2023年7-12月,澳洲10官方网站(中国)有限公司围绕国家战略需求和经济社会需要,扎实开展科学研究,不断提升研究水平,在国内外高水平刊物上发表了一批高质量科学研究论文,以科技创新支撑学校“双一流”创建和特色鲜明高水平大学建设。
机械工程学院
鲁金忠教授课题组在机械制造领域顶刊International Journal of Machine Tools and Manufacture发表长篇综述,为过去二十年金属材料LSP诱导的微观结构演变、残余应力变化、力学性能和腐蚀性能的影响提供全面的视角,总结了金属材料力学性能与LSP工艺参数之间的关系。
论文首次提出并总结了三种晶体结构(FCC、HCP和BCC)、四种类型晶粒细化(原位纳米化)机制,介绍了近年发展起来的能场辅助LSP技术、冲击波新工艺以及典型工程应用,对LSP技术在多能场制造、柔性制造、智能制造和成型等方面面临挑战和未来趋势进行了展望。全文4万余字、综合大图60幅、349篇参考文献,是目前有关激光冲击强化技术篇幅最长、涵盖内容最广的综述文章。
胡兴好副教授与德州大学达拉斯分校Ray H. Baughman等人全面回顾了各种基于CNT的能量收集技术,包括电化学、水伏、摩擦电、压电以及热电发电机,重点阐述了不同发电技术的工作原理、典型实例以及未来挑战和发展方向。相关成果发表在Advanced Materials。
先进制造与现代装备技术工程研究院梁红玉副研究员团队在国际知名期刊Advanced Functional Materials上发表文章,提出一类兼容商用电解液的新型有机铁电盐电解液添加剂(如高氯酸二异丙胺,DIPAP)。添加剂中DIPA+与共性离子竞争中可更接近碳电极表面,压缩界面双电层中有效电介质层的厚度和/或减缓其相对介电常数的衰减。仅添加1wt%的DIPAP可获得21.6-45.8%的电容增量(同时保持理想的倍率性能)。该研究为挖掘现有碳电极-有机电解液体系的剩余潜力提供了新思路。
汽车与交通工程学院
胡东海副教授在Journal of Cleaner Production发表论文,提出了一种无PTC式的燃料电池汽车热管理系统(HEOS),并进行了基于全局优化的热力学建模和控制量仿真以评估HEOS余热利用的有效性。所提出的HEOS将PTC移除,改用高效换热器以满足低温环境下供暖需求,同时实现了燃料电池全局最优节能控制效果。结果表明,HEOS 在供热性能和节能方面超过热交换器和PTC联合热管理系统(HEPCS)。
宋茂灿老师和东南大学程琳教授把现有的空间可达性和时空可达性拓展为时间-空间-电量(时空电)可达性,将时空电可达性纳入到充换电设施布局优化中,从时间、空间、电量三个维度探究可达性和充换电设施布局之间的关系。以最大化电动汽车出行者的时空电可达性为目标,构建时空电网络流布局模型并设计三种分解算法:拉格朗日松弛、Benders分解、交替方向乘子法,成果分别发表在Expert Syst Appl、Sustainable Cities and Society、Comput Ind Eng。
王静副教授团队设计了一种低品位余热回收系统,将余热回收后通过TEG转化为电能,通过自行设计的基于能量管理的驱动电路进行升压、稳压后可驱动低功率LED车灯稳定运行,同时可以外接储能元件进行能量存储。该研究对低品位余热进行回收再利用,不仅可以降低能源消耗总量,还能有效降低热污染,减少CO2排放,实现对生态环境的改善。相关成果发表于Applied Thermal Engineering。
材料科学与工程学院
潘国庆教授联合苏州大学医学院李斌教授在Science上合作发表前瞻性文章,指出贻贝等生物所涉及的动态生物表界面有望为当前生物材料的组织细胞兼容性改善提供可行方案,并展望了相关结构的仿生构建在可拆卸植入材料(如生物传感器和医疗植入物),甚至在动态脑机接口等跨学科交叉领域的广阔应用前景。
新材料研究院刘磊研究员团队将化学(分子识别)、物理(微/纳米拓扑相互作用)与机械(柔性)作用相结合构建类细胞外基质(ECM)的“软”生物活性界面,暨一种TiO2纳米管/丝素蛋白柔性自支撑复合膜,可用于识别并捕获具有不同表面标记物的CTCs并对其进行分选,实现对乳腺癌的分子分型诊断。相关成果发表于Advanced Materials。
