单一振动物理心电图传感器的多模态心脏波形生成重建

单传感器振动心动图生成多模态心血管波形 背景介绍 心血管疾病(Cardiovascular Disease, CVD)作为全球范围内致病率和致死率最高的疾病之一,每年影响着数以亿计的患者,对全球医疗体系造成了巨大负担。据文献统计,每年因心血管疾病花费的医疗费用高达数十亿美元,且影响着患者的生产力与生活质量。多种风险因素如高血压、糖尿病、肥胖以及久坐不动的生活方式普遍存在,使得CVD防治难度加大。 早发现、早干预是提升CVD管理效率、减少严重心血管事件的关键,这其中可穿戴健康监测技术逐渐成为热点。通过日常佩戴心脏生理参数监测设备,患者可以主动了解自身健康状况,配合医生实现精准的个体化管理。当前主流的心血管监测技术有: 心电图(Electrocardiography, ECG): 通过记录心脏电...

通过太阳能解耦生物混合光合系统实现超越自然合成

通过太阳能解耦生物混合光合系统实现超越自然合成

学术背景 光合微生物能够通过将太阳能转化为化学能,直接将二氧化碳(CO₂)转化为高附加值的长链化学品,这为CO₂封存与可持续发展提供了极具前景的路径。然而,光合反应中产生的关键还原力——还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)——主要用于支持微生物在黑暗环境中的生存,而非用于生物合成。这一限制严重制约了光合微生物在实际应用中的潜力。为了解决这一问题,研究者们提出了一种太阳能解耦的生物混合策略,通过将持久性光催化剂与光合微生物结合,实现光反应与暗反应的解耦,从而在无光照条件下持续利用CO₂并进行长链化学品的生物合成。 论文来源 这篇论文由Na Chen、Jing Xi、Tianpei He等作者共同撰写,来自武汉大学人民医院、湖南大学、上海交通大学等机构。论文于2025年4月10日发表在C...

基于局部羟基富集抑制硼氢化钠水解的铜(0)位点硼氢化钠氧化-水还原燃料电池

学术背景 硼氢化物燃料电池(Direct Borohydride Fuel Cells, DBFCs)作为一种潜在的碳中性能源,因其使用硼氢化钠(NaBH4)作为阳极燃料而备受关注。NaBH4具有便携、无毒、水溶性和环境稳定性等优点,使得DBFCs在理论上能够提供高达1.64 V的电压和9.3 kWh/kg的能量密度。然而,传统的DBFCs在实际应用中面临两大挑战:阴极氧还原反应(ORR)的动力学缓慢,以及阳极硼氢化物氧化反应(BOR)的选择性低,导致其输出功率密度和效率难以满足工业应用的需求。 为了解决这些问题,研究者们提出了一种新型的硼氢化物燃料电池(BHFC),通过用酸性氢析出反应(HER)替代传统的ORR,以实现高效的电力生成和并发的氢气生产。该研究通过界面工程和局部环境调控策略,设...

金属有机框架在饮用水净化中的应用:消毒副产物的去除

学术背景 随着全球清洁水资源短缺问题的日益严重,饮用水净化技术的研究变得尤为重要。在饮用水处理过程中,氯化和二氧化氯消毒是常用的方法,虽然它们能够有效杀灭细菌和病毒,但也会产生一些有毒的副产物,如亚氯酸盐(ClO₂⁻)和氯酸盐(ClO₃⁻)。尽管这些化合物的毒性较低,但近年来的研究表明,长期暴露于这些副产物可能与慢性疾病和激素紊乱有关。因此,欧盟最近制定了饮用水中这些化合物的最大允许浓度标准,要求每升水中亚氯酸盐和氯酸盐的浓度不得超过0.25毫克。 目前,现有的技术在处理这些消毒副产物时存在诸多局限性,如复杂的实施和维护、高成本以及耐久性差等问题。因此,开发新的技术来有效去除这些副产物成为了当务之急。金属有机框架(MOFs)作为一种新兴的多孔材料,因其高比表面积、可调控的孔隙结构以及优异的吸...

基于表面结合主客体分子组装的混合光电阳极

学术背景 在太阳能转化领域,分子催化剂因其高活性和结构可调性而备受关注。然而,大多数分子催化剂在均相条件下操作,不利于大规模和可回收利用。因此,将分子催化剂固定在固体载体上成为更具实际应用前景的研究方向。另一方面,窄带隙无机半导体作为稳定的可见光吸收材料,在光电催化(PEC)中表现出显著的耐久性。将分子催化剂固定在光吸收半导体上,被认为是实现太阳能转化(如水分解和二氧化碳还原)的有前途的方法,因为它结合了分子催化剂和半导体光吸收材料的优点。 然而,现有的策略在催化剂与半导体之间的电荷转移效率上往往表现不佳,导致催化活性不理想。因此,开发新的策略来构建高效的混合光电极成为当前研究的重点。本文提出了一种基于主客体相互作用的混合光阳极制备策略,通过将磷酰化环糊精(p-CD)固定在钨氧化物(WO₃)...