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关键词： 肥胖   跨越障碍   动态稳度   平衡   姿势控制   稳定性   跌倒   双因素重复测量方差分析  

摘要： 背景:肥胖对步行时的动态平衡产生负面影响,而跨越障碍是较为日常的功能活动,对控制身体姿势的稳定性要求更高。目的:探讨肥胖男性与普通男性动态稳定性的差异,采用相对更具挑战性的跨越障碍对肥胖男性的平衡能力进行评估。方法:招募24名男性青年,肥胖组与普通组(非肥胖组)各12名,分别以随机顺序完成平地行走和不同高度(4,11,15 cm)障碍物的跨越测试。使用Qualisys运动捕捉系统与Kistler测力台采集运动学与动力学数据。采用双因素(2组别*4动作类型)重复测量方差分析,对各指标进行统计分析。结果与结论:①肥胖组比普通组步速更低(P<0.05),跨越11 cm与15 cm障碍时第一单支撑期占比减小,第二双支撑期占比增加(P<0.05);②在平地行走时,普通组的内外方向动态稳度大于肥胖组(P<0.05);③在跨越4 cm障碍时,肥胖组前后方向动态稳度低于普通组(P<0.05);④在跨越11 cm障碍时,两组前后方向动态稳度无显著性差异(P>0.05),而内外方向差异有显著性意义(P<0.05);⑤在跨越15 cm障碍时,肥胖组动态稳度低于普通组(P<0.05);⑥提示肥胖使人体在跨越障碍过程中对身体的控制能力下降,动态稳定性降低,发生跌倒的风险较普通人群更高;此外,相较于平地行走,跨越障碍时肥胖组稳定性下降较普通人群更为显著。

关键词： 单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)   形成能   点缺陷   稳定性  

摘要： Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)是卤化铅钙钛矿材料的新成员,由于其高的光吸收系数和长的载流子迁移距离等优异的光电物理性能,在太阳能电池、光电探测器、场效应晶体管以及发光二极管等领域受到广泛的关注.其中光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而钙钛矿的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)中点缺陷的研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)的铯空位、碘空位、氯空位、铯替代铅、碘替代铯、碘替代铅、碘替代氯、氯替代铯、氯替代铅和氯替代碘的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在富铅和缺铅条件下,碘替代氯和氯替代碘的缺陷形成能偏低,且氯替代碘能有效降低体系总能,提高体系稳定性.在缺铅条件下铯空位缺陷形成能低于富铅条件,在缺铅条件下更易形成铯空位;富铅和缺铅条件下对碘替代氯和氯替代碘的缺陷形成能基本无影响.上述研究结果有助于理解点缺陷对钙钛矿材料稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)的高效的光电子器件提供理论依据.

关键词： 全无机锡基钙钛矿   第一性原理   B位掺杂   相稳定性   电子结构  

摘要： 全无机CsSnI_(3)钙钛矿拥有理想的带隙宽度(1.3 eV),光电转化效率理论峰值达到33%.目前CsSnI_(3)太阳能电池的发展受制于的CsSnI_(3)的结构不稳定性和Sn^(2+)易被氧化为Sn^(4+)的问题.研究基于第一性原理,详细探讨了一系列金属元素对CsSnI_(3)进行B位掺杂改性的方案,旨在提升CsSnI_(3)结构稳定性,并抑制CsSnI_(3)中Sn^(2+)被氧化为Sn^(4+)的问题.计算结果表明,在CsSnI_(3)钙钛矿B位掺杂三价金属Sb、Bi能够阻碍CsSnI_(3)相变生成Cs_(2)SnI_6,并且抑制Sn^(2+)的氧化;尤其在晶格中存在锡空位缺陷时,Sb、Bi掺杂对于Sn^(4+)形成的抑制效果更为显著.同时,低浓度的Sb、Bi掺杂不会改变CsSnI_(3)的直接带隙特性,且带隙宽度变化较小,因此能够在维持CsSnI_(3)优良光电活性的基础上进一步提高结构和电荷的稳定性.研究结果为实现高效且稳定的CsSnI_(3)钙钛矿太阳能电池提供了重要的理论指导.

关键词： 单层InSe   稳定性   形成能   点缺陷  

摘要： InSe是Ⅲ-Ⅵ族化合物中的主要成员,由于其具有优异的电学性能,在太阳能电池、固体电池组等领域受到广泛的关注.光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而Ⅲ-Ⅵ族化合物中的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层InSe中点缺陷的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)对比研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层InSe的硒空位、铟空位、溴替代硒、硫替代硒、碲替代硒、镓替代铟、锡替代铟和铊替代铟的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在缺铟和富铟条件下,硫替代硒和镓替代铟的缺陷形成能低且可以有效的降低体系总能,提高体系的稳定性.溴替代硒具有较小的缺陷形成能,但较大的体系总能表明溴替代硒的缺陷体系不稳定.在缺铟条件下易形成铊替代铟缺陷;在富铟条件下易形成碲替代硒缺陷.上述研究结果有助于理解点缺陷对Ⅲ-Ⅵ族化合物稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于InSe的高效的光电子器件提供理论依据.