电气信息工程学院
陈前教授团队在IEEE Transactions on Energy Conversion发表论文,提出了一种多运行模式高效永磁容错电机系统,该电机有主驱单独出力、辅驱单独出力、主驱/辅驱同时出力以及混合励磁四种运行模式,在不同运行模式形成了多个高效率区间,从而拓宽复杂运行工况下的高效区。此外,由于该新型电机附加了模式切换和磁场调节这两个控制自由度,提出了一种将模式切换和健康绕组补偿电流相结合的强容错运行方法,保证了电机在故障情况下的高效、平稳运行。该电机系统非常适用于电动车辆、飞行器等复杂运行工况。
环境与安全工程学院
张祯教授团队针对环境污染物具有样品基质复杂、含量低的特点,创制了多种新型识别元件,结合现代光电快检技术,开发了一系列简便、灵敏度高的快速分析新方法和新技术。相关成果连续发表在环境分析领域国际权威期刊Analytical Chemistry(6篇)。基于相关理论创新与技术应用的双突破,张祯教授(第一完成人)等获得中国分析测试协会科学技术一等奖(CAIA奖)。
计算机科学与通信工程学院
陈锦富教授团队提出了一种高效的基于多头自注意力机制的加密恶意流量检测方法,用于检测加密流量中存在的恶意攻击行为。该研究提取TLS流量的特征并进行流量统计以过滤冗余特征,利用多头自注意机制来集中学习关键特征并生成最重要的组合特征,以此构造基于多头自注意机制的加密恶意流量检测模型TLS-MHSA,从而检测加密流量中的恶意攻击。实验结果验证了所提出的TLS-MHSA模型能取得更高的精确度、召回率、F1-measure、AUC-ROC以及稳定性。相关研究成果发表于ACM Transactions on Privacy and Security。
毛启容教授团队提出了一种基于文本辅助的高效语音增强方法,用于提升语音关键词检测系统的抗噪声性能。研究提出了一种创新的、基于域自适应的文本辅助去噪技术,显著提升高噪声环境下关键词识别的准确度和可靠性。该技术构建了一个包含语音分支、对齐分支、文本分支三个核心分支的结构,通过多阶段训练,形成了一种适用于不同应用场景的通用语音降噪技术。实验结果显示,该技术不仅显著提高了严重受损语音的可理解度,同时在轻微受损语音的处理上也达到了最先进的性能表现,从而增强了主流关键词识别模型的普适性和有效性。相关研究成果发表于国际多媒体顶级会议ACM International Conference on Multimedia 2023,并作大会口头报告。
数学科学学院
张勇老师联合大连理工大学代国伟教授在Journal für die reine und angewandte Mathematik(Crelle's Journal)发表论文,利用分歧分析方法构造出非平凡无界柱形区域上超定特征值问题变号解,从而给出Berenstein猜想在无界区域上的反例。
物理与电子工程学院
颜晓红、陈元平教授团队在Advanced Functional Materials上发表文章,提出了一种将机器学习与高通量第一性原理计算结合的数据驱动方法,以识别具有全光解水功能的金属有机网络。通过系统地评估水稳定性、带隙、能带位置、电荷载流子传输和光学吸收特性等因素,从包含超过20000个MOF系统的数据库中确定了14个作为可全光解水MOF的候选者,且其中五个系统具有优于已报道的电子和光学性能。该工作代表了对基于MOF的水分解光催化剂的大规模、数据驱动的探索,揭示了MOF光催化尚未开发的潜力。
张成林特聘教授与德国伊尔梅瑙工业大学雷勇教授、澳洲10官方网站(中国)有限公司施伟东教授和温州大学王舜教授合作,在Advanced Functional Materials上发表文章,系统地分析了不同电解液作用于钾离子混合电容器正极的电化学性能差异,基于实验和理论计算的分析结果提出:醚类电解液的溶剂化结构中阴离子和阳离子相对弱的作用力使得其在电极界面的去阴离子能力更强,从而更有利于阴阳离子在电极界面的离子扩散。基于含氧碳正极界面的双离子存储机制,这一特点将确保其具有更高倍率的双离子存储性能。该研究为未来高性能钾离子混合电容器电解液的设计提供了实验和理论依据。
