抗疲劳饮料

3D打印，又名增材制造（Additive manufacturing，AM），因其得天独厚的自由成形能力极大地满足了高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求，被认为是制造领域的颠覆性技术。因而，3D打印材料在航空航天等领域得到极大关注和初步应用。然而，与传统制造技术相比，3D打印制备的材料在循环载荷下的疲劳性能普遍较差，严重制约了其作为结构承力件的广泛应用。因此，如何提升3D打印材料与构件的疲劳性能是国内外学术界与工程界热切关注的焦点问题。近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂团队带头人张哲峰研究员在前期疲劳损伤机制和疲劳预测理论指导下，与轻质高强材料研究部杨锐研究员团队开展合作，在3D打印钛合金抗疲劳设计制备方面取得了突破性进展，制备出具有优异疲劳性能的3D打印钛合金材料。该项研究成果于2024年2月29日以题为“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”发表在Nature杂志上，金属所博士研究生曲展为论文第一作者，张振军研究员、美国加州大学伯克利分校Robert O. Ritchie教授、张哲峰研究员为论文通讯作者。在文中，研究人员首次明确提出：理想状态下3D打印技术直接制备出的钛合金组织本身（称为Net-AM组织）应具有天然优异的疲劳性能，而打印过程中产生的气孔等缺陷掩盖了其自身组织抗疲劳的优点，导致实际测量的3D打印材料疲劳性能大幅降低。因此，提升3D打印材料疲劳性能的关键在于消除打印气孔的同时，尽可能保留原始打印的组织状态。然而，目前消除气孔的工艺往往伴随组织粗化，而细化组织的处理又会带来气孔复现，甚至引发晶界α相富集等新的不利因素，可谓进退两难。幸运的是，研究人员在Ti-6Al-4V合金中首次发现，高温下3D打印态组织的晶界迁移及气孔长大与相转变过程表现出异步的特性；这意味着，存在一个宝贵的热处理工艺窗口，既可实现板条组织细化，又能有效抑制晶界α相富集及气孔复现。为此，研究人员巧妙地利用了这一工艺窗口，发明了缺陷与组织分步调控的NAMP新工艺（Net-Additive Manufacturing Process）（图1），最终制备出几乎无气孔的近Net-AM Ti-6Al-4V合金。大量疲劳实验表明这一近Net-AM钛合金有效避免了从打印气孔、粗大板条及α相富集晶界等多种疲劳短板处开裂（图2），充分展示出3D打印组织自身所特有的高疲劳抗性：其拉-拉疲劳强度从原始态的475 MPa提升至 978 MPa，增幅高达106%（图3）。通过对比发现，这种近Net-AM组织Ti-6Al-4V合金不仅在所有钛合金材料中具有最高的拉-拉疲劳强度，而且在目前已报道的材料疲劳数据中，还具有最高的比疲劳强度（疲劳强度除以密度）。这项成果更新了人们以往对3D打印材料疲劳性能不高的固有认识，揭示了3D打印技术在抗疲劳制造方面的独特优势，展现了3D打印材料作为结构承力件在航空航天等重要领域的广阔应用前景。该项研究得到了国家自然科学基金创新研究群体(52321001)、优秀青年基金(52322105)、重点基金(52130002)、叶企孙联合基金(U2241245)、中国科学院王宽诚国际合作项目(GJTD-2020-09)与中国科学院青促会(2021192)等项目资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07048-1论文DOI号：10.1038/s41586-024-07048-1图1. 打印态、NAMP态以及其他两种典型状态3D打印钛合金组织和缺陷特征：（a）打印态；（b）热等静压（HIP）态；（c）Near-net-AM态；（d）Net-AM态。图2. 不同组织疲劳裂纹萌生典型位置。（a）疲劳裂纹萌生位置表征的尖角逐层磨抛方法示意图；（b）Net-AM状态；（c）HIP状态；（d）Near net-AM状态。Net-AM状态的疲劳裂纹均从干净的初生β晶界（PBGBs）处萌生，成功避免了从缺陷和粗大组织开裂，从而表现出极高的疲劳抗力。图3. 本研究工作制备的Net-AM组织钛合金的疲劳性能（R=0.1）：（a） Net-AM组织钛合金拉-拉疲劳强度与增材和锻造钛合金疲劳强度对比；（b）Net-AM组织钛合金与其他材料的比疲劳强度对比。Net-AM组织钛合金不仅在钛合金中具有最高的疲劳强度，而且在所有材料中表现出最高的比疲劳强度。

脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感，在长时间的循环载荷作用下，材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹，进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展，对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性，但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为，然而一旦裂纹开始扩展，就会对器件的性能产生不可逆的影响，因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制，提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略，为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题，于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称：“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究，以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目（Perspectives）以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述（Science 2023, 380, 1216-1218），评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确，而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”；“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战，正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”；“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配，这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善，这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森，近代力学系周立川博士（现就职于合肥工业大学）、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌（Cristaria plicata）又称鸡冠蚌，是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求（滤食、运动等），其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动，而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形，表现出优异的耐疲劳性能。本工作中，研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图（CT）和剖面光学照片可以看出，铰链可以分为两个不同的区域：外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)（图1，A和B）。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为（图1，D和E），并结合有限元分析(FEA)，明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中，OL发生拉伸，承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能；FFR区域在周向弯曲变形，并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL（图1，F到H）。图1（A）褶纹冠蚌和截面照片；（B）铰链切片照片和CT重构图；（C）在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果；（D）开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图；（E）有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图；（F）铰链有限元分析模型示意图；（G）开合状态下铰链各区域周向应力分布；（H）开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现，其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上，FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现，FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米，线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致，在晶体学上纳米线沿002晶向取向（图2，A到H）。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向，这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑（图2，I和J）。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外，FEA模拟结果显示，这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形，在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变，极大地减少了材料内部的应力集中，从而避免了文石纳米线侧向断裂，降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2（A）FFR在纵向上的自然断面扫描图；（B）FFR在横向上的自然断面扫描图；（C和D）FFR脱钙处理之后的扫描图；（E和F）文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片；（G和H）文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征；（I和J）整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察，文石纳米线呈近似六边形，研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构，考虑到文石纳米线沿002方向生长，这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成（110）孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在，在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力（图2，E和F）。与典型的天然硬质生物矿物材料（如骨骼、牙釉质）以及人工材料（如金属、水凝胶）等相比，FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时，保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则（图3）。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼，与常见的人工弹性体材料相比，FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制，填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白，所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略，能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性，从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。

原标题：部分功能饮料被夸大功效 只是饮料而非灵丹妙药 　　近年来，功能饮料在市场上的种类和份额都在不断增长。有数据显示，2012年我国功能饮料占据整个饮料市场销售份额的14%。许多饮料企业看重这块市场，纷纷斥资进入。黑卡6小时、东鹏特饮、达利乐虎、台福充电、闽中真田等新品相继亮相，加上业界大佬红牛，功能饮料市场的激烈竞争一触即发，整个市场也呈现欣欣向荣之势。 　　但是最近的一些关于功能饮料报道，可能让消费者在购买之时多了一重顾虑。有报道称，一名14岁的美国女孩24小时内饮用两罐容量大约为680毫升名为“怪兽”的功能饮料，出现心脏骤停状况而不治身亡，死亡原因为咖啡因中毒导致心律失常。但这并不是功能饮料首次夺人性命。据了解，2009年至2012年6月，美国药管局接到可能关联“怪兽”功能饮料的5起死亡和1起心脏病发作报告。国内市场销售的功能饮料是否也存在相同危险?消费者对功能饮料有多少了解?这是值得关注和深思的问题。 　　《中国软饮料分类标准》中的功能饮料，是指通过调整饮料中天然营养素的成分和含量比例，以适应某些特殊人群营养需要的饮品，包括营养素饮料、运动饮料和其他特殊用途饮料3类。营养素饮料是指添加了适量的食品营养强化剂，以补充某些人群特殊营养需要的饮料，如脉动、可口可乐旗下的酷乐仕维他命水、益生菌饮料等 运动饮料则主要是添加了钾、钠等电解质或糖、维生素等营养素，有助于补充钠、钾，并保持肌体的水分，以佳得乐、劲跑、尖叫等为代表 特殊用途饮料是为适应特殊人群的包括抗疲劳在内的需要而调制的饮料，如红牛、加满、力保健等。目前，我国把功能饮料划入药品食品监督管理局监管，然而还没有制定相关法规，其标准也尚未出台，功能饮料市场存在不少问题。 　　目前，部分功能饮料的功效被过分夸大，一些广告传达的信息让人感觉这不是饮料，而是“灵丹妙药”，喝一口就可以精神百倍地投入到高强度的工作当中去，就能在竞技场上战无不胜，就能够身体健康百病不侵。近年来加入功能饮料大军的美容保健饮料亦是如此，“下火”、“排毒”、“美肤”、“减肥”等功效宣传得如火如荼。然而专家表示，功能饮料并没有如此神奇，不合理饮用甚至可能对身体有一定副作用。以咖啡因、牛磺酸为主要抗疲劳成分的功能饮料，确实可以在短期内对疲劳起到缓解作用，但仅适合在疲劳状态下仍需工作的人群，且不能长期饮用。运动饮料则适合在强烈运动、人体大量流汗后饮用，其中的电解质和维生素可以补充人体机能，但并不适合在没有运动的情况下饮用，因为其中所含的钠元素会增加机体负担，引起心脏负荷加大、血压升高。专家提示，只要日常饮食科学合理，保证营养摄入充足和均衡，普通人无需额外饮用功能饮料。 　　功能饮料的成分差别很大，各产品的配方全由企业自己决定。与此同时，功能饮料的销售市场也没有得到应有的监管。很多功能饮料都标注了不适宜人群，如红牛在罐体上标注了不适宜人群为少年儿童，启力亦标明不适宜人群为少年儿童、孕妇。功能饮料一般也都标明单日限饮量，可记者从相关销售人员处了解到，购买这类功能饮料的大军恰恰是“不适宜人群”中的少年儿童，尤其是在学校、网吧、体育场等周边的小卖铺，红牛等功能饮料卖得特别多。

最近，儿子要参加体育考试。身材偏胖的儿子听同学说，喝了功能性饮料可以迅速增强体力，便打起了这种饮料的主意。为了让儿子考个好成绩，我这当爹的也就义不容辞地跑到超市里当起了采购员。 　　超市里，从二楼下来转角的货架上摆满了琳琅满目的功能性饮料，什么维他命水、含氧水、离子水、太空水……装在花哨的瓶子里，让人眼花缭乱。它们都自称富含多种营养成分，有益健康，因而备受欢迎。而功能性饮料的购买者也实在不少，就在我挑选的短短5分钟内，就有十几个人把它们放进了购物车。 　　看价格，功能性饮料的价格要比在超市里1元左右的矿泉水、纯净水高出不少，就是可乐、果汁、茶饮料也要比功能性饮料便宜一些。但为了儿子，我还是忍痛把一箱功能性饮料搬上了购物车。“就当这个月少抽一条烟吧”，我这样安慰自己。 　　带着“战利品”回到家，正好被来探望儿子的老丈人撞了个正着。看着搬着一大箱功能性饮料气喘吁吁的我，对营养学颇有研究的老丈人眉头微蹙。原来，不是所有人群都适宜喝功能性饮料，由于某些功能性饮料含有咖啡因，会刺激中枢神经，所以中学生最好不喝或少喝。对于身体健康，没有体力消耗、不需要补充能量的人，喝这些功能性饮料除了能够解渴外，没有太多实际意义。 　　虚心听完老丈人的训斥，为了儿子的健康，我上网查阅了功能性饮料的相关资料。目前，中国功能性饮料标准还不完善，只有运动饮料具有国家制定的技术标准《运动饮料标准技术要求》。除此之外，国内尚无针对功能性饮料而制定的国家及行业标准。 　　《中国软饮料分类标准》中给功能性饮料下的定义是，通过调整饮料中天然营养素成分和含量比例，以适应某些特殊人群营养需要的饮品，包括运动饮料、营养素饮料和其他特殊用途饮料3大类。而在功能性饮料市场上，还可更加细划，一般分为6大类别： 　　1.多糖饮料。大多指含有膳食纤维的饮料，可以调节肠胃。一般在饭前或饭后喝，能帮助消化，排除体内毒素。便秘的人长期饮用，可慢慢调节肠道，缓解和治疗便秘。 　　2.维生素饮料。能补充身体所需多种营养成分。维生素饮料除了补充人体所需的维生素外，其中的抗氧化成分还能清除体内垃圾，起到抗衰老的作用。这类饮料适合所有人。 　　3.矿物质饮料。与维生素饮料功能相似，用于补充人体所需的铁、锌、钙等各种矿物质元素，增强人体免疫功能和身体素质，改善骨质疏松，有效抗疲劳。适合容易疲劳的成人，儿童不宜。 　　4.运动平衡类饮料。能降低消耗，恢复活力。大多含有大量对人体有益的蛋白质、多肽和氨基酸，能及时补充人体因为大量运动、劳动出汗所损失的水分和电解质(盐分)，使体液达到平衡状态。适宜体力消耗后的各类人群，儿童不宜，血压高病人慎用。 　　5.益生菌和益生原饮料。能促进人体肠胃中有益菌生长，改善肠道功能，帮助消化、养颜，尤其适合老人和消化不良的人。 　　6.低能量饮料。所含热量、脂肪含量、糖分都低于其他功能性饮料，尤其低于补充体能的饮料，适合比较肥胖的人群。 　　北京市食品工业研究所专家认为，功能性食品强调的是适应的人群，适宜的场合，也就是说功能性饮料的安全是相对的，只有在特定的场合，特定的人群饮用才是安全的，否则就可能不安全。 　　看完这些资料，我才恍然大悟，不管是功能性食品，还是功能性饮料，都不能随便乱吃乱喝，特别要注意某些儿童不宜的产品。家长们，千万别在我们对孩子的一份爱里埋下不安全的隐患。

12月1日，酝酿已久的强制性国家标准《饮料通则》正式实施，新标准将市场上所销售的饮料划分为11大类，广受争议的功能饮料不在其列，但与之较为接近的一类是特殊用途饮料，即“通过调整饮料中营养素的成分和含量，或加入具有特定功能成分的适应某些特殊人群需要的饮料制品。”该饮料囊括运动饮料、营养素饮料和其他特殊用途饮料。其中营养素饮料是指“添加适量的食品营养强化剂，以补充某些人群特殊营养需要的饮料”。如此一来，市面上很多常见的、人气旺的功能饮料，都无一例外地面临集体改名问题。 　　相对于产品名称方面陆陆续续呈现的变化，消费者更关心的是，新标准实施之后，功能饮料将以什么样的形式、口味、价格全新亮相。记者近日在北京市场调查发现，虽然标准对“功能饮料”名称全面叫停，但市场上的产品包装还处于“改名”过渡期，进度明显不一。不过产品包装上的功能宣传丝毫没有缩水，凉茶产品继续突出清热去火，运动饮料强调补充电解质，抗疲劳饮料则注重提神醒脑……似乎每一款产品都能在其功能定位中迅速找出吸引消费者的卖点。 　　也许是定位明确，国内的功能饮料市场一直处于加速状态，不仅老品牌纷纷介入，新面孔也频频现身。近年来，营养素饮料、运动饮料等功能饮料都出现不少新品牌，单独品类集群已经基本形成 同时，消费者的认知度也显著增强，正在尝试接受功能饮料的各种新概念。 　　消费者齐先生偏爱运动饮料，觉得解渴又好喝，以前他习惯挑选一些熟悉的品牌和口味，后来开始突破以往，接触一些新品牌、新产品，“虽然产品在外观上有相似的感觉，但口味很多花样，常有惊喜的感觉。最重要的是，还可以在精神疲惫的时候补充能量。”齐先生认为，正宗的功能饮料不是在包装和名称上大做文章，而是真正含有各种人体所需的维生素和矿物质，可以补充人体所需的维生素、铁、锌、钙等各种营养元素。 　　和齐先生不同，邢女士很少选择功能饮料。“家里有小孩，不愿意让她过早地接触功能饮料，怕有不良影响，所以干脆不买。”邢女士的担心不无道理，据有关专家介绍，某些功能饮料中含有咖啡因等刺激中枢神经的成分，儿童应该慎饮，普通成年人也要在特定的环境下饮用才有益身体，比如在强烈运动、大量流汗后饮用，其中的电解质和维生素可以迅速补充人体机能。如果在没有运动的情况下饮用这类饮料，其中所含的钠元素会增加机体负担，导致心脏负荷加大、血压升高。 　　虽然褒贬不一，但在标准的新规下，功能饮料的定位不再是随心所欲，中国饮料工业协会秘书长赵亚利表示，特殊用途饮料基本上是以水为基础，添加氨基酸、牛磺酸、咖啡因、电解质、维生素、膳食纤维、植物提取液中的有效成分等调制而成。与饮料的其他产品比较，特殊用途饮料技术含量较高，特别是在对植物资源的利用上。与此同时，记者也注意到，市面上一些功能饮品在植物资源利用上别出心裁，在产品中加入人参、灵芝等特殊滋补成分，走高端的养生路线。 　　有关专家认为，不管是此前的功能饮料，还是今后的特殊用途饮料，其构成成分具有特殊性，每一种类别的功能饮料具体功效并不相同，主要特征是含有一些有益成分，可以快速对人体发挥功效。消费者对功能饮料的选择一般有3个标准：首先是口感，其次是功能，最后是没有副作用。功能饮料不像普通饮品随时随地都可以饮用，应该是特定的适宜人群或者是在特定条件下才可饮用，合格的功能饮料产品会标注饮用说明，消费者购买时一定要注意弄清楚自己是否适合。

