الأبحاث في مجال: الهندسة (Engineering)
-
تصميم جزيئي وجهاز عقلاني يمكّن خلايا الشمس العضوية من الاقتراب من كفاءة 20%
Rational molecular and device design enables organic solar cells approaching 20% efficiency2024 | المؤلف: Jiehao Fu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)في هذا القسم، يوضح المؤلفون المواد المستخدمة في أبحاثهم، والتي تم الحصول عليها جميعًا من الموردين التجاريين. تشمل المواد الرئيسية PEDOT:PSS (Clevios P VP AI. 4083 من Heraeus)، PM6 و BTP-eC9 من Solarmer Energy Inc.، BTP-eC9-CHO من Jiangsu ji’a Biotechnology Co., Ltd.، وحمض 2,3-Dichlorobenzoic من Shanghai Titan Scientific Co., Ltd. تشمل المكونات الإضافية DIB من…
-
تشكيل سبائك الفضة عالية التركيز وتدرج الغاليوم الخلفي الحاد مما يمكّن خلية شمسية من النحاس والإنديوم والغاليوم والسيلينيوم بكفاءة 23.6%
High-concentration silver alloying and steep back-contact gallium grading enabling copper indium gallium selenide solar cell with 23.6% efficiency2024 | المؤلف: Jan Keller وآخرون | المجلة: Nature Energy | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم هذه البحث خلية شمسية قائمة على الكالكوبيريت بكفاءة معتمدة تبلغ 23.64%، متجاوزة الرقم القياسي السابق البالغ 23.35%. يُعزى التحسن إلى عدة استراتيجيات مبتكرة، بما في ذلك إدخال تركيز عالٍ من الفضة في الممتص، تحديدًا بنسبة ([Ag]/([Ag] + [Cu]) = 0.19)، وتنفيذ ملف غاليوم يشبه “عصا الهوكي”. يتميز هذا الملف بتركيز عالٍ من الغاليوم بالقرب…
-
الكيمياء الكهربائية الهرمية لليثيوم باستخدام أنود من نوع السبيكة لبطاريات الليثيوم المعدنية ذات الكثافة الطاقية العالية
Hierarchical Li electrochemistry using alloy-type anode for high-energy-density Li metal batteries2024 | المؤلف: Jiaqi Cao وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)يتناول القسم المعنون “نظرة عامة” الاختفاء التدريجي للقمم المرتبطة بالأنواع الكربونية، والتي تُعزى إلى التفاعلات الجانبية التي تحدث أثناء العملية التجريبية. تشير شدة هذه القمم، المقاسة بوحدات عشوائية (a.u.)، إلى وجود وتركيز هذه المواد الكربونية على مر الزمن. تشير النتائج إلى أنه مع تقدم التفاعلات، يتناقص تكوين هذه الأنواع، مما قد يؤثر على ديناميات التفاعل…
-
هيدروجيلات مزدوجة الشبكة قوية مع تعزيز ذاتي سريع واهتزاز منخفض استنادًا إلى شبكات متشابكة بشدة
Tough double network hydrogels with rapid self-reinforcement and low hysteresis based on highly entangled networks2024 | المؤلف: Ruixin Zhu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)في هذه الدراسة، يقدم المؤلفون نهجًا جديدًا لتصنيع الهيدروجيل القوي من خلال استخدام هياكل الشبكة المزدوجة المتشابكة بشدة التي لا تعتمد على آليات فقدان الطاقة التقليدية. بدلاً من ذلك، يتم تحقيق الربط الأساسي في الشبكة الأولى من خلال التشابكات الفيزيائية، مما يسهل هيكل التشابك المنزلق. يتيح هذا التصميم للهيدروجيل الحفاظ على اتجاه موحد للغاية أثناء…
-
زيادة ثلاثية في أحواض الأنهار العالمية مع ندرة المياه بسبب التلوث المستقبلي
A triple increase in global river basins with water scarcity due to future pollution2024 | المؤلف: Mengru Wang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة البحرية (Ocean Engineering)يتناول قسم ورقة البحث القضية الحرجة المتعلقة بأمن المياه، مسلطًا الضوء على التحديات المزدوجة التي تفرضها تغيرات المناخ والأنشطة البشرية مثل التحضر والزراعة، والتي تزيد من الطلب على المياه والتلوث. قام المؤلفون بإجراء تقييم عالمي لنقص المياه النظيفة المتوقع في خمسينيات القرن الواحد والعشرين، مع دمج جودة المياه – وبشكل خاص تلوث النيتروجين – في…