化学化工学院
朱志老师和叶健博士后联合香港城市大学Yun Hau Ng教授、美国佐治亚理工学院John Crittenden教授在Environmental Science & Technology上发表论文,通过在PMS活化系统中引入封装Co粒子的碳纳米管(Co-NC)、富空位的还原硫物种(CoSx)以及具有层间阴离子/层间距可调的LDH,创新性构筑了CoSx@LDH@Co-NC特异性催化剂。研究表明,限域的Co-NC和层状LDH的界面效应增强了催化剂的润湿性,增强了催化剂与活性物种的界面接触;CoSx加速了Co2+/Co3+的氧化还原循环,延长了1O2寿命及迁移距离,使催化剂保持长效性和稳定性。在富集驱动催化的PMS-AOPs系统中,该催化剂10min内可完全降解多种污染物。制备的CoSx@LDH@Co-NC催化膜实现了动态催化,大大提高了反应动力学速率,连续运行5h降解活性无衰减。该工作为设计优良的催化剂和实际有机废水净化提供了借鉴。
邱凤仙教授课题组在国际权威学术期刊Angewandte Chemie International Edition上发表最新研究成果,该工作设计并合成了一类新型的弯曲型卟啉钴配合物,该配合物的独特弯曲型分子结构和中心配入的钴金属离子,使其具有优异的电催化氧还原(ORR)4e-选择性。密度泛函理论(DFT)计算揭示了4e-选择性的较低过电势。该研究为新型的ORR分子催化剂的设计合成和实际应用开辟了新的途径。
王高继副教授与中国科学院脑智卓越创新中心Goran Angelovski研究员和英国约克大学Ben J. Tickner博士开展合作,在Nature Chemistry发表文章,讨论了可放大MRI信号的探针如何对生物相关的刺激源作出响应,分析了fMRI与这类探针的结合如何快速监测到众多的生理活动。文章以独特的视角捕捉到这项新技术为现代功能分子成像领域,尤其是对生理活动和病理变化的实时观察所带来的发展潜力。
毛宝东、颜伟城和施伟东教授团队将NiPc修饰碳点与Cu-In-Zn-S量子点相结合,实现了苯甲醇氧化偶联析氢活性大幅度提升,并可用于糠醇等生物质体系。基于电荷提取、质子生成(通过不同的牺牲有机物)和表面活性位点的相互作用动力学数据,为有效表面电荷和析氢中心控制的质子还原过程奠定了准定量的分析,也为设计与有机氧化耦联析氢光催化剂设计提供了新的启发。相关成果发表于Adv. Funct. Mater.。
管理学院
杜建国教授团队撰写的研究成果《全面落实江苏化工污染场地治理的全链接担责建议》经省社科联内刊《决策参阅》2023年专报11号编报后,获省委主要领导肯定性批示。该文建议江苏在产业结构升级和城市布局优化调整过程中,应当对被关闭化工企业遗留场地环境污染进行快速全面的治理修复,并开展分类研判,系统布局构建责任追究体系;实施建章立制,实现责任“传导-追溯”闭环管理;鼓励市场激励,多方监督确保利益均衡。
李强老师在IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems发表论文,设计了Random Forest模型的一种变体模型-概率森林模型,以考虑天气和非天气特征的优先信息来进行航班延误预测。采用基于聚类算法的分析方法,对天气和非天气特征对航班延误的影响进行评估,并就天气和非天气特征的优先信息得出结论。在Random Forest的特征选择阶段,引入一种概率抽样方法,用于在天气和非天气特征的选择中进行先验选择,以帮助选取关键的影响因素。实验针对2018年7月的美国国内航班展开,比较结果表明,所提出的模型能够显著提高航班延误预测的准确性。
田刚教授在Food Policy发表论文,基于行为经济学框架分析了食品企业失责行为(CSI)的传染机制,并通过系统动力学仿真探明了相应治理策略的实施效果。研究发现,食品企业的短视认知偏差是CSI的核心原因,导致CSI存在自我强化效应和交互传染效应。在当前不完善的制度环境下,这些效应将进一步放大,并呈现出群体不负责任的危机。这项研究为中国持续的食品安全危机提供了及时和重要的政策含义。