关键词： 双侧缺陷   慢性踝关节不稳   踝关节扭伤   感觉运动   平衡控制   本体感觉   足底皮肤触觉   工程化组织构建  

摘要： 背景:单侧慢性踝关节不稳会对患侧肢体产生不良影响,有线索表明非患侧可能同样受到累及,但目前尚缺乏直接证据。目的:探讨单侧慢性踝关节不稳对于双侧姿势稳定性、本体感觉、足底触觉和肌肉力量的影响。方法:招募122例受试者,其中单侧慢性踝关节不稳者67例,非慢性踝关节不稳者55例。测试了单侧慢性踝关节不稳者双侧以及非慢性踝关节不稳者的姿势稳定性、本体感觉、足底触觉和肌肉力量。使用单因素方差分析或克鲁斯卡尔-沃利斯检验对比组间差异。结果与结论:①相较于非慢性踝关节不稳者,单侧慢性踝关节不稳者双侧前后方向的稳定时间均更长(P=0.001-0.012),患侧内外方向的稳定时间更长(P=0.012-0.025);双侧踝关节跖屈、背伸、内翻和外翻的本体感觉阈值均更高(P=0.000-0.035);双侧足底大脚趾、第1跖骨头、第5跖骨头、外侧足弓、足跟的足底触觉灵敏度均更低(P=0.000-0.008);双侧踝关节内翻和外翻的肌肉力量均更弱(P=0.000-0.019)。②单侧慢性踝关节不稳者存在双侧姿势稳定性、本体感觉、足底触觉和肌肉力量缺陷。因此,在治疗慢性踝关节不稳时应全面考虑双侧肢体的康复需求。

关键词： 前交叉韧带重建   步态分析   步态稳定性   肌肉协同模式   非负矩阵分解   压力中心  

摘要： 背景:现有研究初步总结了前交叉韧带重建患者步行时患侧腿肌肉活动与步态稳定性的潜在关联,然而存在观测肌肉类别不全、观测步行动作阶段不完整、未考量多块肌肉间协同作用等问题,亟待进一步完善该研究。目的:监测前交叉韧带重建患者步行时患侧腿部肌肉协同信息,分析肌肉协同信息与步态稳定性的关联。方法:招募24例男性前交叉韧带重建患者,年龄(21.66±4.09)岁,采集受试者步行时患肢的肌电数据与压力中心数据,采用非负矩阵分解算法提取患肢的肌肉协同元参与数量、肌肉协同元峰值激活用时及肌肉相对权重指标,并与压力中心指标进行相关性分析。结果与结论:①累计解析出6类肌肉协同元参与步行活动,其中肌肉协同元参与数量与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度无显著相关性。在肌肉协同元峰值激活用时方面,主导步态承重反应期的协同元3峰值激活用时与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度均呈显著负相关(r=-0.413,P=0.045;r=-0.470,P=0.020),其余类型协同元的峰值激活用时与患者步态稳定性指标无显著相关性。在肌肉相对权重方面,主导步态承重反应期的协同元1的股直肌与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度均呈显著负相关(r=-0.592,P=0.005;r=-0.529,P=0.014);主导承重反应期的协同元3的股二头肌的相对权重与患者步态压力中心横向位移距离呈显著负相关(r=-0.428,P=0.037)。②结果表明,前交叉韧带重建患者的中枢系统会系统调节步行时患肢肌肉协同活动以提升步态稳定性,具体表现为:延长主导承重反应期肌肉协同元激活时间,增强股四头肌的激活程度,以增强患侧腿落地时膝关节离心收缩控制能力,提升膝关节稳定性;增强承重反应期股二头肌激活程度,以增加患侧腿落地时膝关节屈曲程度,增强下肢落地缓冲功能。

关键词： TiAl合金   第一性原理   相图   声子谱及态密度   热力学性质  

摘要： 采用基于广义梯度近似密度泛函理论的第一性原理计算和相图计算方法,研究了TiAl-Nb合金中γ、α_(2)、O_(2)和ωo相的热力学和力学性质以及相转变关系.研究表明,第一性原理计算得到的化合物相的参数是准确的,且分析结果与相图计算结果相一致.四个化合物相都是能够稳定存在的相.通过热力学和力学性质的分析,发现α_(2)相更容易转变为O_(2)相,并且在一定条件下可以通过相变反应生成ωo相.而γ相更容易转变为ωo相,但无法生成O_(2)相.