近日，有关保健食品红牛饮料标签标识与批准证书内容不符，涉嫌非法添加等情况引起社会关注。国家食品药品监督管理局高度重视，立即组织对红牛饮料产品有关信息进行核查，组织专家组对产品安全性问题进行研究论证，并对红牛饮料生产经营企业开展监督检查及产品检验。 　　北京、山东、湖北、哈尔滨四省市食品药品监督管理部门分别组织检验机构对红牛饮料11个批次的产品进行了抽检，符合规定，尚未发现存在质量安全问题。关于红牛饮料中所含的苯甲酸钠和咖啡因两种原料同时使用是否会危害健康，专家组研究论证认为，这两种原料按照批准的使用量使用，符合国家有关规定 消费者按照标签标识的适宜人群、食用方法及食用量等要求使用是安全的。 　　关于红牛饮料原料标注的合法性问题，核查结果为，红牛饮料是1997年申报批准的保健食品，保健功能为抗疲劳 批准证书只载明主要原料，未载明苯甲酸钠、柠檬酸钠、胭脂红、柠檬黄等，符合当时的有关规定。 　　检查中发现，红牛饮料生产企业在标签标识等方面存在不规范的问题，监管部门已责令其限期改正。 　　目前，国家食品药品监督管理局正在加快推动有关保健食品监督管理法规政策建设，开展保健食品市场专项整顿，规范保健食品标签标识，依法开展保健食品清理换证，打击保健食品非法添加、夸大宣传等违法违规行为，保障保健食品质量安全。 　　小贴士 　　1、苯甲酸钠是什么 　　苯甲酸钠是我国食品安全国家标准中允许使用的食品添加剂，主要作为防腐剂，在风味冰棍、果酱、蜜饯凉果、酱油、食醋、配制果酒、碳酸饮料、风味饮料等食品中广泛使用。 　　2、咖啡因是什么 　　咖啡因是我国食品安全国家标准中允许使用的食品添加剂。咖啡因可存在于天然食物中，具有一定的提神醒脑作用，人们日常食用的咖啡、茶叶等食物中含有一定量的咖啡因，通常一杯绿茶中约含30mg咖啡因。 　　3、安钠咖是什么 　　2007年公布的精神药品品种目录将安钠咖列为第二类精神药品，由无水咖啡因和苯甲酸钠组成，有片剂和注射剂两种剂型，临床上主要用于治疗中枢性呼吸和循环功能不全。1份咖啡因加1份苯甲酸钠并不就是安钠咖，只有当这两种物质按照国家药品标准规定的配方和相关要求制成时才能称为安钠咖。 　　4、维生素PP是烟酰胺吗 　　维生素PP是一类具有预防癞皮病功能的维生素，具有这一作用的常见物质有两种——烟酸(也称“尼克酸”)和烟酰胺(也称“尼克酰胺”)。也就是说，烟酸或烟酰胺都可以起到维生素PP的作用。 　　5、什么是保健食品 　　保健食品，是指声称具有特定保健功能或者以补充维生素、矿物质为目的的食品。即适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗疾病为目的，并且对人体不产生任何急性、亚急性或者慢性危害的食品。 　　6、保健食品与其他食品的主要区别 　　保健食品是食品的一个特殊种类，界于其他食品和药品之间。 　　(1)保健食品强调具有特定保健功能，而其他食品强调提供营养成分。 　　(2)保健食品具有规定的食用量，而其他食品一般没有服用量的要求。 　　(3)保健食品根据其保健功能的不同，具有特定适宜人群和不适宜人群，而其他食品一般不进行区分。 　　7、保健食品与药品的主要区别 　　(1)使用目的不同：保健食品是用于调节机体机能，提高人体抵御疾病的能力，改善亚健康状态，降低疾病发生的风险，不以预防、治疗疾病为目的。药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质。 　　(2)保健食品按照规定的食用量食用，不能给人体带来任何急性、亚急性和慢性危害。药品可以有毒副作用。 　　(3)使用方法不同：保健食品仅口服使用，药品可以注射、涂抹等方法。 　　(4)可以使用的原料种类不同：有毒有害物质不得作为保健食品原料。 　　8、如何正确选择和食用保健食品 　　(1)检查保健食品包装上是否有保健食品标志及保健食品批准文号。 　　(2)检查保健食品包装上是否注明生产企业名称及其生产许可证号，生产许可证号可到企业所在地省级主管部门网站查询确认其合法性。 　　(3)食用保健食品要依据其功能有针对性的选择，切忌盲目使用。 　　(4)保健食品不能代替药品，不能将保健食品作为灵丹妙药。 　　(5)食用保健食品应按标签说明书的要求食用。 　　(6)保健食品不含全面的营养素，不能代替其他食品，要坚持正常饮食。 　　(7)不能食用超过所标示有效期和变质的保健食品。

夏日到来，各种饮料又进入热销时节，在花样繁多的饮料市场中，功能性饮料因为具有一些所谓的&ldquo 功能&rdquo 而备受钟爱。记者调查后发现，这些功能饮料并无统一的国家生产标准，其中不少存在着夸大宣传、忽悠消费者等问题。 　　突飞猛进种类繁多 　　6月11日，记者走访京城商超发现，商超在饮品区专门开辟了功能饮料的专区，也颇受消费者欢迎。 　　记者看到，在超市中最常见的功能饮料大致有这么几种：以红牛、力保健、黑卡、乐虎为代表的能量饮料，号称抗疲劳，增加动力 以佳得乐、尖叫、宝矿力水特为代表的运动饮料，号称补充电解质解&ldquo 体渴&rdquo 以脉动、水溶C100、酷乐仕为代表的维生素饮料，号称可补充维生素等各种营养物质 以乌梅、陈皮、真田、葛根等为代表的含植物药物成分的饮料，号称可解油腻、清肺、降火 以味全等为代表的益生菌饮料，号称可增加肠蠕动，预防消化不良 以九朵玫瑰为代表的美容饮料，号称可补充胶原蛋白，美容养颜&hellip &hellip 　　在朝阳区一家大型超市中，记者注意到，整排饮品货架大约摆放了十余种功能饮料，包括脉动、乐虎、红牛、佳得乐等多个品牌，在饮品货架中大约占据了30%的份额。超市工作人员告诉记者，&ldquo 这些饮料现在卖得很多，尤其是年轻人特别爱喝。&rdquo 　　记者在超市中随机采访了几位顾客，大多数人认为功能饮料比普通饮料更健康，而且能补充人体消耗的养分。&ldquo 我经常喝点功能性饮料，能补充营养，特别是夏天出汗多，喝点功能性饮料解暑又补充体力。&rdquo 市民张先生说。 　　根据有关数据显示，功能饮料在近几年的发展可谓突飞猛进。中投顾问食品行业研究员梁铭宣表示，功能饮料正处于一个加速发展期，上市品种不断增加，品类进一步丰富，消费者认可度稳步提升，销售量增长迅速。&ldquo 整个软饮料领域，国内功能饮料表现较为良好，其在软饮料的市场份额在8%左右。&rdquo 　　安全性受质疑 　　现代人越来越追求健康，加上都市人生活节奏快、压力大、亚健康状态普遍，功能饮料虽然切合人们追求健康的需求，但也受到不少质疑。 　　今年3月份，某媒体向第三方权威检测机构送检了7个品牌的9款功能性饮料，对其安全性和品质进行了检测。检测结果显示，国内俩着名品牌饮料的配方中，有可能会生成微量国家二类精神药品安钠咖。同时大部分产品的维生素B含量均超过正常适宜摄入量 而作为非保健食品的某品牌，则检出禁止添加的咖 啡因。 　　公开资料显示，安钠咖属中枢兴奋药，学名苯甲酸钠咖啡因，属我国严格管制的精神药品。安钠咖作为兴奋型的精神药品，用于治疗中枢神经抑制以及麻醉药引起的呼吸衰竭和循环衰竭等症。 　　尽管涉事品牌随后声明，产品配方经过国家卫生部批准，是已经销售多年、经过市场认可的成熟产品，请消费者放心饮用。但不少消费者仍产生安全性疑虑。&ldquo 这些抽检的功能性饮料如果真的如报道所说，那我们消费者喝多了，会不会对身体有伤害。&rdquo 市民周女士说。 　　不戴蓝帽子乱吹功效 　　功能饮料在高速发展中存在概念满天飞，夸大功效等乱象，甚至一些没有蓝帽子的普通饮料也宣传功效。 　　&ldquo 要美丽，喝爱透&rdquo ，这是贵州百灵爱透胶原蛋白饮品主打的广告语，其宣称添加了&ldquo 1300毫克阿拉斯加极致胶原&rdquo ，可以美容、保护关节 老北京饮料九龙斋酸梅汤主打选用了乌梅、山楂等纯天然原料，并宣传&ldquo 解油腻，喝九龙斋&rdquo 现在空气污染，pm2.5超标成了热点话题，立刻有厂家推出&ldquo pm2.5时代的饮料&rdquo &mdash &mdash 真田枇杷植物饮料，声称可以洗心、润肺、清霾粒&hellip &hellip 　　记者在国家食品药品监督管理总局网站查询到，爱透、九龙斋、真田等这些饮品并非保健食品，只是普通饮料。国家批准的保健食品功能有27个，每一款保健食品在申报的过程中，国家都有严格的要求，要经过各项实验、检验后才能认定其功能，比如可以提高免疫力等。 　　中国食品与营养信息交流中心专家阮光锋表示，这些饮品没有保健食品的标志蓝帽子，就在广告和产品介绍中宣传其各种功效，是一种违规行为，涉嫌虚假宣传。&ldquo 一些普通食品宣传功效也根本就不在国家规定的保健食品功能范围，如解油腻，清霾粒，这些宣传很容易误导消费者。&rdquo 　　据了解，如果是通过保健食品审核的饮料，在产品包装上都有一个类似草帽图案的标志，上面写有&ldquo 保健食品&rdquo ，而且有批准文号，写有&ldquo 卫食健字× × × 第× × × 号&rdquo ，目前市场销售的功能饮料中，只有红牛、力保健、启力、乐虎等少数几种戴上了&ldquo 蓝帽子&rdquo ，而其他功能饮料，仅有&ldquo 食字号&rdquo 标志，归类为普通食品。 　　缺少国家生产标准 　　为何众多宣传功能的普通饮料不去申请保健食品呢?业内人士表示，很多企业不去申请保健品，是因为审批过程复杂，耗时长，一个保健食品从上报到最后完成审批大约需要两年的时间，而食品是个快销品，很多企业不愿意等那么久。 　　阮光峰说，目前保健食品的功效是检验得比较严格的，要通过专家的各种评估。而非保健食品就没有这个评估环节，通常经过卫生、质检等部门的备案和认证，就可以生产上市，这些部门主要是从食品安全方面检测，至于产品的保健功效，是无人检测也无人保证的。&ldquo 还有一个重要因素就是一些饮料所宣称的功能概念根本就不在保健食品的功效范围，所以一些企业就索性不申请，大打擦边球。&rdquo 　　梁铭宣则表示，功能饮料夸大宣传等现象的一大重要因素是国内尚无功能型饮料的行业标准，这也一定程度上而言为企业的违规操作提供了可能性。&ldquo 中国软饮料分类标准中并没有功能性饮料，只有特殊用途饮料，包括运动饮料、营养素饮料和其他特殊用途饮料等。&rdquo 　　资料显示，目前只有运动饮料具有国家制定的技术标准&mdash &mdash 《运动饮料标准技术要求》。除此之外，国内尚无针对功能性饮料制定的国家及行业标准，也没有一个国家或者行业标准能够对功能性饮料作出准确解释。 　　梁铭宣还表示，国内功能饮料人均消费量仅是全球水平的1/10，所以未来市场空间也较大。但夸大宣传等问题或将使整个功能性饮料陷入恶性竞争，于单个品牌、整个行业的形象和长远发展均是不利的，如今随着市场参与者增多、竞争日趋激烈，企业推出功能饮料需要卖点，因此企业随意添加或者夸大宣传的动机更加明显。建议国家相关部门制定行业标准，并注重事中和事后监管。

【科学背景】随着信息技术的迅猛发展，非挥发性存储器件对于数据存储和处理能力的需求日益增长。铁电材料因其可切换的自发极化特性，在铁电场效应晶体管（FeFET）、铁电隧道结（FTJ）和类脑计算机等领域中备受关注。然而，传统铁电材料如Pb(Zr,Ti)O3（PZT）、BiFeO3（BFO）、BaTiO3（BTO）等存在严重的铁电疲劳问题，即随着极化反转周期的增加，器件性能显著下降。这一现象阻碍了这些材料在实际应用中的广泛使用。铁电疲劳的根本原因尚未完全理解，微观模型表明电荷缺陷在其中起到了负面作用，例如阻止铁电畴壁的传播，从而导致极化损失。尽管一些方法已被提出以减轻铁电疲劳，如引入金属氧化物作为电极、高温退火和紫外线照射，但这些方法仍未能从根本上解决问题。为了克服传统铁电材料的疲劳问题，科学家们开始探索具有不同切换机制的新型铁电材料系统。近年来，滑移铁电性在二维材料如六方氮化硼（h-BN）、二硫化钼（MoS2）、二碲化钼（MoTe2）和特别是3R-二硫化钼（3R-MoS2）中被发现，并引起了广泛关注。这种铁电性质的特殊之处在于，它是由于相邻层的相对平面运动导致的，而不是传统的离子位移机制。这种运动的能量障碍极低，电荷缺陷（如硫空位）的移动严格限制在平面内，不会影响到铁电极化的强度。有鉴于此，电子科技大学刘富才、复旦大学李文武及中国科学院宁波材料技术与工程研究所钟志诚共同通讯合作以3R-二硫化钼为例，展示了滑移铁电的抗疲劳特性。研究发现，无论施加何种脉冲宽度的电压，3R-二硫化钼的极化切换相关的记忆特性几乎保持不变，即使在长达105秒的应力时间下也是如此。理论计算进一步揭示了其无疲劳性能的机制，即由于超低的切换势垒和强大的平面内刚度，电荷缺陷无法聚集以钉住铁电畴壁运动。【科学亮点】（1）实验首次揭示了滑移铁电性质的新发现，基于3R-二硫化钼（3R-MoS2）构建了一种无疲劳的铁电系统。（2）实验通过以下几点验证和分析，得出了以下结果：&bull 铁电疲劳问题是传统铁电材料长期面临的挑战，限制了其在高性能存储器件中的应用。&bull 滑移铁电性质的独特机制允许相邻层之间的相对平面运动，有效地避免了电荷缺陷钉扎效应，从而实现了极化切换的无疲劳特性。&bull 通过对3R-MoS2的实验验证，无论应用何种脉冲宽度的电压扫描，其极化切换与记忆特性几乎不受影响，长时间应力测试也未观察到明显的疲劳效应。&bull 理论计算表明，3R-MoS2具有极低的切换势垒和强大的平面内刚度，使得电荷缺陷难以聚集并固定在畴壁运动过程中，进一步支持了其无疲劳性能。【科学图文】图1：常规铁电体与滑动铁电体受力后的区别。图2. 3R-MoS2器件的电特性。图3. 3R-MoS2器件的疲劳特性。图4. 3R-MoS2抗疲劳理论分析。图5. 3R-MoS2器件的超快开关。【科学结论】本文揭示了滑移铁电性质作为一种新型铁电材料系统的潜力和优势。传统铁电材料由于疲劳效应限制了其长期稳定的应用，而滑移铁电性质通过其特殊的极化切换机制，成功避免了这一问题。研究发现，滑移铁电性质在极化切换过程中电荷缺陷不会聚集固定极化，且具有极低的切换势垒，这使得其表现出了显著的抗疲劳特性，与脉冲宽度无关。这一发现不仅深化了对铁电材料本质的理解，还为铁电存储器件和类脑智能器件的设计与优化提供了新的思路和可能性。未来，可以进一步探索滑移铁电性质在其他二维和层状材料中的应用潜力，以及其在更广泛领域内的工程应用，例如高性能电子器件和量子信息处理。这些研究成果将有助于推动铁电技术的进步，为下一代电子设备的发展打开新的科学与技术前景。文献信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado1744