-
المواد الميتامادية الصوتية لامتصاص الصوت والعزل في المباني
Acoustic metamaterials for sound absorption and insulation in buildings2024 | المؤلف: Arun Arjunan وآخرون | المجلة: Building and Environment | المجال: الهندسة الطبية الحيوية (Biomedical Engineering)تسلط المراجعة الضوء على إمكانيات المواد الميتامادية الصوتية في تعزيز عزل الصوت في المباني، لا سيما في البيئات الصاخبة مثل تلك القريبة من الطرق السريعة والمطارات. على الرغم من قدراتها الفائقة في امتصاص الصوت وفقدان النقل، فإن اعتماد هذه المواد كان محدودًا بسبب التحديات مثل نطاقات العمل الضيقة. تؤكد الورقة على دمج المواد الميتامادية الصوتية…
-
مُنبِث حراري ثنائي الانتقاء مع أداء مُعزز للتبريد الإشعاعي تحت المحيط
A dual-selective thermal emitter with enhanced subambient radiative cooling performance2024 | المؤلف: Xueke Wu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة المدنية والإنشائية (Civil and Structural Engineering)قسم “الطرق” يوضح الإجراءات التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. يتناول معايير اختيار المشاركين، وتصميم التجارب، والتقنيات الإحصائية المستخدمة في تحليل البيانات. استخدم الباحثون مزيجًا من الطرق الكمية والنوعية لضمان فهم شامل للظواهر قيد التحقيق. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب محكومة مع متغيرات محددة بوضوح، بالإضافة إلى الاستطلاعات والمقابلات لجمع رؤى نوعية. تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام…
-
آليات الفشل الكيميائي الميكانيكي للأنود السيليكوني في البطاريات الصلبة
Chemo-mechanical failure mechanisms of the silicon anode in solid-state batteries2024 | المؤلف: Hanyu Huo وآخرون | المجلة: Nature Materials | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)في هذه الدراسة، تم إعداد وتوصيف مواد متنوعة للتحقيق في خصائصها لتطبيقات محتملة في الأنظمة الكهروكيميائية. تم الحصول على جزيئات LPSCl ذات الحبيبات الخشنة من شركة NEI، بينما تم الحصول على جزيئات LPSCl ذات الحبيبات الصغيرة من Posco JK Solid Solution. تم تجفيف جزيئات السيليكون (Si) بنسبة نقاء 99.9% قبل الاستخدام، وتم استخدام مادة رابطة…
-
استراتيجية موسعة لفحص الركائز تتيح عدم تطابق شبكي منخفض لقطب الزنك القابل للعكس بشكل كبير
An extended substrate screening strategy enabling a low lattice mismatch for highly reversible zinc anodes2024 | المؤلف: Zhiyang Zheng وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تقدم البحث نهجًا مبتكرًا لتعزيز استقرار وأداء بطاريات الزنك المائية، التي تعيقها مشكلات مثل نمو الدندريت والتفاعلات الجانبية عند أنودات الزنك. يقدم المؤلفون استراتيجية موسعة لفحص الركيزة، تركز على العلاقة بين الركيزة ومعلمات الشبكة الزنكية، مستهدفة بشكل خاص نسبة $d_{text{substrate}} : d_{text{Zn(002)}} = n:1$ (حيث $n = 1, 2$). من بين مختلف الفيلوسليكات التي تم…
-
الفولاذ الأخضر من الطين الأحمر من خلال اختزال البلازما الهيدروجينية المحايدة مناخياً
Green steel from red mud through climate-neutral hydrogen plasma reduction2024 | المؤلف: Matic Jovičević‐Klug وآخرون | المجلة: Nature | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)يقدم قسم النقاش في ورقة البحث نتائج مهمة تتعلق بتقليل الطين الأحمر باستخدام عملية قوس بلازما الهيدروجين. تُظهر الدراسة أن هذه الطريقة تستخرج الحديد النقي بفعالية من الطين الأحمر، حيث تحقق معدل معدنة يقارب 70% بعد 10 دقائق فقط من التخفيض. تؤدي العملية إلى إنتاج كتل حديدية عالية النقاء، بمتوسط 95 wt% Fe، مع تلوث…