摘要： In the present work, a comprehensive study is carried out to investigate the memristive behaviour of reduced graphene oxide (rGO) conjugated cadmium sulphide quantum dot (CdS QD) nanocomposites (rGO-CdS), offering insights into their dynamic response under varying thermal conditions. The study integrates experimental analysis with MATLAB simulation to provide a detailed understanding of the complex interplay between different operating temperature (300K, 350K, 400K, and 450K) and memristive behavior in rGO-CdS nanocomposites. Different structural and chemical characterizations were carried out which confirms the formation of rGO-CdS nanocomposites. A sandwich structured device was fabricated with the synthesized rGO-CdS nanocomposites using Aluminum (Al) as top and Fluorine doped tin oxide (FTO) as bottom electrode. The influence of operating temperature on hysteresis behaviour of the fabricated Al/rGO-CdS/FTO device was investigated using Keithley 2450 source meter by sweeping a direct current (dc) voltage (−5 V → 5 V → −5 V). Notably, we observe a positive temperature coefficient in the device current, with maximum and minimum recorded current of | 1.29 m A | and | 0.66 m A | at 450K and 300K respectively. The current-voltage (I-V) behavior observed in the device reveals that in the low resistance state (LRS), conduction is dominated by bulk-limited mechanisms. However, in the high resistance state (HRS), conduction involves contributions from both Schottky barriers and the Pool-Frenkel effect. A MATLAB based linear drift model was used to simulate the device responses at different temperatures using the experimental data. The study provides first comprehensive analysis of temperature dependent hysteresis behaviour of Al/rGO-CdS/FTO device, integrating MATLAB simulation to glean valuable insights into its operation and possible applications as memristive material across different temperature regimes.

关键词： 膝骨关节炎   孟德尔随机化   因果关系   敏感性分析   逆方差加权法   饱和脂肪酸   多不饱和脂肪酸   促炎细胞因子   脂质代谢   膝关节内收力矩  

摘要： 背景:近年来,流行病学研究显示肥胖是膝骨关节炎的危险因素,而脂肪酸的摄入、代谢和生物合成与肥胖的发生发展密切相关,但脂肪酸与膝骨关节炎之间是否存在因果关联仍未知。目的:应用孟德尔随机化分析方法探讨5种脂肪酸表型与膝骨关节炎的因果关联。方法:使用来自英国生物银行(met-D)的脂肪酸比例的全基因组关联研究数据和来自EBI-A数据库的膝骨关节炎的全基因组关联研究数据进行汇总,将单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)作为工具变量并选择敏感的SNPs进行分析,通过双样本孟德尔随机化分析,以评估脂肪酸与膝骨关节炎结局风险的因果关系。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究脂肪酸与膝骨关节炎之间的因果关系。进一步以同样方法进行反向孟德尔随机化分析,确保结果的有效性。结果与结论:①正向分析逆方差加权法结果表明,共有3种脂肪酸表型与膝骨关节炎有因果关系,其中饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例(OR=1.825,95%CI:1.230-2.706,P=0.003)与膝骨关节炎的发病风险呈正相关、Ω3多不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例(OR=0.822,95%CI:0.689-0.981,P=0.03)与膝骨关节炎的发病风险呈负相关以及Ω6多不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例(OR=1.268,95%CI:1.079-1.491,P=0.004)与膝骨关节炎的发病风险呈正相关;有2种脂肪酸表型与膝骨关节炎不具有因果关系,为总脂肪酸(OR=0.925,95%CI:0.804-1.066,P=0.283)、单不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例(OR=0.877,95%CI:0.756-1.018,P=0.084)。②反向分析结果表明,当膝骨关节炎作为暴露数据时,与脂肪酸的表型均不具有显著因果关系。③敏感性分析结果显示:双向孟德尔随机化的Cochran’s Q检验和MR-Egger回归法的结果P值均大于0.05,表明脂肪酸表型与膝骨关节炎之间的因果效应分析不存在显著的异质性和多效性。④上述结果证实,降低饱和脂肪酸、Ω6多不饱和脂肪酸的含量和提升Ω3多不饱和脂肪酸的含量能降低膝骨关节炎发病的风险,这为研究膝骨关节炎的生物学机制以及探索膝骨关节炎的早期防治提供有价值的线索,也为干预性药物的开发提供了新的方向。

关键词： 极化激元凝聚   调制不稳定性   自旋-轨道耦合   双分量  

摘要： 利用线性稳定性分析方法,对存在自旋-轨道耦合(SOS)作用的二维极化激元玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)系统中的调制不稳定性(MI)进行了研究.分析了组分内部,组分之间以及SOC相互作用对系统调制不稳定性的影响.结果显示,当系统内部不存在SOC作用,组分之间的相互作用为0,组分内部存在排斥作用时,不会出现调制不稳定性,组分内部存在吸引作用时,会出现调制不稳定性,并且调制不稳定性区间长度随吸引作用的增强而增加;组分之间相互作用不为0时,组分之间的相互作用以平方形式出现,其正负不会对调制不稳定性产生实质性影响.存在SOC相互作用时,SOC相互作用会引起增益谱曲线的不规则振荡,破坏原来的调制不稳定性区间.