如果让你徒手掰断一根坚硬的铁丝，你会怎么做？徒手掰断铁丝非常困难，但反复弯折数次后铁丝便变得容易许多。多次的弯折作用导致材料的机械性能下降，最终表现为金属断裂。如同我们的身体处于长期工作状态会疲劳，长期的反复弯折也会导致金属疲劳，金属在这种情况下的失效便是“疲劳失效”。图片源自网络 什么是疲劳失效？ 疲劳失效是指材料在反复加载的条件下，由于长期承受循环应力或应变而导致的失效现象。与一次性超过材料强度极限的静态失效不同，疲劳失效通常发生在应力水平低于材料的屈服强度甚至抗拉强度的情况下。疲劳失效广泛存在于机械结构、工程材料和电子元器件中，是影响系统可靠性和使用寿命的重要因素。高温金属疲劳测试 疲劳失效的基本原理 疲劳失效的发生过程可以分为三个阶段：1. 裂纹萌生阶段：在材料表面或内部应力集中区域，微小的缺陷、孔洞、夹杂物或材料的异质性会导致局部应力集中。在反复加载的作用下，这些区域逐渐积累塑性变形，最终形成初始裂纹。2. 裂纹扩展阶段：一旦裂纹形成，随后的每一个载荷循环都会导致裂纹的进一步扩展。裂纹扩展的速率取决于材料的韧性、循环应力幅值以及环境因素。疲劳裂纹扩展的特征是每个循环引发的裂纹扩展长度非常小，但累积效应会导致裂纹逐渐扩展至危险长度。3. 最终失效阶段：当裂纹扩展到某一临界尺寸时，剩余的未损伤截面无法承受外部载荷，导致材料的突然断裂或失效。这种断裂通常发生在一个加载周期内，因此常被视为突发性的。传动轴断面 影响疲劳失效的主要因素 疲劳失效是一个多因素影响的复杂过程，以下是几种主要的影响因素：1. 应力水平和应力比：应力幅值越大，疲劳寿命越短。应力比（最小应力与最大应力的比值）也会显著影响疲劳行为，正应力比（拉应力占主导）通常更容易导致疲劳失效。2. 应力集中：孔洞、刻痕、焊缝等局部几何不连续处会产生应力集中效应，极大地加速疲劳失效的进程。3. 材料微观结构：晶粒尺寸、相界面、夹杂物和沉淀相等微观结构特征对疲劳裂纹的萌生和扩展有重要影响。例如，细晶粒结构通常具有较好的抗疲劳性能。4. 表面状态：材料表面的粗糙度、残余应力、氧化层或腐蚀状况都会影响疲劳失效。光滑的表面和有残余压应力的表面通常能够提高材料的疲劳寿命。5. 环境因素：环境温度、湿度、腐蚀介质等会加速疲劳裂纹的扩展过程。例如，在腐蚀环境下发生的腐蚀疲劳会比纯机械疲劳更加严重。 疲劳寿命预测与设计 疲劳寿命预测是工程设计中的关键步骤，常用的疲劳寿命预测方法包括应力寿命法、应变寿命法和断裂力学法。应力寿命法（S-N 法）：该方法通过实验测量材料在不同应力幅值下的疲劳寿命，并绘制 S-N 曲线（应力-寿命曲线）。S-N 法适用于高周疲劳（循环次数大于 104 次）的情况，特别是低应力高循环疲劳。摘自 GB/T 3075-2021 标准应变寿命法（ε-N 法）：该方法适用于低周疲劳（循环次数小于 104 次）情况，尤其是在塑性变形占主导的条件下。通过应变控制实验，可以获得材料的应变-寿命曲线，从而预测疲劳寿命。应力-应变迟滞曲线摘自 GB/T 26077-2021 标准断裂力学法：该方法通过分析裂纹扩展速率和裂纹临界长度来预测疲劳寿命。该方法在预测含裂纹结构或高应力集中区域的疲劳寿命时尤为有效。摘自 GB/T 6398-2017 标准 疲劳失效的预防措施 为防止疲劳失效，设计师和工程师通常采取以下措施：1. 优化设计：通过减少应力集中区域（如圆角代替尖角）和优化结构布局来降低局部应力水平。2. 材料选择：选用具有优良抗疲劳性能的材料，如细晶粒材料、疲劳裂纹扩展速率低的合金材料等。3. 表面处理：通过表面硬化、喷丸处理、抛光或涂覆保护层等方法提高材料表面的抗疲劳性能。4. 控制使用环境：通过减少腐蚀介质的接触，控制环境温度和湿度，可以有效延长材料的疲劳寿命。5. 定期检测与维护：在实际使用中，定期进行无损检测（如超声波、X 射线检测）以发现早期裂纹，并及时修复或更换关键部件，防止疲劳失效的发生。 疲劳失效是机械结构和工程材料中常见的失效形式之一，其复杂的形成机制和多样的影响因素使得预测和预防疲劳失效具有很高的技术挑战性。通过深入理解疲劳失效的机理，合理应用疲劳寿命预测方法，以及采取有效的预防措施，可以显著提高系统的可靠性和使用寿命，从而减少工程事故和经济损失。本期小英笔记就到这里什么是疲劳失效你学会了吗？✍ END 小英笔记 往期回顾

拉伸性能与疲劳性能是金属材料工程应用的关键指标，建立二者之间定量关系，实现金属材料不同力学性能之间关系的定量预测是金属结构材料领域重要研究目标之一。由于目前相关理论不够完善，基于微观变形与损伤机制的拉伸性能与疲劳性能定量预测模型并未建立起来。因此，虽有大量实验数据表明金属材料拉伸强度与塑性之间存在明确的倒置关系，拉伸强度与疲劳强度之间存在特定的关系，但至今仍缺乏定量模型来描述上述定量关系。因此，建立金属材料拉伸性能与疲劳性能定量预测具有重要科学意义。金属研究所张哲峰团队长期坚持材料疲劳与断裂基础理论研究，团队成员张振军项目研究员前期在缺陷与金属材料加工硬化关系方面进行了系统性研究，包括四类典型缺陷：1）零维缺陷：发现过饱和空位可提升合金的加工硬化能力；2）一维缺陷：在位错主导塑性形变的合金中实现了加工硬化能力回升；3）二维缺陷：在FeMnCAl系TWIP钢中实现随孪晶密度增加应变速率敏感性由负到正的转变；4）三维缺陷：在TWIP钢等强加工硬化材料中建立了微孔致颈缩判据。近来，在加工硬化微观机制研究基础上，张振军项目研究员提出了新的位错湮灭模型，并通过考虑初始组织状态与合金成分对加工硬化的影响，建立了单相金属材料普适性硬化模型-指数硬化（ESH：Exponential Strain-Hardening）模型，并据此首次推导出单相金属材料拉伸应力(σ)-应变(ε)定量关系：其中硬化指数n为位错湮灭距离(ye)的表达式反映合金成分的影响。η为初始缺陷对屈服强度(σy)非位错性贡献的比例，反映微观组织的影响；ΘⅡ为第二阶段硬化率，对同一金属合金体系为常数。该ESH模型得到了6种合金成分、100余种不同微观组织状态单相铜铝合金的实验验证，如图1所示。该ESH模型阐明了单相金属材料形变过程中一些重要规律：1）用一个参数(n)统一了五阶段加工硬化规律；2）揭示了极限强度、临界强度、真抗拉强度与成分及变形机制之间关系；3）首次推导出"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系（公式(2-4)，图2a-2c）；4）定量揭示了拉伸强度-塑性同步提升的两个基本原则，即成分优化（提升位错滑移平面性）与组织优化（降低初始高能缺陷），在铜合金、镍基合金、TWIP钢、高氮钢、316L不锈钢等单相合金中均得到了系统性实验验证；5）实现了单相铜铝合金拉伸强度、塑性及拉伸应力-应变曲线的定量预测，如图2d-2f所示：　上述研究成果最近以2篇论文连载方式发表在Acta Mater 231 (2022) 117866和231 (2022) 117877上。基于该ESH模型，博士生曲展在张振军项目研究员的指导下，进一步揭示了三类变形铝合金（2xxx、6xxx、7xxx）拉伸强度和塑性随时效时间变化的共性转变规律与机制，建立了三类铝合金加工硬化指数与时效过程中析出相性质及几何特征之间的定量关系，提出了变形铝合金时效过程对加工硬化能力提升的析出相控制原理（J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67）。为了建立金属结构材料拉伸性能与疲劳性能之间定量关系，该团队成员刘睿博士在对铜铝单相合金拉伸性能与高周疲劳强度系统性研究的基础上，从疲劳损伤过程弹性变形与应变局部化两方面入手，通过引入合金成分、微观组织与宏观缺陷参数，建立了金属结构材料高周疲劳强度预测模型：其中参数C代表合金成分（或弹性模量）对疲劳强度的影响，强度σy和σb为微观组织对疲劳强度的影响，参数ω反映了宏观缺陷对疲劳强度的影响，如图3(a)所示；该高周疲劳强度预测模型得到了钢铁材料、铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等20余种典型工程结构材料系统性疲劳实验验证，如图3(b)所示。该研究成果也以2篇论文连载方式发表在J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249和70 (2021) 250-267上。在疲劳裂纹扩展预测模型方面，最近李鹤飞博士在团队成员张鹏研究员的指导下，针对高强钢强度-韧性匹配关系，通过断裂力学理论分析，建立了以静态力学性能预测其疲劳裂纹扩展速率模型：其中σb为拉伸强度，KIC为断裂韧性，E为弹性模量，R为应力比，α为扩展速率常数。同时，为了指导关键构件材料强度-韧性优化提高疲劳裂纹扩展阻力，建立了高强度金属材料等效疲劳裂纹扩展速率模型（如图4(a)所示）。通过选择高强度金属材料强度-韧性之间匹配关系，可快速预测和降低其疲劳裂纹扩展寿命（如图4(b)所示），进而可以指导关键构件材料抗疲劳损伤容限设计。上述关于疲劳裂纹扩展速率预测模型在多种高强铝合金、钛合金及高强钢材料中得到了验证。该研究成果发表在J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50上。将上述金属材料拉伸性能和疲劳性能定量预测模型联合起来，可以实现通过测试金属结构材料少数组织状态的拉伸性能快速预测和优化其疲劳性能的功能，为金属结构材料疲劳性能预测与优化软件研发奠定理论基础，也为金属结构材料及工程构件抗疲劳设计与制造提供理论支撑。上述研究工作得到了国家自然科学基金重大项目（51790482）、重点项目（51331007、52130002）、面上项目（51771208、51871223）项目、中国科学院王宽诚率先人才计划"卢嘉锡国际合作团队"（GJTD-2020-09）、"青年促进会"项目（2018182、2021192）及辽宁省"兴辽计划"创新团队项目（XLYC1808027）的资助。相关成果列表及链接：1. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. A general physics-based hardening law for single phase metals. Acta Mater 231 (2022) 117877https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645422002531#sec00202. Zhang ZJ*, Qu Z, Xu L, Liu R, Zhang P, Zhang ZF*, Langdon TG. Relationship between strength and uniform elongation of metals based on an exponential hardening law. Acta Mater 231 (2022) 117866.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964542200252X3. Qu Z, Zhang ZJ*, Yan JX, Gong BS, Lu SL, Zhang ZF*, Langdon TG. Examining the effect of the aging state on strength and plasticity of wrought aluminum alloys. J Mater Sci Technol 122 (2022) 54-67.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222001967?via%3Dihub4. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: I. Model building and fatigue strength prediction. J Mater Sci Technol 70 (2021) 233-249.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030220307441?via%3Dihub5. Liu R, Zhang P*, Zhang ZJ, Wang B, Zhang ZF*. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: II. Parameter analysis and fatigue strength improvement. J Mater Sci Technol 70 (2021) 250-267.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S100503022030743X?via%3Dihub6. Li HF, Zhang P*, Wang B, Zhang ZF*. Predictive fatigue crack growth law of high-strength steels. J Mater Sci Technol 100 (2022) 46-50.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1005030221005053?via%3Dihub7. 张振军、张哲峰、张鹏、王强；一种金属材料拉伸性能的预测方法, 2021-7-6, ZL201711234799.0，发明。已授权8. 张哲峰、刘睿、张鹏、张振军、田艳中、王斌、庞建超；一种金属材料疲劳强度的预测方法，2021-8-10，ZL201711235841.0，发明。已授权9. 张鹏、李鹤飞、段启强、张哲峰；一种预测高强钢疲劳裂纹扩展性能的方法，2021-3-26，ZL201910030260.6，发明。已授权图1 ESH模型的建立与实验验证：(a-b) 模型推导过程；(c-d) 强度与塑性验证图2 ESH模型的应用：(a)建立"屈服强度-抗拉强度-均匀延伸率"之间定量关系；(b)实现拉伸性能及拉伸应力-应变曲线定量预测图3 高周疲劳强度预测模型的建立与验证：(a) 模型建立过程；(b,c) 系统性实验验证图4 (a)等疲劳裂纹扩展速率模型图 (b)工程材料强度-韧性与疲劳裂纹扩展速率关系

手提袋疲劳强度试验机的测试原理与应用在当今快节奏的消费社会中，手提袋作为日常购物、物流运输及品牌宣传的重要载体，其耐用性与安全性直接关系到消费者的使用体验与品牌形象。特别是塑料手提袋、背心袋等广泛应用的提袋类型，其承受重量与抗疲劳性能更是成为了衡量产品质量的关键指标。为此，手提袋疲劳强度试验机应运而生，以其独特的测试原理与广泛的应用领域，成为了质检单位及手提袋生产厂家不可或缺的质量检测工具。重要性解析手提袋在使用过程中需承受不同重量物品的提携，若疲劳强度不足，易在多次使用后发生断裂，不仅影响使用便捷性，更可能因突然断裂导致物品散落，造成安全隐患。手提袋疲劳强度试验机通过模拟真实使用场景，提前发现潜在问题，确保产品在市场流通中的安全性。对于生产厂家而言，利用手提袋疲劳强度试验机进行严格的疲劳测试，能够精准评估产品的耐用性，从而指导生产工艺的改进与优化。测试原理与应用三泉中石的手提袋疲劳强度试验机SPL-30，核心在于其独特的测试原理：通过模拟手提袋在实际使用过程中的上下振动疲劳状态，对提袋的承重能力及耐久性进行全面评估。具体操作为，将相当于手提袋标称内装物质量两倍的颗粒混合物（如沙子、小石子等）装入袋中至四分之三容量，随后将手提袋悬挂于试验机上。根据预设的提袋次数或时间，试验机自动进行上下振动，模拟提携过程中的动态负荷变化。试验结束后，通过仔细观察提袋的提手、缝合处等关键部位是否出现破损、撕裂等现象，来判断手提袋的疲劳强度是否符合要求。广泛应用质检单位：作为质量监督的权威机构，质检单位利用手提袋疲劳强度试验机对市场上流通的手提袋产品进行抽检，确保产品符合安全标准，维护消费者权益。手提袋生产厂家：在产品研发、生产及质量控制等各个环节，手提袋生产厂家均需依赖该试验机进行性能测试，以优化产品设计，提升生产效率，确保出厂产品的品质稳定可靠。科研机构与高校：此外，手提袋疲劳强度试验机SPL-30还广泛应用于包装材料、材料力学等科研领域，为科研人员提供精准的实验数据支持，推动相关领域的科技进步与发展。综上所述，手提袋疲劳强度试验机SPL-30以其重要的测试意义与广泛的应用前景，成为了现代质检体系与工业生产中不可或缺的一部分。作为专业从事药品包装玻璃安瓿检测仪器的行业领先者-济南三泉中石实验仪器有限公司，紧跟国家标准的要求，也参与部分国家药包材标准的制定工作。利用自身在药品包装检测领域多年的技术积累和行业应用经验，为标准的制定工作提供数据和理论的支持，为国家标准体系的建立添砖加瓦。

