الأبحاث في مجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)
-
تطور إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون
2025 | المؤلف: Xiaotu Ma وآخرون | المجلة: Nature Reviews Clean Technology | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)تتطلب الزيادة في الطلب على بطاريات الليثيوم أيون (LIBs)، المدفوعة بارتفاع عدد المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة، تطوير استراتيجيات إعادة تدوير فعالة. تقيم هذه المراجعة تقنيات إعادة التدوير الحالية، مع تسليط الضوء على المزايا والقيود للطرق الصناعية مثل البيروميتالورجيا والهيدرو متالورجيا. بينما تعتبر البيروميتالورجيا متعددة الاستخدامات، إلا أنها تعمل عند درجات حرارة عالية، مما يؤدي…
-
قرارات المسار لإعادة الاستخدام وإعادة التدوير لبطاريات الليثيوم أيون المتقاعدة مع مراعاة الوظائف الاقتصادية والبيئية
2024 | المؤلف: Ruifei Ma وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)تناقش هذه القسم الإدارة المستدامة لبطاريات السيارات الكهربائية (EV) المتقاعدة من خلال إعادة الاستخدام وإعادة التدوير، مع تسليط الضوء على التحديات المتعلقة باتخاذ القرار المرتبطة بهذه العمليات. باستخدام طريقة تقييم دورة الحياة القائمة على العمليات، يقترح المؤلفون استراتيجية لتحسين المسارات الاقتصادية والبيئية لمعالجة البطاريات المتقاعدة. يتم تطبيق هذه الاستراتيجية على سيناريوهات إعادة الاستخدام المختلفة، بما…
-
جمع طاقة موجات المحيط بكثافة طاقة عالية ونظام مراقبة ذاتي الطاقة
2024 | المؤلف: Ze-Qi Lu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)في هذا القسم، يصف المؤلفون الطرق المستخدمة للتحقيق في خصائص تركيز الطاقة للمواد الميتامادية المعيبة، مع التركيز بشكل خاص على ألواح المواد الميتامادية لجني الطاقة. باستخدام تحليل العناصر المحدودة، تفحص الدراسة استجابة مجموعة دورية من ألواح المواد الميتامادية ذات الرنين الكروي في مواقع العيوب عند تعرضها للإثارة. تتضمن التكوين مجموعة 4 × 4 من خلايا…
-
التقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء باستخدام مواد ماصة مشحونة
2024 | المؤلف: Huaiguang Li وآخرون | المجلة: Nature | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)تتناول البحث إعداد وتوصيف المواد الممتصة المشحونة، مع التركيز بشكل خاص على مادة الكربون المسامي المفعلة بالهيدروكسيد (PCS-OH) المصممة لالتقاط الهواء المباشر (DAC) لثاني أكسيد الكربون (CO₂). يتم إنشاء المواد الممتصة المشحونة من خلال عملية كيميائية كهربائية حيث تتجمع أيونات الإلكتروليت، مثل أيونات الهيدروكسيد، في مسام قطب كربوني موصل أثناء الشحن. تعزز هذه العملية قدرة…
-
مواد مركبة ذات تغيير في الطور من الخشب ذات مورفولوجيا جينية مقاومة للتسرب، ومثبطة للاشتعال، ودرع كهرومغناطيسي لجمع الطاقة الشمسية الحرارية
2024 | المؤلف: Yuhui Chen وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)تقدم هذه البحث فئة جديدة من مواد تغيير الطور المركبة القائمة على الخشب (CPCMs) التي تدمج MXene وحمض الفيتيك (PA) مع بولي إيثيلين جلايكول (PEG) لتعزيز خصائص إدارة الحرارة. تستخدم طريقة التركيب المبتكرة التباين والتمدد الطبيعي لجل الخشب، مما يؤدي إلى CPCMs بموصلية حرارية تبلغ 0.82 واط م(^{-1}) ك(^{-1}) (4.6 مرات من PEG) وسعة حرارة…
-
إعادة تدوير مستدام للكاثودات المستهلكة المختلطة إلى مادة كاثود بولي أنيونية عالية الجهد
2024 | المؤلف: Guanjun Ji وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)في هذه الدراسة، استخدم المؤلفون مواد ومواد كيميائية متنوعة لتجاربهم، تم الحصول عليها بشكل أساسي من شركة بطاريات في الصين. تم الحصول على الكتلة السوداء من فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) وأكسيد المنغنيز الليثيوم (LMO) المستعمل مباشرة من هذه الشركة، بينما تم استخراج مسحوق الكاثود من أكسيد الكوبالت الليثيوم (LCO) من بطاريات الهواتف المحمولة. تشمل المواد…
-
آليات تطور المسام خلال التصنيع الإضافي بتوجيه الطاقة
2024 | المؤلف: Kai Zhang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)تدرس الدراسة آليات تطور المسام في تقنية الإيداع الطاقي الموجه (DED)، وهي تقنية تصنيع إضافي طبقة تلو الأخرى تواجه تحديات بسبب المسامية، التي تؤثر سلبًا على الأداء الميكانيكي للمكونات. باستخدام التصوير بالأشعة السينية في الموقع ونمذجة متعددة الفيزياء، يحدد المؤلفون خمسة آليات رئيسية تساهم في ديناميات المسام: (i) فقاعات الغاز من مسحوق مُتَذرَّر تدخل بركة…
-
هيكل هيدروجيل مطبوع بتقنية 4D بخصائص انتفاخ وتصلب وتشوه قابل للبرمجة للزراعة الحد الأدنى من التدخل
2024 | المؤلف: Bo Liu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الميكانيكية (Mechanical Engineering)تركز البحث على تطوير بولي يوريثان ديناميكي أمفيبلي مصمم للطباعة الرباعية الأبعاد متعددة المواد، بهدف إنشاء هياكل شخصية مع قدرات زراعة محسنة. تستفيد هذه الهياكل من تأثير ذاكرة الشكل، مما يسمح بتحويل نمط مطبوع ثنائي الأبعاد مؤقتًا إلى شكل أحادي البعد لتسهيل التسليم عبر القسطرة. عند الوصول إلى درجة حرارة الجسم، يعود الهيكل إلى شكله…
-
هيدروجيلات مزدوجة الشبكة قوية مع تعزيز ذاتي سريع واهتزاز منخفض استنادًا إلى شبكات متشابكة بشدة
2024 | 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…
-
الفولاذ الأخضر من الطين الأحمر من خلال اختزال البلازما الهيدروجينية المحايدة مناخياً
2024 | 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…