魏宁老师在Humanities & Social Sciences Communications上发表论文,以中国农村家庭中的中老年父母为研究对象,考察了子女教育对其父母膳食营养摄入的影响。研究发现,中国农村子女受教育程度的提高对父母食物消费、营养摄入和膳食质量的改善具有显著的正向影响。这表明通过改善农村的教育现状,可以成为增进中国农村人口膳食营养摄入的有效途径。该文最终提出应继续加强农村基础教育建设,巩固义务教育普及成果,并将营养教育纳入国民教育体系。
生命科学学院
虽然阻断PD-1/P-L1免疫检查点治疗已经在多种癌症中广泛运用,但是患者的临床响应率还是很低(<40%),其机制依然不清楚。侯永忠教授团队在Advanced Science发表文章,发现ING4能诱导PD-L1自噬降解,从而抑制非小细胞肺癌免疫逃逸,但是CK2诱导ING4磷酸化,进而招募JFK泛素化连接酶并诱导ING4蛋白酶体依赖性降解,从而促进肿瘤免疫逃逸。进一步分析表明CK2抑制子联合PD-1抗体治疗显著改善非小细胞肺癌免疫治疗。这一研究为肺癌免疫治疗提供了新的策略。
流体机械工程技术研究中心
张德胜研究员团队在Energy Conversion and Management发表论文,基于SST-SAS湍流模型和模型试验,重点从内流特性、能量损失机理、压力脉动和激振力特性等方面探讨了导叶开度对失速工况下水动力特性的影响,阐明了导叶开度对水泵水轮机失速特性的影响规律,明确了流动失稳现象诱导水力不稳定性的内在原因。
司乔瑞研究员团队在Energy发表论文,针对液力透平存在小流量下输出功率骤降,高效运行区窄等难题,以最大输出功率为目标,通过多目标智能优化设计平台,设计开发了比转速为16.52的超低比转速液力透平。采用试验测试与熵产分析法揭示了超低比转速液力透平功率输出特性以及能量损失特性。这一研究成果拓宽了超低比转速的高效运行区间,揭示了液力透平输出功率陡降与蜗壳出口水流方向、叶轮叶型及安放角间的关联关系,对拓宽超低比转速液力透平高效区及输出功率提供了理论指导。
能源研究院
先进动力系统研究所何成明特聘教授团队在Physics of Fluids发表研究论文,提出了一种旋流辅助雾化且旋流度可调的气液针栓喷注器设计,利用旋流在周向的剪切作用辅助雾化,同时通过控制无旋和有旋的气流质量实现旋流度的可调。本文对该改进设计进行了实验和数值研究,验证了旋流喷注对雾化和燃烧特性的改善,研究了不同旋流度对喷雾和燃烧特性的影响。分别从SMD和Voronoi图两方面表征喷雾,两者耦合才能构造出完整的液滴群燃烧亚网格模型,对后期研究喷雾燃烧数值模拟提供理论指导。
图书馆
数据故事化是把枯燥的数据用有趣的形式进行揭示。刘桂锋教授团队在《图书情报工作》发表论文,采用内容分析法对数据故事化的代表性文献内容,从概念内涵、基本流程、相关模型以及应用实践四个方面进展进行梳理和分析。研究表明,数据故事化研究目前仍处于探索阶段,在内涵、流程、模型、方法、工具等理论研究以及实践应用领域存在较大提升空间,未来研究注重构建我国数据故事化研究的自主知识体系和应用实践体系。
王锰副教授团队在《图书情报工作》发表论文,将“游戏化”引入国家公共文化云平台,提出云平台游戏化设计方案,提高公共文化云平台使用度与关注度。基于八角行为分析法,归纳出任务设计、交互设计、反馈设计、奖励设计、群体互动设计等5种游戏化设计路线,利用Kano模型,结合Better-Worse系数进行元素归类,构建用户满意度分布矩阵。研究发现,国家公共文化云平台的游戏化设计得到用户认可,公共文化云平台从多元任务类型、复式交互、实时反馈、丰富奖励、开放互动着手设计,可有效促进我国公共文化平台的建设与推广。
杨志刚老师团队在《图书情报工作》发表论文,以图书情报学研究方法和理论的跨学科使用意愿为主题,以认知-情感-意动为理论基础,构建图书情报学方法理论跨学科使用意愿模型,采用模糊集定性比较分析法(fsQCA)得出影响因素的三条组态路径:理论——创新协同型组态、理论——社群协同型组态、学科知识——交叉基础驱动型组态。该研究为图书情报学的跨学科研究和学科影响力提升提供了更广泛、更深刻的思路,对促进学科交叉合作,解决科研迫切需求和社会重大实际问题等具有一定的理论与现实意义。