仪器信息网讯 2013年5月16日，在CISILE 2013召开期间，由中国仪器仪表行业协会试验仪器分会与仪器信息网主办的“第二届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心成功举办。本次论坛围绕试验机最新技术进展、试验机技术最前沿应用等主题，特别邀请了3位试验机的资深用户以及厂商代表作了精彩报告，近40位试验机行业的专家、用户、厂商代表参加了会议。 　　中国建筑材料科学研究总院包亦望教授 　　报告题目：超高温极端环境下的力学性能评价 　　中国建筑材料科学研究总院包亦望介绍到，航空航天领域的很多材料构件工作在高超声速流、超高温氧化、高低温腐蚀等极端特殊环境下，因此对这些条件下的材料构件性能评价难度极大。 　　同时，包亦望指出，超高温力学性能评价是关系航空航天飞行器成败的关键，目前国内极端特殊环境下材料构件性能评价存在两个问题：第一没有科学的测试装置，具体表现在缺少服役过程在线检测数据，试验夹具不能承受极端环境，样品支撑和加载很困难 第二，没有测试方法标准，具体变现在现有技术和标准无法满足极端环境应用，缺少材料构件性能评价表征方法，缺少材料/构件失效机理评价准则。 　　最后，包亦望总结到，解决超高温极端环境下的力学性能评价的关键是采用模块化组合式的试验设备、进行非接触式的位移测量与易位加载、在氧化、高温与腐蚀的耦合环境下保护好夹具。 　　清华大学航天航空学院工程力学系教授王习术 　　报告题目：湿度对材料疲劳强度影响的试验与评估方法 　　清华大学航空学院工程力学系教授王习术介绍到，疲劳研究的工程领域主要有高速与城市交通车辆、普通轿车，航空飞机、微电子，大型水利，风力发电等，这些领域的疲劳测试又各有特色，比如，普通轿车的结构疲劳试验要求控制联动，根据情况进行比例加载或非比例加载，此外加载类型须根据不同路况进行变更。 　　报告中还指出，相对湿度大于60%的环境对铝合金材料的高周(³ 105)疲劳强度影响不能忽视，而微弧氧化+封孔工艺制备的陶瓷涂层能有效增强铝合金的疲劳强度，减少湿度对其的影响。此外，王习术强调，疲劳导致工程结构的失效及断裂事故时有发生，相对湿度降低铝合金疲劳强度的失效机制还有待进一步研究，研究队伍尚需科研人员和工程技术人员以及试验机厂商共同努力。 　　丹东奥龙射线仪器集团有限公司技术总监姜盛杰 　　报告题目：工业X射线的发展趋势 　　丹东奥龙射线仪器集团有限公司技术总监姜盛杰谈到，目前市场上常规的射线检测仪器主要有X射线探伤机、共频固定式X射线衍射仪、X射线成像衍射系统、在线检测系统等。其中，便携式X射线探伤机主要应用于野外。此外，从便携式X射线探伤机的发展情况来看，纵频、横频、高频固定式的、数字成像便携式的、工业CT是目前的研究热点。 　　北京工业大学机电学院尚德广 　　报告题目：复杂载荷下高温多轴多轴疲劳强度评估与寿命预测研究 　　北京工业大学机电学院尚德光指出，重大装备寿命—安全服役技术一直以来都被列入国家的中长期科技发展规划当中，因此重大装备的疲劳测试一直都是研究热点。在工程设计中会遇到很多疲劳测试设计，但是在一些方面还存在不足，目前拟需要解决的问题是结构细节抗疲劳设计、重大机械装备结构定寿、高温服役环境下关键结构零部件寿命损耗监测、服役中重大装备结构延寿等。 会议现场

2021年2月，美国联合航空公司从丹佛飞往夏威夷的一架波音777客机在起飞不久后，机上的普惠发动机着火且有零件开始掉落，随即折返丹佛。幸运的是，这起事件没有造成人员伤亡。经过调查，美国国家运输安全委员会表示，出现故障的波音777客机的引擎风扇叶片受损与金属疲劳有关。资料图：当地时间2月21日，在科罗拉多州丹佛市郊外的布鲁姆菲尔德附近的居民区，发现从美国联合航空公司飞机引擎上掉落的碎片。在航空领域，金属疲劳导致的事故并不罕见早在1954年，英国海外航空781号班机由一架彗星型客机执行由罗马至伦敦的飞行，行至地中海上空时，飞机突然爆炸解体，机上29名乘客及6名机组人员无一生还。据调查，发生事故的彗星型客机存在严重设计问题，当飞机长期处于高空、高速环境下，机内外气压不平衡，会导致金属疲劳，最终从机顶天窗的铆钉处爆裂。这是民航历史上首次发生因金属疲劳导致的空难事件。事故最终导致彗星型客机退出市场，而顶替它的，正是波音公司的707客机。但波音客机同样也没能摆脱金属疲劳的阴影。1985年8月，执飞日本航空123号航班的波音747飞机发生空难，造成超过500人遇难，这是世界航空史上最严重的空难之一。事后调查发现，该飞机在失事7年前发生机尾擦地，波音人员在机体受损部位的维修方法错误，导致事发时尾端机体因金属疲劳而爆开、连带损毁尾翼与液压系统，最终飞机失控，迫降不及坠毁。可以看出，对于飞行安全来说，金属疲劳带来的威胁是致命的。那么，什么是金属疲劳？所谓金属疲劳，是指一种在交变应力作用下，金属材料发生破坏的现象。机械零件在交变压力作用下，经过一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有在时间上的突发、位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点，不易被及时发现。关于金属疲劳损伤方面的研究记载，可追溯到1828年，德国矿业工程师Albert发现矿山机械用的升降链条多次在低于它的极限强度下发生破坏，对此进行了研究从而首次提出金属疲劳的概念。1850年，德国工程师Wohler设计出第一台疲劳试验机，对疲劳问题进行了进一步研究。1884年，德国学者Bauschinger发现“循环软化”现象，并提出循环应力-应变滞回曲线概念。20世纪初，随着宏观-细观的力学理论及其实验方法的发展，人们开始使用金相显微镜来研究疲劳机制。1945年，美国学者Miner在Palmgren工作的基础上提出了线性累积损伤的理论公式，得到了目前实际工程中应用广泛的Palmgren-Miner模型。1958年，苏联科学家Kachanov提出利用连续性变量描述材料性能退化或材质受损的连续性过程，后来Rabothnow提出有效应力和损伤因子的概念，为损伤力学的建立作了开创性工作。1977年，Janson和Hult等人提出损伤力学这一概念。从20世纪80年代至今，对金属疲劳问题的研究进入了一个快速发展的阶段。世界各国的科学工作者对疲劳破坏的研究都十分重视并取得极大的发展。但是，影响疲劳破坏的因素众多且彼此相互影响，还与结构件实际情况紧密关联，导致应用性成果远不能满足工程设计以及生产应用。研究金属疲劳需要用到哪些仪器？回顾金属疲劳的发展历程，可以看到，随着疲劳研究的深入，出现了如疲劳试验机、金相显微镜等不同的仪器设备以满足研究者们的使用需求。接下来，就盘点一下金属疲劳研究常用的一些仪器设备。疲劳试验机疲劳试验机，是一种主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。目前市场上疲劳试验机品牌有MTS、英斯特朗、Zwick、万测、斯特普、三思纵横等。金相显微镜金相显微镜，主要通过对组织形貌的检查来分析金属的组织与其化学成分的关系，可以确定各类钢材通过不一样的加工和热处理后的显微组织，以此来判断钢材质量的好坏，如各类型的钢材夹杂物在组织中的分布情况和数量以及金属晶粒度的大小。该仪器品牌有徕卡、蔡司、奥林巴斯等。超景深显微镜超景深显微镜，主要用于观察传统光学显微镜因景深不够而不能看到的显微世界，其应用领域拓展到光学显微镜和扫描电子显微镜之间。产品品牌有基恩士、徕卡、浩视和蔡司等。扫描电子显微镜扫描电子显微镜，用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。其与能谱组合，还可以进行材料的成分分析。该仪器品牌有赛默飞、日本电子、泰思肯、欧波同、聚束科技、蔡司等。3D轮廓测量仪3D轮廓测量仪，是测量各种机械零件素线形状和截面轮廓形状参数的精密设备，如角度处理、圆处理、点线处理、直线度、凸度、对数曲线、槽深、沟曲率半径、沟边距、沟心距、轮廓度、水平距离等参数。该仪器品牌有基恩士、布鲁克等。以上列举了金属疲劳研究过程中常用的5类仪器，实际上，金属疲劳试验多样，所涉及到的仪器远不止这些。随着研究者工作的深入，对相关仪器设备的性能要求也越来越高。鉴于金属疲劳研究涉及内容的广泛性，疲劳损伤影响因素的多样性和金属构件自身的复杂性和不确定性，金属疲劳评估仍是一项长期而艰巨的工作。

选果醋饮料小心勾兑品 　　不久前，国内一些食品专家通过媒体提醒消费者，由于果醋饮料目前没有国家标准，市场上出现了不少由醋酸、果味香精等勾兑的产品。这些产品没有任何营养和保健价值，消费者选择时一定要多加小心。 　　食醋是一种东西方共有的古老调味品。在中国、日本、韩国等亚洲国家，食醋主要是以粮食作物为原料酿制，习惯上被称作谷物醋。而在欧洲，食醋的酿制主要以葡萄、苹果等水果为原料，所以西方的食醋多指水果醋。近年来，随着国内果蔬加工业的发展，果醋酿造作为一个新兴产业发展十分迅速。 　　果醋饮料≠稀释果醋 　　随着人们营养和保健意识的提高及饮料行业的迅猛发展，果醋及果醋饮料也越来越被广大消费者所接受。在日常生活中，普通消费者很容易将果醋与果醋饮料的概念混淆。果醋是以葡萄、苹果等水果为原料，在微生物的作用下经酒精发酵和醋酸发酵制成的一种酸性调味料，欧洲标准规定其醋酸含量必须大于5%。而果醋饮料则是以水果为主要原料经微生物发酵后，再添加蜂蜜、果汁或其他食品添加剂调配而成的一种含醋酸的饮料，其醋酸含量一般远远小于5%。果醋饮料是兼有水果风味与食醋营养保健功能的一种新型饮品。适合生产果醋饮料的水果包括葡萄、苹果、梨、柑橘、水蜜桃、猕猴桃、山楂、沙棘、野生酸枣、桑葚、番木瓜、柿子、杏等。目前国内以苹果醋饮料居多。 　　果醋饮料的生产工艺比较复杂。其基本过程是水果经预破碎压榨、澄清后，调节糖度，接入活化好的酵母进行酒精发酵。当酒精含量达到一定浓度时接入醋酸菌进行醋酸发酵。醋酸发酵结束后的液体经澄清等处理后，按一定比例添加蜂蜜、浓缩果汁、糖和其他食品添加剂，调配制成口感适宜的果醋饮料。 　　果醋饮料有保健功能 　　果醋饮料中含多种有机酸、糖、矿物质、维生素、氨基酸等成分，有一定的营养价值和保健作用。果醋饮料中的有机酸除醋酸外，一般还有葡萄糖酸、乳酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、蚁酸、酮戊二酸和焦谷氨酸等。有机酸能有效维持体内的酸碱平衡，它还有调节体内代谢，消除疲劳，健胃消食，增进食欲，生津止渴等作用。果醋饮料中还富含钾、锌等多种矿物元素，这些矿物元素在调节机体酸碱平衡、钾钠平衡，以及保护心血管方面具有一定的作用。果醋饮料中还含有维生素C、维生素E、尼克酸等维生素。此外，果醋饮料中也含有多酚类化合物和黄酮等抗氧化物质，它们对清除体内自由基，抗衰老和预防心血系统疾病有一定的功效。 　　选果醋要看发酵过程 　　目前我国果醋饮料的生产仍没有统一的行业标准，市售果醋的质量良莠不齐，价格高低不等。少数商家利用普通粮食醋甚至冰乙酸为原料勾兑生产果醋饮料，这种产品口味差，质量没有保证。所以广大消费者在选购果醋饮料时，要注意产品标签上是否表明产品生产过程包括发酵过程。此外，尽管在相关研究中有苹果醋饮料具有预防龋齿，山楂醋饮料具有降血糖等功效的报道，但由于果醋饮料中蜂蜜及糖的添加量没有严格的限量标准，所以市售果醋饮料在预防龋齿和降血糖等方面的功效仍值得推敲。 　　广大消费者在选购果醋饮料时，一定要根据个人体质，合理选购。特别是糖尿病患者一定要注意果醋饮料中糖的含量。此外，果醋饮料中醋酸能在体内与钙质合成醋酸钙，增强钙质的吸收，但是摄入过多的醋酸也可能导致人体钙质流失。因此，果醋饮料虽好，但也不要过度饮用。

近日，有媒体对市场上的9款功能性饮料进行送检，其中包含了红牛、启力、日加满、力保健、乐虎、东鹏特饮、能立方7个品牌，对其安全性和品质进行了检测。检测结果显示，红牛和东鹏饮料的配方中，有可能会生成微量国家二类精神药品安钠咖。 　　两企业称产品配方符合国家标准 　　对此，新京报记者联系上述两企业，其客服人员均回复称，产品配方符合国家标准。公开资料显示，安钠咖属中枢兴奋药。学名苯甲酸钠咖啡因，属我国严格管制的精神药品。安钠咖作为兴奋型的精神药品，用于治疗中枢神经抑制以及麻醉药引起的呼吸衰竭和循环衰竭等症。少数人服后可出现耐受。 　　红牛公司服务热线工作人员对新京报记者表示，该公司生产的产品中并无安钠咖这一成分，产品中任何成分均按照国家标准进行添加。记者拨打东鹏特饮官方网站公布的总部电话，接线的工作人员表示，产品配方经过国家卫生部批准，是已经销售多年、经过市场认可的成熟产品，请消费者放心饮用。 　　据其介绍：中国卫生部批准的维生素功能饮料只有2种，一种是大家所熟知的红牛(源于泰国)，第二种是东鹏特饮(中国)。人在生理性疲劳之时，体内能量物质缺乏，能量代谢不足或存在障碍，饮用维生素功能饮料，提神醒脑补充能量，可以快速消除疲劳，振奋精神，提高工作效率与生活质量。

近日据媒体报道，一批来自上海可口可乐饮料公司的零度可口可乐原液主剂配料被台湾"卫生署食品药物管理局"检验出防腐剂"对羟基苯甲酸甲酯",每千克含2.062克，为当地禁止掺入碳酸饮料内的物质。对此，可口可乐大中华区方面作出回应。该公司公共事务及传讯部在7月18日的声明中表示："此次台湾涉及的防腐剂是许多国家和地区(包括中国内地、香港和美国)的食品法律法规所认可的安全添加剂之一，并被广泛接受可安全使用于食品及饮料类，但是台湾地方法律规定不容许使用在汽水中。 " 　　对于这批添加了"对羟基苯甲酸甲酯"可乐原液的用途，可口可乐方面表示将用于现调机，即麦当劳等快餐店所销售的杯装饮料产品，不过必须在现调制机器内经过稀释后才能对外销售，稀释后的对羟基苯甲酸甲酯浓度非常小，仅为每千克0.015毫克。据可口可乐方面声称，被检出的对羟基苯甲酸甲酯是现调机浓缩液的一些制造原料中自然带入的，并非刻意添加。据悉，这些含有对羟基苯甲酸甲酯的现调制零度可口可乐除了在麦当劳等快餐店销售外，也在一些商场、卖场有售。可口可乐方面还强调，市场上所销售的采用预包装方式的易拉罐和塑瓶零度可乐并不含对羟基苯甲酸甲酯。 　　涉及此事的麦当劳公司昨天也发来声明表示，麦当劳对选用食品原料进行适时监控及验证，以确保进入餐厅销售的产品符合安全标准。麦当劳餐厅现调机销售的杯装零度可乐符合国家相关食品标准。 　　微量添加对羟基苯甲酸甲酯，不会造成危害。国家认证委食品安全管理体系认可评审员喻雨琴表示，对羟基苯甲酸甲酯是一种国际认可的广谱型高效食品防腐剂，在PH值3至8的溶液中，对细菌、霉菌、酵母菌等都能起到较好的杀菌作用，且较为安全。据悉，我国食品工业早在2001年就已开始使用该类防腐剂，欧美、日本等国则已广泛用于食品、饮料、化妆品、药品和纺织品等领域。目前，根据我国《食品添加剂使用卫生标准》，对羟基苯甲酸甲酯可添加在碳酸饮料中，最大使用量为0.2克/千克。台湾检测的样本是未稀释的浓缩原液，但市民喝的是稀释后产品，稀释后的对羟基苯甲酸甲酯含量符合相关标准。不过，喻雨琴表示，近年有国外研究表明，对羟基苯甲酸甲酯类具有潜在的雌激素活性，可能是一类环境内分泌干扰物。 　　记者7月18日在南京东路上的超市随机购买了几瓶易拉罐装和瓶装的 "零度可口可乐"汽水，这些产品标明的配料有"焦糖色、磷酸、苯甲酸钠、阿斯巴甜、安塞蜜、柠檬酸钠、咖啡因、蔗糖素"等，未出现台湾方面检出的对羟基苯甲酸甲酯。记者此后又走访了一些使用现调机售卖杯装可口可乐的餐饮服务单位，发现现调机调出的杯装饮料未标识所含成分。一家火锅店的店长告诉记者，现调机使用的原浆都由可口可乐单方面提供，只知道原浆进入机器后会与纯净水按一定比例调制，才能做出对外售卖的杯状饮料，但原浆与水的配比、原浆中是否含添加剂都不清楚，"平时一按就是一杯，没原浆了就打供应商电话再续上，其他的没考虑那么多。"可口可乐方面对此表示，国家规定只有预包装饮料才需要标明成分，现调机调出的杯装饮料并不在规定之列。

脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷很敏感，在长时间的循环载荷作用下，材料很容易累积损伤产生疲劳裂纹，进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展，对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性，但这常依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为，然而一旦裂纹开始扩展，就会对器件的性能产生不可逆的影响，因此寻找并开发新的耐疲劳结构模型对未来可变形功能材料的设计制备具有重要的科学意义和应用价值。中国科学技术大学俞书宏院士团队和吴恒安教授团队成功揭示了双壳纲褶纹冠蚌铰链内的可变形生物矿物硬组织的耐疲劳机制，提出了一种多尺度结构设计与成分固有特性相结合的耐疲劳设计新策略，为未来耐疲劳结构材料的合理创制发展提供了新的见解。研究成果以“Deformable hard tissue with high fatigue resistance in the hinge of bivalve Cristaria plicata”为题，于6月23日发表在国际顶尖学术期刊《Science》上。审稿人评价称：“这份手稿展示了一个非常有趣的工作”、“这是一份令人兴奋的稿件。它集成了诸多表征技术来理解双壳纲铰链组织的显著疲劳抗性”、“这无疑激发了对生物复合材料的进一步研究，以设计抗疲劳性能增强的新材料”。同期《Science》观点栏目（Perspectives）以“A bendable biological ceramic”为题发表了评述（Science 2023, 380, 1216-1218），评述称“通过整合不同尺度的原理——从铰链的整体结构到单个晶体的原子结构——孟等人揭示了大自然如何主要从脆性成分中创造出抗疲劳、可弯曲、有弹性的结构。这些跨尺度原理要求在最精细的尺度上精确，而软体动物如此精确地沉积壳的细胞和分子机制是一个正在探索的领域”；“匹配生物精细控制对于对生物启发材料感兴趣的人类工程师来说是一个特别的挑战，正如开发模仿珍珠质强度和韧性的复合材料所面临的困难所证明的那样”；“尽管孟等人研究的力学性能与这种特殊生物体的需求相匹配，这些原理如何在更广泛的系统范围内得到完善，这是令人兴奋的前景。”论文共同第一作者为中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生孟祥森，近代力学系周立川博士（现就职于合肥工业大学）、化学系刘蕾博士。我校俞书宏院士、吴恒安教授和茅瓅波副研究员为论文通讯作者。双壳纲动物褶纹冠蚌（Cristaria plicata）又称鸡冠蚌，是一种常见的淡水蚌类。为了满足生存需求（滤食、运动等），其外壳在一生中需要进行数十万次的开合运动，而连接两片外壳的铰链部位也会经历反复的受压和变形，表现出优异的耐疲劳性能。本工作中，研究人员揭示了铰链部位中的折扇形矿物硬组织所蕴含的跨尺度耐疲劳设计原理。从计算机断层扫描图（CT）和剖面光学照片可以看出，铰链可以分为两个不同的区域：外韧带(OL)和折扇形矿物硬组织(FFR)（图1，A和B）。研究人员首先观察了这两个区域在双壳开合过程中的运动行为（图1，D和E），并结合有限元分析(FEA)，明晰了不同区域所承担的力学角色。在闭合过程中，OL发生拉伸，承担主要的周向应力并储存大部分弹性应变能；FFR区域在周向弯曲变形，并在受限的径向变形下提供强有力的径向支撑用以固定OL（图1，F到H）。图1（A）褶纹冠蚌和截面照片；（B）铰链切片照片和CT重构图；（C）在正常开合和过载状态下的疲劳测试结果；（D）开合前后铰链各区域形状变化及其轮廓图；（E）有限元模型对应的开合前后的铰链各区域形状变化及其轮廓图；（F）铰链有限元分析模型示意图；（G）开合状态下铰链各区域周向应力分布；（H）开合状态下铰链各区域径向应力分布。研究人员对FFR在不同尺度上的观察发现，其具有跨尺度多级结构特征。在宏观尺度上，FFR的扇形外形能使其在OL和外壳之间实现有效的载荷传递。进一步的深入观察发现，FFR由弹性有机基质和嵌入其中的脆性文石纳米线组成。文石纳米线直径约为100-200纳米，线的长轴方向在形貌上和扇形的径向方向一致，在晶体学上纳米线沿002晶向取向（图2，A到H）。考虑到文石晶体在002晶向的压缩模量远大于其他晶向，这种微观形貌和晶体学取向上的一致性意味着FFR能有效地为OL的拉伸提供支撑（图2，I和J）。这一结果也通过压缩力学和FEA模拟进行了进一步的验证。此外，FEA模拟结果显示，这种微米尺度上的软硬复合微观结构在压缩、拉伸、剪切三种受力状态下能够进行协调变形，在这个过程中有机基质承担了大部分的压缩和剪切应变，极大地减少了材料内部的应力集中，从而避免了文石纳米线侧向断裂，降低了FFR发生疲劳损伤的可能性。图2（A）FFR在纵向上的自然断面扫描图；（B）FFR在横向上的自然断面扫描图；（C和D）FFR脱钙处理之后的扫描图；（E和F）文石纳米线中的孪晶结构透射电子显微图片；（G和H）文石纳米线沿长度方向上的晶体学特征；（I和J）整个FFR中纳米线在形貌上和晶体学上的取向分析示意图。从FFR的横截面观察，文石纳米线呈近似六边形，研究人员通过高分辨透射电子显微镜也在纳米线中发现了纳米孪晶结构，考虑到文石纳米线沿002方向生长，这一结构可能与文石晶体Pmcn空间群易形成（110）孪晶界密切相关。这种沿纳米线纵向方向的孪晶结构的存在，在纳米尺度上大大强化了纳米线抗弯曲断裂的能力（图2，E和F）。与典型的天然硬质生物矿物材料（如骨骼、牙釉质）以及人工材料（如金属、水凝胶）等相比，FFR所展现的特殊之处在于它能在承担较大周向变形的同时，保持长时间的结构功能的稳定。这项研究从宏观到微纳米尺度上揭示了FFR的跨尺度多级结构设计原则（图3）。图3 典型生物和人工结构材料的耐疲劳设计机制。FFR中所具备的跨尺度结构特征使其在可变形能力上明显优于典型的生物矿物如牙釉质和骨骼，与常见的人工弹性体材料相比，FFR也一定程度保持了其高硬度和刚度。这项研究揭示了含脆性基元的生物矿物材料在较大形变下的耐疲劳设计新机制，填补了国际上含脆性组元的仿生耐疲劳材料设计的空白，所提出的整合跨尺度结构特征与功能特性的设计策略，能够在不同尺度上充分发挥每种成分的固有特性，从而实现材料整体性能的优化。这种兼顾变形性和耐疲劳性的跨尺度设计原则有望为未来功能材料的仿生设计和创制提供崭新思路。该研究得到了国家重点研发计划、新基石科学基金会、国家自然科学基金重点项目和中国科学院青促会等项目的资助支持。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2038Featured by Science Perspectives:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5939

科学家借助病毒研究新的抗衰老途径什么灵丹妙药能永葆颜面青春？最近科学家首次借助病毒的指点，筛选出了对抗皮肤细胞疲劳和损害的物质，并试图将它应用于护肤品。世界最大的护肤品原液生产商之一美丽加芬公司17日发布消息，将与日本最大的医学护肤品研究机构综医研株式会社合作研究这一新的抗衰老途径。科研人员实验了23种之前被认为有抗疲劳效果的物质，发现抗细胞疲劳效果最显着的物质是咪唑二肽（imidapeptide），研究认为，其机理是抑制氧化作用的后续反应。这项研究依托大坂市立大学医学部进行，论文发表在最近的《日本药理学与治疗》杂志。这项突破的基础，是通过检测一种皮肤和黏膜上常见的病毒，来定量化细胞的疲劳程度。这一灵感源于日本大阪市立大学十几年前一次实验，当时实验人员请一群大学生连骑4个小时自行车，再测试他们口唇黏膜上的病毒数量，发现数量激增。“这个实验很有意思，我们还注意到，人在劳累时口唇更容易生疱疹。”综医研社长小池真也告诉科技日报记者，研究人员倾向于认为，这些正常时候跟人体细胞和平共处的病毒，对其寄主的健康状况很敏感，“一种解释是，病毒在‘意识’到细胞即将死亡时，会迅速繁殖，造成炎症，以争取传播到下一个寄主”。尽管无法说明其中机理，但用病毒来指征细胞疲劳的科研成果，被转化到综医研病毒医科学研究所，用于各种抗疲劳成分的检测。此次验证其抗皮肤细胞衰老作用前，咪唑二肽已经被应用于日本的运动保健药品中，一些运动员会服用。美丽加芬公司总经理张文源说，这种物质一般从鸟的胸肌中提取，在金枪鱼的尾部和人的大脑中浓度也很高，有趣的是，这些器官都需要“持续做功”，维持长期氧化过程。“咖啡因只是让神经系统认为身体不疲劳，但咪唑二肽可以在细胞层面消除氧化过程带来的有害刺激。如果能够用于人类皮肤，将是激动人心的突破。”张文源说。此前，美丽加芬的研究人员利用脂质微粒包裹技术，第一次将“自由基捕手”α-硫辛酸复配成稳定的弱酸性细腻乳液，进入皮肤缓释，α-硫辛酸可消除皮肤中的自由基，并还原肌肤内的VC、VE、辅酶Q10的抗氧功能，但曾因性质极不稳定无法应用于护肤品。张文源说：“我们喜欢做一些比较新奇特的东西，以取得科学护肤的突破。”用病毒来指征细胞疲劳的方法，还用在常见的护肤成分“胎盘素”对皮肤细胞作用的机理研究中，目的是找到精准作用的成分。张文源说，改进后的胎盘素原液产品会在明年上市。

有媒体22日曝光，火锅连锁店海底捞的骨头汤以及饮料均系冲兑，而且新员工培训时，会学习如何回避向客人回答汤料以及饮料的成分。对此，中新网财经频道从海底捞官网公布的企业声明中看到，海底捞承认骨头汤及饮料确系勾兑。中国消费者协会律师团团长邱宝昌对媒体表示，海底捞隐瞒产品信息，涉嫌欺诈。 　　海底捞官网截图。 　　 　　海底捞《关于媒体报道事件的说明》。 　　媒体曝海底捞骨头汤及饮料系勾兑 教员工避答汤料成分 　　味千“骨汤门”还未画上句号，海底捞又被曝光骨头汤及饮料系勾兑而成。 　　据22日的《城市信报》报道，知名火锅连锁店海底捞的骨头汤以及饮料包括柠檬水和酸梅汤等均是冲兑而成。此外，海底捞新员工培训时，培训老师会特别提醒，回避向客人回答汤料以及饮料的成分。 　　据报道，该媒体记者卧底海底捞，参加新员工培训时，培训老师高洁(化名)曾特别提醒说，“如果有客人问，你们的骨头汤怎么这么白、怎么这么好喝的时候，你的回答一定要注意。虽然我们的骨头汤是各种料兑的 ，但是你一定不能这么和客人说，你就说‘不好意思，我个人了解得也并不全面，我们吧台有专门的资料，您可以到吧台那查看’。而且我们提供的柠檬水和酸梅汤，也都是兑制的，但是最近卫生部门特别注意添加剂的问题，所以我们就这么跟客人解释：‘你好，我们的饮料都是由经过ISO资质认证的大厂家提供的’，不能直接说是我们自己兑制的。” 　　对此，海底捞22日在其官网发表说明，称白味汤锅、柠檬水及酸梅汤确实为勾兑而成。海底捞回应称：“白味汤锅、柠檬水及酸梅汤均由带有合格资质证明的正规厂家给我们提供的原材料，按照国家食品安全法的要求进行索证、索票，操作均符合国家相关法律、法规，各个门店按照总公司标准统一规定的配比和比例进行配制。” 　　中国消费者协会律师团团长邱宝昌接受媒体采访时表示，企业应提供符合各项国家标准的产品，即使产品并未违法，但也不能故意隐瞒产品信息。邱宝昌称：“消费者具有知情权，如果企业刻意隐瞒，严重者即涉嫌欺诈。” 　　海底捞丸子和肉类不称重 筷子掉地捡起来继续用 　　据22日的《城市信报》报道，除了汤底和饮料系勾兑而成外，海底捞还存在肉类不称重等问题。 　　据报道，海底捞店里一些由店员手工捏制的滑类菜品，如包心蟹丸、翡翠墨鱼丸、脆骨丸等，在制作时并未进行称重。店内员工称，自己已经捏了好几年的丸子了，捏出来的丸子都差不多，无需再称了。 　　此外，海底捞卫生问题也堪忧。据报道，记者在海底捞工作期间发现，部分员工在将筷子装进筷子套时，都未戴一次性手套，筷子套也是之前已经用过的。因为筷子横七竖八地插在筐子里，员工在装筷子的时候，记者曾两次发现，在装筷子的过程中，筷子掉到地上了，员工捡起来后未进行清洗就直接装进筷子套里。 　　对于曝光的各种问题，海底捞回应称，这些问题确实可能在个别门店客观存在，将根据媒体反应的情况，全面进行整改，加强对员工的培训，提高各项操作的规范性。 　　餐饮大牌纷纷走下神坛 消费者何时吃得明白? 　　近期食品安全问题层出不穷，从味千的“骨汤门”到DQ“奶浆门”，再到肯德基和永和的“豆浆门”，餐饮大牌们纷纷走下神坛，食品安全话题再次走向舆论的风口浪尖。 　　号称用猪骨熬制的味千拉面汤底其实是用浓缩液兑制而成，其“猪骨汤精”也非进口，而是产自山东泰安。此外汤底钙含量被夸大，味千深陷“骨汤门”和“鉴定门”，涉嫌虚假宣传。 　　此外，肯德基豆浆被爆出是用豆浆粉冲泡而成，企业回应称“从未宣称是现磨现做”。除了宣传问题外，肯德基炸鸡用油被称每4天更换一次，后厨食品卫生被指"触目惊心"。 　　俗话说，民以食为天。从食品安全到虚假宣传，餐饮大佬频出问题。众企业在大赚特赚的同时，消费者何时才能吃得明白、吃得放心?

