ข้อมูลจากบทคัดย่อ
ยังไม่มีสรุปภาษาไทยสำหรับระเบียนนี้
ด้านล่างเป็นบทคัดย่อต้นฉบับภาษาอังกฤษจากข้อมูลบรรณานุกรม โปรดตรวจบทความต้นฉบับก่อนอ้างอิง
Recent studies have shown that topology optimization can generate high-performing porous architectures, often exhibiting graded, branched, or root-like morphologies. However, the physical origin of these recurring structures remains unclear. In this work, we develop a theoretical framework linking reaction–diffusion transport, topology optimization, and nonequilibrium thermodynamics to explain the emergence of root-like porous electrodes. Starting from a simplified first-order reaction–diffusion model with porosity-dependent effective properties, classical relationships for effectiveness factor and characteristic penetration depth are revisited and extended to graded media. Scaling arguments are then proposed for branch spacing, root thickness, and root length by balancing axial reactant delivery with lateral consumption in the surrounding reactive matrix. A thermodynamic interpretation is further introduced in which the penetration depth represents a crossover distance beyond which transport-related irreversibility becomes increasingly dominant. Density-based topology optimization is then employed to maximize overall reaction rate under finite porosity constraints. The optimized structures evolve from uniform to hierarchical root-like networks, showing substantially improved utilization compared with conventional uniform porous layers. The predicted geometric trends are consistent with the optimized morphologies. These results suggest that root-like porous architectures are not arbitrary numerical artifacts, but physically meaningful responses to coupled transport, reaction, and thermodynamic constraints. The present framework provides mechanistic design principles for reaction-diffusion-limited porous electrodes.
เหตุผลที่อยู่ในฐานติดตาม
ระเบียนนี้ได้รับ Impact Signal 72/100 จากความใหม่ แหล่งเผยแพร่ ความร่วมมือ และสัญญาณในข้อมูลบรรณานุกรม คะแนนนี้ใช้จัดลำดับการติดตาม ไม่ใช่การตัดสินคุณภาพงานวิจัย
ประเด็นที่เกี่ยวข้อง: Electrocatalysts for Energy Conversion · Supercapacitor Materials and Fabrication · CO2 Reduction Techniques and Catalysts
บทบาทของนักวิจัยและสถาบันไทย
Patcharawat Charoen‐amornkitt · M.B. Long · Paranyu Charoenmark · King Mongkut's University of Technology Thonburi
ข้อจำกัดของข้อมูล
หน้านี้เป็นระเบียนบรรณานุกรมและข้อมูลจากบทคัดย่อ ยังไม่ใช่บทวิเคราะห์ฉบับเต็มหรือการประเมินคุณภาพงานวิจัย ควรตรวจสอบ DOI และเอกสารต้นฉบับก่อนนำไปอ้างอิง