100圈后,仍具有971.5 mA·h/g的容量;1 C倍率长循环400圈后,每圈容量衰减仅为0.063%;在高硫负载(4 mg/cm^(2))、0.5 C下循环50圈后,容量仍保持在853 mA·h/g,优于不添加MXene纳米片的中间层。

关键词：静电纺丝碳纳米纤维中间层 MXene 锂硫电池