这两天，一条关于某种“新毒品”在各大酒吧流行的“预警”信息，在记者朋友圈掀起了一阵转发热潮。相关信息称，这种“新毒品”是一款含有“γ-氨基丁酸”成分的饮料——咔哇，多地有人喝了这个东西可以连续嗨三个晚上，据说之前吸k粉的人很多都嗨这种东西了。 据了解，咔哇是生长在南太平洋岛国、海拔500-1000英尺地区的一种植物，系胡椒科多年生灌木。当地民间医生广泛应用咔哇改善睡眠、缓解焦虑、战胜抑郁、松弛肌肉、消除疲劳。咔哇可榨制一种饮料，即咔哇酒。2015年，国内一旅途探秘综艺真人秀节目中，节目嘉宾率领的旅行达人，曾在瓦努阿图制作饮用所谓“最幸福的饮料”——咔哇酒，从而引起国内关注，并在年轻人、时尚人士中流行。 但是仔细阅读配料表后我们发现，我国出现的这种含有“γ-氨基丁酸”成分的饮料，并非来自太平洋岛国的“最幸福的饮料——咔哇”。在太平洋岛国流行的咔哇饮料，是由卡瓦胡椒制成的，卡瓦胡椒当中含有的卡瓦内脂和二氢醉椒素，是“γ-氨基丁酸”的激动剂，能够调节人体内“γ-氨基丁酸”的传输，所以能够起到安神、镇定的作用。 饮料中标示的“γ-氨基丁酸”（gamma aminobutyric acid, gaba），是一种天然存在的功能性氨基酸，广泛分布于动植物体内，如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有，2009年9月27日由卫生部批准使用γ-氨基丁酸为新食品原料，并不是毒品。参见卫生部网站http://www.moh.gov.cn/mohbgt/s9513/200910/43090.shtml 这批咔哇饮料之所以引起关注，是因为经公安机关毒品实验室对其进行检验和分析，发现其中含该饮料含有 γ-羟基丁酸（我国一类精神药品）和 γ-丁内酯（ γ-羟基丁酸的前体），并不是商品介绍的γ-氨基丁酸，这两种物质虽然只有一字之差，却有天壤之别。 γ-羟基丁酸（gamma hydroxybutyrate, ghb），是属于中枢神经抑制剂，它曾被用来当做全身麻醉剂，后由于有报导其可导致癫痫发作或昏迷使得使用率降低。滥用“γ-羟基丁酸”会造成暂时性记忆丧失、恶心、呕吐、头痛、反射作用丧失，甚至很快失去意识、昏迷及死亡，与酒精并用更会加剧其危险性。在过去的十几年，美国、东南亚国家以及中国港台地区γ-羟基丁酸的滥用呈快速增长趋势，ghb及其相关物质γ-丁内酯(gamma-butyrolactone, gbl)和1,4-丁二醇（1,4-butanediol, 1,4-bd）常被用作迷奸药，因此，2005年我国就将“γ-羟基丁酸”列入二类精神药物予以管制，并于2007年变更为一类。 据了解，目前夜场各种打着咔哇旗号的所谓潮饮数不胜数，不排除部分饮料“挂羊头卖狗肉”，打着合法成分的旗号使用违禁药物。文中提到的“毒饮料”已被勒令全面下架，但是我们仍要保持警惕，尤其在酒吧、ktv这样的地方，建议青少年朋友不要因为好奇去尝试一些“小众”“特色”的饮品。相关检测标准品

USF-2000A采用压电元件产生的20kHz振动波形，经放大后加载到试样上，实现高速度的疲劳试验。能测试通常难度很大的109、1010次的疲劳强度，可在约10分钟内生成107次的数据[1]。近年来，超高周次承载部件越来越多，金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增，超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。相比高周疲劳，超声疲劳由于试验频率大幅提高，试样尺寸设计、应力控制等都和高周疲劳不同，已不适宜采用高周疲劳试验标准。4月25日，由TC183（全国钢标准化技术委员会）归口，TC183SC4（全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会）执行 ，中国钢铁工业协会主管的国家标准《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》正式发布，并将于2024年11月1日施行。背景通常认定如果循环次数大于107，样品就不会断裂，所以所有的工业品必须在这个疲劳极限以下进行设计，尽管如此，事故仍可能发生。随着工业技术的发展，许多金属零件的设计疲劳寿命逐渐增加，金属材料的高周疲劳行为已成为一项研究重点。金属疲劳是指机器、车辆或结构件的金属零件因反复施加应力或载荷而引起的弱化状态最终导致断裂的现象。因此，为了确保机器、车辆等的质量，需要对其零件进行疲劳检测。超声波疲劳试验是一种共振式的疲劳试验方法，通过压电原件产生20kHz振动波形，经放大后加载到样品上，实现高速度的疲劳试验，可快速地检测各种工业材料的疲劳极限。标准解读01原理超声疲劳试验采用超声发生器产生20kHz 的电信号，压电陶瓷换能器将电信号转换成相同频率的机械振动，经位移放大器放大后传递至试样，在试样中产生谐振波，使试样获得频率约为20kHz按正弦波变化的轴向位移和应力。02试样超声疲劳试验常用的试样类型有漏斗形、等截面圆形和板状。设计超声疲劳试样尺寸时，尺寸组合应满足试验系统谐振频率为20kHz的谐振条件，否则试样将不能起振，试验无法进行。设计试样尺寸之前应先根据GB/T 38897确定材料的动态弹性模量，再根据材料的密度和不同形状试样的几何尺寸理论公式计算满足试验谐振频率的端部长度值。岛津方案岛津超声波试验系统可参照GB/T 43896-2024《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》的测试方法对样品进行测试。USF-2000A超声波疲劳试验机01试验原理USF-2000A疲劳试验机的加载原理同普通的疲劳有很大的不同，它是由压电元件产生20 kHz的振动，将振动通过谐振腔放大再传导至加工成特定尺寸形状的试样，试样产生共振形成稳定的驻波，不断地收缩和伸长由此进行20kHz的疲劳试验。02主要特点☆ 在共振状态下进行试验，可产生高应力，能够进行1000 MPa级的钢材试验☆ 采用计算机设定和控制试验，可在桌面上进行试验☆ 试验设备的功耗小☆ 可简单地再现微小缺陷而产生的疲劳破坏☆ 能以20kHz的重复频率快速评价金属材料的疲劳寿命，一般100Hz频率下测试1010次循环试验需要3.2年，使用本机进行试验只需要6天。03应用案例仅需输入材料的模量、密度等信息，软件即可根据设置，自动生成技术图纸，开始试验。在达到规定循环次数或超过试验频率波动范围时，试验自动结束。同时，可在软件中选择指定振荡和停止时间（脉冲-暂停）比。空气冷却系统提供支持，有效避免样品过热。04定制化产品在平均应力为零的条件下很少使用实际组件。尽管如此，USF-2000A是一种标准超高循环疲劳试验系统，只能在零平均应力条件下实施试验。使用配有平均应力负载系统的超高循环疲劳试验系统，可在平均拉伸应力负载情况下实施千兆周期疲劳试验。近年来，超高周次承载部件越来越多，金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增，超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。USF-2000A提供金属和其他材料的负载容量信息以及确定度，可在6天内完成试验[1]而无需1年或更久。应用20 kHz周期频率，相比300Hz，完成1010次循环试验的速度可提高60多倍。特别是在汽车、航空航天和铁路应用领域，材料可靠性必须具备可预测性，岛津试验机可以为消费者提供更优质量和更高安全性，并为制造商提供安心保障。注[1] 实验数据可能随条件不同而变化本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

导读试验机行业是一个传统而又新型的行业。随着新材料的应用和新技术的发展，更高的质量要求带动市场对试验机提出更精确和更高性能的要求，从而获得更加真实、科学的试验数据，为技术发展夯实基础。力试科仪（LSI）专注力学试验仪器设备的研发、制造、销售和服务。其中，研发是试验机的核心和源头，高端试验机的研发，离不开与时俱进的核心技术。公司自创办以来，自主创新研发了多个主打高端产品，电子万能材料试验机、电液伺服疲劳试验机、多轴协调加载系统和各类专用试验机。这次，我们先来聊一聊电液伺服疲劳试验机的核心技术。力试电液伺服疲劳试验机可用于各类材料的力学性能测试，例如低周疲劳、高周疲劳、裂纹扩展、断裂韧性等常规力学测试，同时也可以集成高低温、湿度、腐蚀环境箱进行复杂环境的耦合试验。这么一个可广泛用于航空航天、汽车、船舰、军工、冶金、建材、科研院校、质量检测等领域的“全能”产品，它的核心技术可分为三点进行阐述（试验机机械结构设计、测量控制系统、软件）。一、试验机机械结构设计1) 加载系统的同轴度在试验中，不同轴的情况会导致试样在拉伸试验中产生弯曲，会对试样造成“提前破坏”，弹性模量也会产生较大的偏差。我们通过不断地迭代创新，设计了对中系统调节环，它用于高精度夹具，圆试样和扁平试样的高同轴度夹持，配套系统对中套件，可以非常直观地对试样夹持前后左右以及角度方向实现六自由度的精确调整。配合标准同轴度测量试样，应变采集系统和分析软件，可以极大地改善试验加载的同轴度。2) 伺服液压缸伺服液压缸是疲劳试验机的核心部件，可直接影响到试验的准确性、可重复性和效率。力试应用独创的先进密封技术，专业的高端加工工艺，经过大量的对比试验来选择制造材料，对精度的要求极高。每个伺服液压缸的零件无一不经过严格的质检，确保装配到每台试验机上的伺服液压缸达到力试的质量要求。先进的密封技术赋予伺服液压缸极低的摩擦力和超长的寿命，在100Hz的高频下保证具有满足高端试验的精度和可靠性，并且能够实现拉压过零试验的完美控制。3) 油源液压秉承安全、高效运行的原则，融入节能、环保的现代设计理念。HPS-HE系列油源为全新一代静音液压动力系统，为实验室内液压驱动设备高效提供动能的同时，让用户尽享安静、清洁的空间。大流量液压站采用多泵组并联设计，根据需要启用一组或者几组油泵，极大的节约了能源，并有效减少了占地空间。主要特点有：a. 具有“零压”启动、高\低压切换功能；b. 恒压变量系统，保证系统压力的同时，最大化节能；c. 全密闭式结构，良好的隔音、绝热、环保效果；d. 外部无任何泄漏，避免灰尘、油液混合成垢；e. 内部优化布局，介质温度保持均匀；f. 有效的通风设置，保证良好通风、通气效果；g. 液晶操控面板，易于参数设置、监控；h. 可进行远程、本机操控；i. 可供多台设备运行，且具有先开后关功能。二、测量控制系统1) 控制器控制器是试验机设备的核心部件，一方面它在上位机软件的指挥下实现对试验设备的动作控制；另一方面它实时采集试验过程中试样上产生的力、形变，以及其它可能发生的物理量变化，在系统内都能根据控制算法将采集到的物理量变化又反馈到控制上。控制器关键性能：a. 系统频率：控制器的系统频率作为控制系统的关键指标，它决定控制器的闭环控制能力，系统频率越高意味着可以执行反馈控制的能力越强，可以支持试验机设备的动作越快，控制精度也越高。b. 采样频率：指控制器在每个时间片有效的采样数，对于大多数控制器而言，采样频率与系统频率一致，运行速度越高的试验需要控制器的采样频率越高，才可保障在短时间试验过程中有足够的力、变形、位移等的采样数据。c. 试验频率：试验频率是指设备用于疲劳试验时，每秒可支持的循环次数，它由多方面的因素决定（包括设备可支持的最大移动速度、加速度以及过零点时的平稳切换能力等因素有关），控制器可支持的试验频率则是最重要环节。d. A/D分辨率：是指控制采集系统模数转换能力，常见的A/D芯片有24位、20位、16位等，不同的A/D芯片能力不同，可提供的分辨率存在差异。e. 曲线吻合度：控制能够按预定的轨迹函数执行，控制器的控制算法起到关键作用。f. 稳定性：对于疲劳试验或长时间蠕变、松弛等试验，很多试验时间以月为单位，系统的稳定性十分关键。2) 力值测量系统力值测量系统是试验机不可或缺的测量部分，几乎所有类型的静态和动态材料物理性能测试设备，都离不开对力值的测量。无论是拉伸、压缩、冲击、剪切、剥离、疲劳还是断裂力学试验，力值都是最重要的测量指标。常见的力传感器有应变式、压力式、压电式以及加速度计等类型。力值测量系统关键指标：a. 零点漂移：是指在传感器静置状态下，发生的力值变化，一般而言，变化范围越小，说明传感器越稳定或环境干扰越小，但静止不变时，也有可能是传感器系统的灵敏度不够或A/D分辨率高导致。b. 温度漂移：是指传感器在环境温度变化情况发生的力值偏移。c. 非线性度：在传感器的量程范围内，线性好坏常用非线性度指标，非线性度值越低，说明线性越好。d. 特殊的，疲劳试验机的测力传感器一直处于高频交变的工作状态，弹性体相关的迟滞性、蠕变特性等和普通的静态测力传感器有很大的区别，一般疲劳机的力传感器在这些方面的指标远优于常规的载荷传感器。3) 变形测量系统变形测量系统是试验机常用的测量部件，它一般用于测量试样标距内的变形、弯曲扰度、裂纹开口宽度变化、压缩高度变化以及冲击产生的变形等。a. 变形测量系统按照是否接触试样，可分为接触式引伸计和非接触引伸计。常用的接触式变形测量装置包括：电子引伸计、全自动引伸计、千分表、扰度计、电容感应式引伸计、电磁感应式引伸计等.常用的非接触式变形测量装置包括：视频引伸计、激光位移计、红外位移计等。非接触式引伸计具有对试样无损伤测量的特点，对于软材料、复杂环境、大变形测量方面有不可替代的优势。b. 变形测量系统按照温度适用范围又可分为；常温引伸计、低温引伸计和高温引伸计等。变形测量系统关键指标与力传感器的关键指标基本相似。c. 应变疲劳对引伸计有更高的要求，需要更高的分辨率和响应频率。特别是高温应变疲劳引伸计，具有很高的技术难度。4) 位移测量系统与力传感器测量系统和变形测量系统稍有不同，位移测量系统一般是伴随机器提供，它主要用以捕获设备横梁或作动器的移动变化，是设备实现精准移动控制的重要测量部件。位移计常见有用于间接测量的固定在电机轴上的旋转编码器和直接用于测量横梁或作动器运动的LVDT、光栅尺、拉线编码器、磁滞伸缩计等。电子万能试验机一般采用旋转编码器，实现横梁位移的间接测量，位移的分辨率是通过编码器的线数、丝杆螺距、减速比等参数间接计算获得；而液压机和大多数的疲劳试验机则多以直接测量为主，位移的分辨率直接体现在位移传感器上。无论是间接测量还是直接间接，由于受到试验机机架、力传感器连接部件和试样夹具等部分的柔度影响，往往作用到试样上的变形，不能简单等同于位移测量值，两者之间实质上存在较大偏差。三、DynamicExpert试验软件力试自主知识产权多用途动态测试软件DynamicExpert ，是款易上手却不失专业性的试验软件。它具有简单直观的方案编辑界面、灵活方便的曲线调整功能、可配置的实时循环数据运算功能、强大的数据存储功能、丰富的试验波形支持以及快捷的试样保护功能。a. 试验机试验应用技术：先进复合材料试验软件包，低周疲劳试验软件包、裂纹扩展试验包（恒载增K、降K、恒K ）、断裂韧性试验包（KIC、CTOD、J1C试验、阻力曲线）、谱载试验软件包、弹性体试验软件包等；特别是裂纹扩展实时自动降K 、 弹性体动刚度、弹性刚度、阻尼刚度、损耗角、能量、阻尼系数的核心算法跟多个权威客户家进行了多次数据对比验证。b. 软件的高密度据数据存储技术：力试的疲劳试验软件实现了高达10^8寿命试验数据全部通道数据高密度数据存储、数据检索查询功能，并且正在申请自主知识产权。c. 实时数据处理技术：循环载荷峰谷值、动态模量、塑性应变、弹性应变、刚度、损耗角等实时数据高性能运算处理。d. 在软件的稳定性、可靠性、扩展性定制、软件的开放性、可升级性等方便；力试的软件经过了多家客户的耐久测试，在多个客户现场经历过3000小时以上，系统不重启、软件不卡、不出异常的考验。e. 软件控制方面：已经实现了相位自动调整、加载起点终点同步协调控制功能；试样保护模块有效了解决了夹持载荷过大的问题。 结语力试深知，试验机的核心技术便是企业的核心技术。我国试验机产业要想取得良性发展，必须注重技术创新，牢牢掌握核心关键技术。正如文章导读所说，新材料技术的应用和技术在不断发展，这也表明试验机行业绝不能停滞不前。力试重视技术人才的引进和培养，提高企业专利意识，加强与高校、企业的交流合作。近两年的基础研发投入（R&D）为7.87%、10.95%，比肩发达国家的企业基础研发投入，取得多项成就，在国产试验机行业中大放光彩。我们会继续秉承自主创新精神，加强交流合作、开拓视野，在关键领域、卡脖子的地方下大功夫，集合精锐力量取得更大的突破。本文作者：力试科仪

作者：郝晓明 来源：科技日报疲劳失效是工程构件长期可靠服役所面临的重要问题。为了评价工程构件及各种材料的疲劳可靠性，往往采用足够数量的疲劳试样进行大量长时疲劳测试，这种既耗时又耗材的疲劳测试方法在工业界和实验室已使用了近百年。如何建立高通量即一次性对多个样本进行检测的疲劳测试方法与表征技术，实现低成本、快速评估材料疲劳可靠性是一个有待解决的关键问题。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心张广平研究员团队在前期小尺度材料疲劳行为研究的基础上，与东北大学材料科学与工程学院张滨教授团队合作，提出了一种材料疲劳性能高通量、快速评价的思想，设计并建立了一种能够同时对多个小微试样进行对称弯曲疲劳加载的测试系统，并在其上对核电、高铁、汽车等领域用的几种典型工程材料进行了高通量疲劳测试，通过对比和计算模拟进行了验证，建立了材料疲劳性能的高通量测试技术和方法。据介绍，该技术既可模拟标准规定的疲劳极限升降法快速获得材料的疲劳极限，也可一次性获得应力幅或应变幅与疲劳寿命之间的曲线；在一周内快速获得材料的疲劳数据，耗时仅为采用前述标准测试方法的1/4；基于经典的Tanaka-Mura模型，科研团队建立了该测试技术所获得的材料疲劳极限与标准试样疲劳极限间转换因子的理论预测模型。此外，利用该技术分别对经不同温度长时热暴露和经γ射线辐照的核主泵螺栓用F316不锈钢的疲劳性能进行了评价，证明了该方法在工程实际的适用性，为先进材料的疲劳性能快速评价提供了新策略。该高通量疲劳性能测试系统、技术与原理的建立，不仅为核电等在役关键工程构件疲劳性能测试提供了一种低成本、高效快速的新方法，且为增材制造复杂形性构件、材料表面涂层、腐蚀层和改性层、焊缝区以及材料结构单元和应力、应变集中区域等微小区域的本征疲劳性能评价提供了有效的评价策略，为在役工程构件疲劳可靠性“体检”提供新思路。同时，这一高通量疲劳性能测试方法和评价技术有望进一步推动材料、构件疲劳性能数据库的高效建立和物理模型-数据融合驱动的工程构件疲劳寿命的快速预测。

疲劳失效是材料重要失效模式之一，开展材料疲劳试验、研究材料疲劳性能对结构设计选材、寿命预测具有重要意义。材料疲劳试验机是进行材料疲劳试验的主要测试设备，其性能直接影响材料疲劳试验研究。8月16日，由仪器信息网、中国仪器仪表行业协会试验仪器分会联合主办的第二届试验机与试验技术网络研讨会将召开。届时，中机试验装备股份有限公司高级工程师杨秀光将在线分享报告，结合中机试验最近几年在材料疲劳试验方面取得的进展，重点介绍材料疲劳试验技术、材料疲劳试验机关键技术和材料服役环境模拟技术与相关应用。欢迎业内人士报名听会，在线交流。附：第二届试验机与试验技术网络研讨会 参会指南为帮助业内人士了解试验技术发展现状、掌握前沿动态、学习相关应用知识，仪器信息网携手中国仪器仪表行业协会试验仪器分会于2023年8月16日组织召开第二届“试验机与试验技术”网络研讨会，搭建产、学、研、用沟通平台，邀请领域内科研与应用专家围绕试验机行业发展、试验技术研究、试验技术应用等分享报告，欢迎大家参会。1、进入会议官方页面（https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/testingmachine2023/）进行报名。2、报名开放时间为即日起至2023年8月15日。3、报名并审核通过后，将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人：高老师（微信号：iamgaolingjuan 邮箱：gaolj@instrument.com.cn）6、赞助联系人：周老师（微信号：nulizuoxiegang 邮箱：zhouhh@instrument.com.cn）

p style=" text-indent: 2em " 饮料作为一种休闲消费品，近年来已成为消费者日常生活不可或缺的一部分。 strong 经过三十年的发展，我国饮料尤其是软饮料得到了迅猛发展，改革开放以来保持着平均21.2%的增长速度。 /strong 我国饮料市场已由当年的“汽水”一枝独秀，发展为碳酸饮料、茶饮料、果汁饮料、功能饮料、植物蛋白饮料以及其他新式茶饮料百花齐放的局面。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 不过，随着消费者的健康消费意识不断增强，消费者对饮料的选择也越来越趋于理性，其诉求正从“好喝”、“甜”、“解渴”向“健康”、“天然”、“功能性”等方向转移。 strong 一杯饮品的品质不紧紧是味道和外观，还有最重要的一点就是健康。 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 近年来， strong 诸多饮料品牌因质量问题、生产不规范等问题出现，饮料质量安全问题引起了消费者的重视 /strong 。国家对食品安全问题愈加重视，出台的政策法规也有鼓励行业发展转变为引导行业规范有序发展，建立食品安全标准和检测评估工作体系，对食品安全问题、违法添加食品添加剂、无证经营等问题严格监管，进一步规范行业发展秩序，使我国软饮料行业不断向高质量、安全化方向发展。 /p p style=" text-indent: 2em " 为帮助相关领域的用户了解饮料质量与安全的相关检测技术及法规标准， strong 仪器信息网将于2019年11月8日下午举办 /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Drink2019/" target=" _self" strong span style=" color: rgb(84, 141, 212) " “饮料质量与安全” /span /strong /a strong 主题网络研讨会 /strong ，本届网络研讨会为期半天，将邀请多位行业内专家做精彩报告，为广大相关研究领域的用户搭建一个即时、高效的交流平台。 /p p style=" text-align: center " strong 会议日程安排 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9811b593-8ed5-4e3e-ac5f-6f49411b6fa7.jpg" title=" 图_副本.png" alt=" 图_副本.png" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 相关专家信息 /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/bf33ab91-7166-4cd6-a674-2b2f588ea72a.jpg" title=" zhagn_副本.jpg" alt=" zhagn_副本.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong 张德新，教授、硕士生导师 /strong ，湖北中医药大学检验学院实验教学中心主任。现从事食品质量与安全管理、食品安全学、食品毒理学的教学和研究工作，主要研究方向为食品安全风险评估、食品质量安全与卫生控制。现为国家注册ISO22000、HACCP体系审核员及有机产品检查员，全国特殊膳食标准化技术委员会（TC466）委员，湖北省科技厅科技特派员，湖北省食品药品监督管理局科技咨询专家，湖北省药膳食疗研究会常务理事，湖北省预防医学会卫生检验专业委员会常委，中国医药导报杂志编委。近年来，主持或参与省厅级及以上科研课题12项，副主编3部全国食品类专业“十二五” “十三五” 规划教材，共发表科研论文30余篇。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/cd256b5f-ae3b-4b11-ac11-7855acb6f344.jpg" title=" li_副本.jpg" alt=" li_副本.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " 李宗朋，中国食品发酵研究院中心副主任/工程师 /strong span style=" text-indent: 2em " 。从事食品、农产品快速检测方向的研究应用工作，作为主要技术人员，参与国家级科技研发项目四项，企业合作技术项目数十项，在国内外期刊发表论文十数篇。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/eba049e2-7c83-4834-bdbd-8d48efabad14.jpg" title=" yin_副本.jpg" alt=" yin_副本.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " 尹峰，中国检验检疫科学研究院综合检测中心工程师 /strong span style=" text-indent: 2em " 。长期从事食品中添加剂、非法添加物、有机污染物等的检测工作，及实验室质量体系的管理。曾承担食品安全国家标准的整合工作，对国家标准体系具有一定的认识和应用经验。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 点击链接，即可进入报名页面，前200位报名人员可免费参会， /strong /span 获得与专家及时交流的机会！ a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Drink2019/" target=" _self" strong https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Drink2019/ /strong /a /p p br/ /p

“欧洲规定果醋商品应标明其成分，因此可以根据标明的成分来看果醋的营养价值。然而在国内，虽然这类商品上也会标明其成分，但是由于没有相关规定，很多厂家都不能如实标明。” 　　在如今的各大超市中，售卖饮料的货架上出现了越来越多果醋饮料的身影。“美容”、“减肥”、“健康”、“时尚”则是果醋饮料的宣传重点。25岁的王女士每次逛超市，都会买几瓶果醋饮料。“醋本身就对身体有好处，果醋饮料味道更好，听说这东西在国外特别流行。”王女士说。 　　在北京市朝阳区某大型超市里，记者看到饮料区有三种果醋饮料出售，在货架上和其他饮料如果汁、凉茶等摆放在一起。“与其他饮料相比，果醋饮料的价位还是比较高的。”超市的一位促销员告诉记者。 　　在这家超市销售的果醋饮料中，最贵的是汇源公司生产的“果汁醋”，200ml售价5.8元，只有苹果味一种 华邦的“果味醋爽”，750ml售价4.59元，口味比较多，有菠萝、苹果、山楂、柠檬四种选择 华邦还有另一种果醋饮料“果醋爽”，450ml售价3.6元，只有苹果和山楂两种口味。 　　记者发现，这些果醋饮料的配料标识各不相同，汇源的“果汁醋”瓶身上标明其原料有纯净水、发酵苹果醋、苹果浓缩汁、食品添加剂 华邦的“果味醋爽”以山楂果醋饮料为例，其原料有水、山楂原醋、山楂浓缩汁、柠檬酸等 而华邦另一种果醋饮料的原料中除了有水、山楂原醋、山楂浓缩汁等，还明显标出含有木糖醇。 　　促销员说，现在注重健康饮食的人越来越多，虽然果醋饮料比普通饮料稍贵，但是销售情况还是非常好的。记者在饮料区观察了半个小时，在这期间，有四位顾客曾挑选果醋饮料，其中两位顾客最后各自购买了一瓶果醋饮料。 　　西北农林科技大学食品科学与工程学院教授李志西告诉《北京科技报》，水果产业是我国农业的第三大支柱。但是目前，我国水果产业的加工能力不高，大多数水果都是拿来直接销售的。受到消费能力、仓储能力的限制，每年都出现部分地区水果大量腐烂的情况，造成资源的严重浪费。如果利用这些水果进行深加工，不仅解决了淡季水果销售难的问题，而且还使水果的附加值在很大程度上得到提高。这其中，把水果加工成果醋就是如今一大热门产业。 　　“不过，目前我国果醋饮料行业发展非常不健康，整个市场鱼龙混杂，假冒伪劣产品横行。”李志西说。 　　真正的果醋饮料，应该以水果为原料，榨汁后进行一定的调配，再经过两次发酵(酒精发酵、醋酸发酵)后，添加甜味剂、柠檬酸、乳酸钙等辅料调配而成。“但是，国内不少企业，甚至包括一些大品牌，很少真正销售发酵型的果醋饮料，大多都是勾兑出来的。” 华南理工大学食品与生物工程学院教授郑建仙说。 　　郑建仙指出，发酵型的果醋饮料是最好的，但是生产时间比较长，一般需要3到6个月的发酵时间。而勾兑型的果醋饮料生产工序更简单，因此大大缩短了生产时间，且至少可以降低一半以上的生产成本。目前，勾兑的方法有两种，一是果汁加米醋，二是果汁加冰醋酸。 　　“如果勾兑用的米醋和冰醋酸是符合食品工业要求的原料，一般对人体没有危害。但也谈不上有什么营养。但是，现在有一些不良企业，使用工业冰醋酸或者试剂冰醋酸，那就有问题了。因为工业上使用的冰醋酸有一些杂质，其中里面的重金属含量可能会超标，此外，它还可能含有一些其它微量的有害物质。另外，很多冰醋酸是人工合成的，并不是发酵出来的，所以在合成过程中，还会含有未知副产物，一般很难保证这些副产物的安全性。”郑建仙说。 　　云南农业大学食品科技学院副教授龚加顺告诉记者，发酵型的果醋饮料和勾兑型的果醋饮料一般可以通过产品的配料表来区分：如果配料表上写有“果汁、醋酸或米醋”，那就是勾兑的 如果是写“果醋、发酵”，就是发酵的。但事实上，现在一些商家会将配料表写得含糊其词，因此，仅仅依靠这个方法，无法完全辨别。 　　“普通消费者，很难单从视觉上分辨出不同果醋饮料之间的区别，有经验的消费者也只能通过它的香味来区分，通常来讲，勾兑型的果醋饮料，其食醋的味道比较突出 发酵型的果醋饮料，其水果味和香味闻起来相对比较协调，不会一闻起来就有醋酸的刺鼻感，但是喝起来还是有醋酸的味道，而且水果(果汁)通过发酵和储存后，香味比较‘纯’、‘醇’”龚加顺说。 　　早在上个世纪90年代，果醋饮料就已风靡了欧美、日本等发达国家，除了其独特的味道之外，其中最重要的一个原因在于营养价值高，且有多种保健功能。 　　西北农林科技大学的一位专家介绍，在日本的自然食品商店和百货公司的货架上，陈列着各种名醋，是以健康食品的姿态呈现的。目前，日本仅保健醋就有100种，自1980年起，日本开始执行农林省标准，随之米醋、苹果醋等高档醋的需求量剧增，同时以鹿儿岛地方醋——黑醋为代表的保健醋异军突起，并以较高的价格闯入市场。根据对日本主要的14家酿造公司的调查，1979年到1983年间，特殊食醋类产量增加约6倍，销售额增加约7倍。近年来，日本食醋工业不断推陈出新，各厂家都在竞相开发绿色食品醋、大自然醋、健身醋等。 　　专家告诉记者，日本相关研究表明，果醋的营养成分丰富，内含十种以上的有机酸和人体必需的多种氨基酸，人类活动能源所需的各种碳水化合物，外源性生理活性物质维生素、无机盐、微量元素等。这种以果代粮通过微生物发酵的方法，带来粮食发酵中缺乏的钾、锌离子，它可以调节人体钾钠平衡，对心血管起到保护作用。 　　李志西说，早在1998年，我国就已经开始出现果醋饮料，但是一直没有受到消费者的关注，直到2003年“非典”过后，人们的保健意识迅速加强，果醋饮料作为一种公认的保健饮品，进入到消费者的视线中。当时，在全国范围内刮起了一场果醋饮料的“旋风”。麦金利、久久龄、养生堂、紫晨醋爽等产品先后大举进攻北京市场，甚至北京当地的调味料企业和田宽也推出了果醋，有媒体评价，多个企业营造了一个果醋饮料消费空前高涨的气氛。 　　据中投顾问发布的《2009-2012年中国软饮料行业投资分析及前景预测报告》显示，我国果醋饮料拥有惊人的市场潜力，未来几年，我国果醋饮料有望维持每年数倍的高速增长。2010年，我国果醋市场规模有望达到20亿，2012年市场规模有望突破50亿。 　　不过，我国市场上销售的果醋饮料，在宣传保健功能上都存在夸大其词、误导消费者的嫌疑。 　　有的商家称，果醋具有美容养颜的效果。对此，郑建仙说，目前还没有明确的研究可以证明果醋饮料的美容效果。可以肯定的是果醋没有抗皱纹的效果，皱纹是由于胶原蛋白的流失和肌肉纤维的分解等组织上的变化而产生的，果醋的成分无非是酸、糖、盐等成分，这些物质没有抗皱纹的作用，除此之外，果醋也没有很多人认为的祛斑作用，果醋中没有发现特殊功能的微量成分。 　　“勾兑出来的果醋饮料，其营养成分都在果汁上了，但如果使用的果汁也是假的，那就没有一丁点保健作用了。即使使用非常好的果汁来勾兑果醋，其保健作用还是不如真正发酵出来的果醋。”郑建仙说。 　　“欧洲规定果醋商品应标明其成分，因此可以根据标明的成分来看果醋的营养价值。然而在国内，虽然这类商品上也会标明其成分，但是由于没有相关规定，很多厂家都不能如实标明。” 北京广安门医院食疗营养部主任王宜说。 　　专家表示，由于我国还没有果醋饮料的国家标准，特别是对果醋饮料原料没有统一的规定，这使得我国果醋饮料行业目前非常不规范。 　　由于缺乏国标，果醋饮料的准入门槛低，全国出现了近千家果醋饮料的生产企业，有媒体报道，2009年，短短几个月，广东就出现了20多个果醋品牌，但是这些企业大多没有自己的研发团队，缺少专门的生产基地和技术装备，只是通过贴牌、“山寨”知名品牌或者依赖零散餐饮渠道的方式获得短期利益。 　　果醋饮料市场正不断扩大，与此同时，商标和专利的侵权案也日益增多。前不久，果醋饮料行业就发生了一起专利侵权案，由于产品外观设计包装专利遭到侵权，目前市面上畅销的“华生堂”苹果醋饮料，将2家苹果醋生产厂商同时告上法庭。 　　正是在这种背景下，去年10月，中国食品工业标准化技术委员会饮料分委会起草发布了果醋国标的征求意见稿。征求意见稿明文规定，果醋饮料须用经发酵制成的果醋制成，产品标识名称应由“发酵型”、“ 水果名称”和“醋饮料”三部分组成。例如，以苹果或苹果汁为主要原料发酵制成的果醋饮料应命名为“发酵型苹果醋饮料”。 　　对于正在制定的国标，龚加顺教授说，最关键的是一定要清楚地定义什么是真正的果醋饮料，避免一些厂家打“擦边球”。国标征求意见稿中明确的定义是“以水果或其果汁(浆)为主要原料经发酵制成的果醋，再添加不同的辅料，经加工制成的饮料”，龚加顺教授认为这个定义还是有模糊的地方：发酵有固态发酵和液态发酵，因此发酵二字还应该更加准确。 　　此外，果醋和果醋饮料也是不同的，对二者的区别也应该有所强调。果醋是指直接用水果发酵而成的，而果醋饮料则是以果醋为主要的原料加上其他的糖类或其他食品添加剂调制成的。虽然可以加入维生素C以减缓其氧化并增加其营养价值，还可以加入一些木糖醇或矿物质等等来达到宣传的目的。但是，最根本的是，要强调一些重要的指标，固形物，酸度以及真正的醋酸含量。 　　另外，果醋国标还有一个非常重要的作用，就是保证果醋的安全，主要包括两个方面：微生物和重金属含量。添加剂的使用必须符合国家标准。此外，保证无有害微生物要控制好发酵条件，做好无菌包装。 　　果醋饮料的国标征求意见稿虽然已经公示，但是至今还没有正式定稿。业内人士分析，目前全国上千家果醋企业，可能就有上千种企业标准，每家企业都希望国家能够按照他们企业自身的标准来制定国标。这直接导致征求意见稿发布后，每家企业都提出了与自身生产工艺相吻合的修改意见，果醋企业之间的利益博弈造成国标迟迟未出炉。 　　李志西说，国标一旦出台，果醋行业中的一些非法行为必将有所收敛，但是，企业的自律也不容忽视。果醋饮料市场目前正在发生改变，以往品牌过多、追求低价的市场情况正向品牌化、追求高品质的方向过渡。在这个过程中，果醋饮料的生产企业只有不断提高产品的质量，加强自身品牌的建设，才能在未来市场竞争中取胜。目前全国上千家果醋企业，可能就有上千种企业标准，每家企业都希望国家能够按照他们企业自身的标准来制定国标。这直接导致征求意见稿发布后，每家企业都提出了与自身生产工艺相吻合的修改意见，果醋企业之间的利益博弈造成国标迟迟未出炉。

仪器信息网讯 为提高广大试验机用户的应用水平，并促进用专家、用户、厂商之间的相互交流，2012年5月16日，在CISILE 2012召开期间，由中国仪器仪表行业协会试验机分会与仪器信息网主办、北京材料分析测试服务联盟与我要测网协办的“第一届中国试验机技术论坛”在中国国际展览中心综合楼二楼204会议室成功举办。 　　如下为中航工业航材院航空材料检测研究中心陶春虎主任所作报告的精彩内容： 中航工业航材院航空材料检测研究中心陶春虎主任 报告题目：金属材料的超高周疲劳及其实验研究 　　陶春虎教授首先在报告中介绍到，按疲劳强度设计的许多零部件在远小于疲劳极限107的应力下仍会发生疲劳破坏，这使得基于传统疲劳极限设计的零件，尤其是高速转动件很不安全，因此超高周疲劳损伤问题已经引起人们的广泛关注。工程上的疲劳分为低周疲劳、高周疲劳和超高周疲劳，而超高周疲劳则涉及失效特征、试验方法和试验设备、失效机理等方面。 　　随后，陶春虎教授对金属材料的超高周疲劳特征和疲劳失效机理进行了分析与总结，并指出，金属材料超高周疲劳失效基本特征是裂纹起源。一般情况下，传统高周疲劳的裂纹基本从表面萌生，除非试样亚表面存在较大的缺陷或试样表面经过了改性处理；而超周疲劳的裂纹则通常在试样亚表面萌生。其中，“鱼眼”特征的断口一般分为三个区域：光学黑区、平滑区域和粗糙区域。其中，光学黑区的形成相当于具备了试样表面能够形成累积疲劳损伤而发生常规疲劳损伤的条件。然后，陶春虎教授借用王仁智提出的理论和实验阐述了常规疲劳裂纹萌生与亚表面的过程，并分别就加载频率、加载方式和环境对金属材料超高周疲劳及试验机研究进行了详细介绍。 　　最后，陶春虎教授提出，超高周疲劳研究亟待解决的主要问题主要有：考虑到试验周期、实验频率的影响以及与实际 服役环境的一致性，应当研制具有1kHz-3kHz、能够实现弯曲加载的超高周疲劳试验机；整理和积累各种合金的疲劳实验数据，组建数据库，与传统高周疲劳实验数据进行对比分析，建立试验标准和适应于工程应用的数据处理和修正规范；明确裂纹萌生机理特别是超高疲劳过程裂纹由表面转入亚表面的转移和竞争机制，并尝试借助断口定量分析的手段裂纹早期扩展机制。 会议现场

经过多年发展，中国饮料业已经成为一个成熟的行业，碳酸类、果蔬汁类、瓶装水类、牛奶/酸奶类、即饮茶类、特殊用途饮料(功能饮料)六种类型的饮料构成饮料市场的基本格局。 　　运动饮料新国标今起实施 助推功能饮料发展 　　20世纪90年代以来，中国饮料业的发展更是历经了三个阶段：第一阶段始于90年代初期，以冰茶为代表产品 第二阶段为90年代末期，以能量饮料、运动饮料为代表产品 第三阶段是进入21世纪以后，功能性饮料成为人们追求的时尚。 　　运动饮料市场前景广阔 但鱼龙混杂，亟待新标准规范 　　能量的补充在体育运动中是必不可少的，特别是水的补充。所以这是一个很大的市场。目前虽然我国体育人口和发达国家相比还有很大的差距，但是我国的人口多，而且随着健康意识和人民消费水平的提高。我国运动人口绝对数料和相对数量都在不断的增长，运动饮料的市场前景自然还非常可观。 　　目前，运动饮料的主要市场是在北美和亚太地区。在美国，运动饮料占整个软饮料48%的市场份额 在中国，运动饮料占功能饮料市场份额的一半。2005年运动饮料中国市场的销售额居亚太领先地位。 　　近年来，中国饮料企业的实力在不断加强，居民消费能力也在不断提高，尤其是乡镇居民的消费能力的提升，会对饮料行业的增长有很大的推进作用。随着人们健康意识的提高，功能饮料需要赋予更多健康功能的概念进去。同时，国内功能保健饮料市场空间非常大，但现有的产品还不是很多，且价格普遍较高，存在市场进入的机会。因此，运动饮料仍然是功能饮料的主要产品，中国市场上运动饮料发展也会很快，运动饮料的发展更是空间巨大。 　　虽然中国的运动饮料市场容量很大，发展前景可观，但由于运动饮料是近两三年火起来的饮料品种，老的标准对于更多新型运动饮料产品的出现没有充分预见，门槛偏低，很多条款已经不能适应实际情况。 　　运动饮料新国标12月1日起正式实施 　　为此，《运动饮料》新修订的国家标准从今日起正式实施，新标准修订了运动饮料的定义，删除钙、镁指标规定等。 　　新国标中，运动饮料定义为“营养素及其含量能适应运动或体力活动人群的生理特点，能为机体补充水分、电解质和能量，可被迅速吸收的饮料”，定义首次强调运动饮料被机体迅速吸收的特点。 　　同时，新国标还取消了产品分类、对净含量的要求和“国际奥委会禁用物质”的附录。运动饮料是功能饮料的一种，功能饮料是指通过调整饮料中天然营养素的成分和含量比例，以适应某些特殊人群营养需要的饮品，主要包括运动饮料、营养素饮料和其他特殊用途饮料三类。近年来，我国功能饮料市场潜力巨大，但是由于缺乏行业标准，功能饮料的发展还面临困难。 　　运动饮料新国标将助推功能饮料发展 　　目前，功能饮料市场格局比较纷乱，而食品安全也得不到保障，但是市场上也涌现出“脉动”、“激活”、“佳得乐”、“维体”等这样的品牌。随着《运动饮料国家标准》的实施，有利于提高功能饮料的整体市场潜力，也有助于提高企业实力。 　　中投顾问食品行业首席研究员陈晨认为，新的《运动饮料国家标准》的实施将在一定程度上加快行业发展的步伐，同时也将加快行业整合的速度，在一定程度上有利于行业健康、有序的发展。同时，新国家标准的实施将为运动型饮料今后的发展提供政策上的便利。 　　总之，消费上认识的不足、运动饮料定义模糊、市场的无序混乱，使前几年该饮料市场发展很不均衡，很多商家都不愿过多进入这块市场。新修订运动饮料国家标准将有效解决这些不利的因素，这将极大的鼓舞了饮料企业大力进军这块市场的决心。

随着物质生活水平的提高和生活方式的改变心血管疾病发病率越来越高，由于心血管狭窄引起的冠心病已经成为危及人们健康的主要疾病之一。目前,冠心病的治疗分为药物治疗、外科手术和介入治疗三大类.药物治疗周期长、见效慢、副作用大，患者容易产生对药物的依赖性 外科手术会对病人产生伤害:介入性治疗方法因其微创伤和高效性,成为目前治疗心血管狭窄的新型方法。 目前,国内外医用支架研究主要集中的方面包括:应用新工艺、新思想的医用支架的设计、加工 医用支架及其制造材料的生物相容性研究 医用支架的应力、应变、位移等力学测试研究 医用支架在体内的成像技术研究 医用支架工作过程中的生物力学分析等方面。 血管支架的安全性和有效性的评价指标包括支架的表面覆盖率、支架的轴向短缩率、支架的弯曲旋转和轴向压缩疲劳、支架推送性能、回撤性能、柔顺性以及弯曲性能等，由于血管支架植人到中年人的血管后要经受1.5~2千万次搏动性刺激、弯曲旋转、轴向压缩等不同形式的外力作用，血管支架的机械性能也需要延续时间很长地暴露在一定的环境中进行实验，并通过一定的测试数据回顾来观察支架植人到血管内的变化"血管支架植人人体血管后，受到的不仅仅是血管脉动的压力，还有扭转、弯曲、拉伸和压缩等多向的受力，在径向力方面，不仅会受到来自靶病变血管和斑块的径向挤压，还会承受支架内外血压、组织及体液的压力。在轴向上，血管自身的迂曲结构，会使血管支架产生弯曲、扭转变形，血管支架需具备足够的柔顺性，保证血管支架植人人体后有更好的贴壁性，并且不会对血管壁造成损伤。而支架的物理力学性能则保证了血管支架使用中的有效性，是决定临床使用效果的关键因素。物理力学性能涉及的指标较多，而且各性能间互相影响，选择其中较为重要的性能指标进行实验研究，便于了解血管支架的差异性，完善检测方法，从而更好地评价血管支架的产品性能。凯尔测控试验系统（天津）有限公司设计开发的一款血管支架疲劳试验系统可以通过模拟生理应变脉动环境来检测血管内植入物的疲劳特性，可检测物包括支架、补片和滤器等。模拟血管可满足多数量多样本的测试、双音圈电机对称加载，动态性能优秀试验系统运行稳定可满足更高测试频率和亿万周期*运行激光测量系统可对径向应变进行直接测量详细介绍血管支架疲劳试验系统◇ 通过模拟生理脉动环境，实现对模拟血管和支架的径向应变控制，满足多周期高频率疲劳测试需求；◇ 最多支持6样品工位同时测试，可定制连接器以适配多种管径；◇ 试验系统运行稳定，无需长期值守，配有漏水报警停机功能；◇ 双音圈电机对称加载，动态性能优秀，相位自动调整，防止植入物偏移；◇ 激光测量系统可实时采集高精度径向应变数据并记录，软件内嵌数学计算功能可自动计算实时内径； 系统组成：闭环运动控制系统、脉动压力反馈耦合控制系统、径向应变反馈耦合控制系统、温控系统，可模拟体内环境下的血管的 径向扩张与收缩。 参考标准：YY/T 0808-2010 血管支架体外脉动耐久性标准测试方法ASTM F2477-07 血管支架体外搏动耐久性测试的标准试验方法血管支架疲劳试验系统技术参数：模拟血管数量 ≤6根 血管直径范围 2-50mm 血管长度范围 140-320mm 最大径向应变 ≥5% 径向应变分辨率 ≤0.1%FS 最大测试频率 100Hz 工作压力范围 0-300mmHg 工作压力分辨率 ≤0.1%FS 温控范围 37±2℃ 控制方式 径向应变控制、压力控制 作动形式 双电机对称加载，防止支架漂移 主机重量 约70kg 外形尺寸 约1500*300*600(mm)

如今咖啡越来越受到中青年人喜爱，市场上主打咖啡的饮料也越来越多。不过，咖啡饮料中，有没有咖啡成分，含量有多少，这些恐怕很多人没有注意过。 　　咖啡饮料评价两重天 　　记者在街头随机采访了12位西安市民。12人均表示自己经常喝或者愿意喝咖啡，其中9人表示喜欢喝咖啡类饮料。&ldquo 我车里就放着一箱。虽然口感不能和现磨咖啡相比，但是便于携带，而且里面的咖啡成分能帮助我提神。&rdquo 市民邵先生这样说。 　　采访中，有三人表示不愿意购买咖啡饮料。其中一位汪女士给出的答案是：咖啡饮料不是咖啡。&ldquo 那只能说是饮料。无论是口感，还是香度，都和正宗咖啡相距甚远，那种香甜味更像是添加剂调配出来的。&rdquo 　　咖啡含量&ldquo 微乎其微&rdquo 　　在李家村两家大型超市内，记者对比了三个品牌咖啡。包装上，三个瓶身上都印有咖啡豆的图案，有的写着&ldquo 特浓&rdquo ，有的写着&ldquo 炭烧&rdquo ，有的写着&ldquo 蓝山&rdquo 。乍一看，这些咖啡饮料不仅口味多样，而且工艺或者原料都不便宜。 　　价格来说，品牌 A， 268ml容量，售价为6元 品牌 B， 240ml，售价5块 品牌 C， 180ml的卖4块。与市场上一杯近40元的现磨咖啡相比，咖啡饮料的确很实惠。 　　不过，一份《关于咖啡饮料市场调查》结果显示，41.94%受访者表示咖啡饮品&ldquo 价格偏高&rdquo ，25.81%消费者认为此类饮料&ldquo 品牌太多、选择困难&rdquo ，而高达54.84%的消费者表示咖啡饮料&ldquo 口感不纯&rdquo 。 　　为什么会出现口感不纯?这恐怕与这些咖啡饮料的配料有关。某品牌咖啡饮料罐上，记者看到：白砂糖，食用氢化植物油，稳定剂，酪蛋白(含牛奶蛋白)，乳化剂，食用香料/调味剂，抗结剂，速溶咖啡等。 　　从配料表的成分排列顺序来看，不同品牌咖啡含量多少也不一样。品牌A的&ldquo 速溶咖啡&rdquo 在成分表最后一位，品牌B在正数第三，品牌C排第六。这样看来，在大部分咖啡饮料中，咖啡的含量&ldquo 微乎其微&rdquo 。 　　国标年底出台把关 　　业内人士表示，由于缺乏咖啡饮料的相关&ldquo 国标&rdquo ，目前市面上各品牌的咖啡饮料都执行的是企业标准。所以，咖啡饮料的成分、配料以及咖啡含量的多少，都是由生产企业说了算。 　　这一现状有望在今年年底改变。据了解，由中国饮料工业协会技术工作委员会牵头起草的《咖啡类饮料》国家标准 GBT 30676-2014批准发布，将于2014年12月1日正式实施。作为国内首个咖啡饮料标准，标准中除规定了咖啡饮料的特征性指标咖啡因的含量外，还将咖啡固形物含量作为技术指标。而这两项技术指标的制定，能够有效保证咖啡饮料的真实性。