Abstract Low damping characteristics have always been a key sticking points in the development of gas bearings. The application of squeeze film dampers can significantly improve the damping performance of gas lubricated bearings. This paper proposed a novel hermetic diaphragm squeeze film damper (HDSFD) for oil-free turbomachinery supported by gas lubricated bearings. Several types of HDSFDs with symmetrical structure were proposed for good damping performance. By considering the compressibility of the damper fluid, based on hydraulic fluid mechanics theory, a dynamic model of HDSFDs under medium is proposed, which successfully reflects the frequency dependence of force coefficients. Based on the dynamic model, the effects of damper fluid viscosity, bulk modulus of damper fluid, thickness of damper fluid film and plunger thickness on the dynamic stiffness and damping of HDSFDs were analyzed. An experimental test rig was assembled and series of experimental studies on HDSFDs were conducted. The damper fluid transverse flow is added to the existing HDSFD concept, which aims to make the dynamic force coefficients independent of frequency. Although the force coefficient is still frequency dependent, the damping coefficient at high frequency excitation with damper fluid supply twice as that without damper fluid supply. The results serve as a benchmark for the calibration of analytical tools under development.

Abstract Droplet transport still faces numerous challenges, such as a limited transport distance, large volume loss, and liquid contamination. Inspired by the principle of ‘synergistic biomimetics’, we propose a design for a platform that enables droplets to be self-propelled. The orchid leaf-like three-dimensional driving structure provides driving forces for the liquid droplets, whereas the lotus leaf-like superhydrophobic surface prevents liquid adhesion, and the bamboo-like nodes enable long-distance transport. During droplet transport, no external energy input is required, no fluid adhesion or residue is induced, and no contamination or mass loss of the fluid is caused. We explore the influence of various types and parameters of wedge structures on droplet transportation, the deceleration of droplet speed at nodal points, and the distribution of internal pressure. The results indicate that the transport platform exhibits insensitivity to pH value and temperature. It allows droplets to be transported with varying curvatures in a spatial environment, making it applicable in tasks like target collection, as well as load, fused, anti-gravity, and long-distance transport. The maximum droplet transport speed reached (58 ± 5) mm·s −1 , whereas the transport distance extended to (136 ± 4) mm. The developed platform holds significant application prospects in the fields of biomedicine and chemistry, such as high-throughput screening of drugs, genomic bioanalysis, microfluidic chip technology for drug delivery, and analysis of biological samples.

To improve the performance and expand the application range of gas-lubricated bearings to mainstream high-power devices, load capacity and damping characteristics are the key sticking points. Combining hermetic squeeze film dampers (HSFDs) with porous tilting pad gas bearings (PTPGBs) is a potential option to address this critical issue. A comprehensive bearing rotor test rig was assembled to experimentally investigate the dynamic response of a rigid rotor supported by two HPTPBs (or PTPGB with HSFDs). The rotor with a diameter of 70 cm and a weight of 23.6 kg was successfully accelerated to 20 krpm. Based on the test rig, the effects of bearing parameters such as supply pressure ratio, unbalanced mass, installation of HSFDs and viscosity of the damping fluid on the nonlinear dynamic behaviors are explored. The presence of HSFDs significantly improves the vibration characteristics of bearing rotor systems. This work presents a numerical model of a rotor system supported by PTPGBs with HSFDs to predict the dynamic responses of rotor, and the predictions are in good agreement with the test results. Understanding the effect of different parameters on the dynamic response of the rotor can provide guidance for the optimal design of bearings.

Nowadays, there is a trend in the downsizing of rotating machinery accompanied by increasing rotational speed. Oil-free, high-speed rotating machinery supported by foil bearings (FBs) has emerged as an effective solution to address this trend. However, the application of FBs faces two significant challenges, namely the load capacity and stability. Along these lines, the current status of the FBs in industrial applications and academic research was summarized in this work. Various theoretical models of FBs are discussed, and the processing methods and test rigs used for FBs were illustrated. The structural improvements aimed at enhancing the load capacity and rotor stability were summarized and the active/intelligent FBs were introduced. The opportunities for future developments of FBs in the fields of theoretical analysis, design, control, etc. were also discussed.

Epimedium sagittatum (Sieb.et Zucc.) Maxim, belonging to the family Berberidaceae and the genus Epimedium, is effective in dispersing wind and cold, tonifying the kidneys and bones, and strengthening muscles and bones (Song et al. 2024). In June 2023, a new leaf disease appeared on 33.35 hm 2 of E. sagittatum cultivation in Xinning County, Shaoyang City, Hunan Province, China (111°43′00″N, 27°26′40″E), with symptoms appearing on about 50% of the cultivation area. Initially lesions appear on the leaf tips, then the spots gradually widen and become yellowish-white and dry, with a dark yellow halo around the periphery. We collected ten infected leaves from different growing areas and rinsed them with running sterile water. To isolate the pathogen, small infected parts cut from the leaves were surface disinfected with 3% hydrogen peroxide for 30 s and then treated with 75% alcohol for 45 s. Finally, the diseased parts were rinsed five times with sterile water and incubated on water agar (WA) plates at 28°C for 3-5 days. After mycelial growth was observed, the hyphae were transferred to potato dextrose agar (PDA) plates and incubated for 3-5 days at 28°C in the dark. Finally, eight isolates were obtained, and six of them belonged to Colletotrichum genus based on their morphological characterisation on PDA plates (isolation frequency 75%). Three representative strains (YYH5, YYH6 and YYH7) were selected for further study. The colonies were initially round with white aerial and later grey-black to white on the back. Under the microscope the conidia were short and cylindrical. They had rounded ends and measured 12.936 to 15.894 × 6.119 to 8.137μm (n = 100). To further confirm the identity of the isolates, five gene regions of the isolates, including internal transcribed spacer (ITS), actin (ACT), chitin synthase (CHS), calmodulin (CAL) and glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) were amplified and sequenced using the universal primers ITS4/ITS5, ACT-512F/ACT-783R, CHS-79F/CHS-345R, CL1C/CL2C and GDF/GDR respectively (Weir et al. 2012). Sequences were submitted to GenBank (ITS: PP898147, PP898149, PP898150; ACT: PP925578, PP925579, PP925585; CHS: PP925576, PP925577, PP925584; CAL: PP925580, PP925581, PP925586; GAPDH: PP925582, PP925583, PP925587). Analysis of the constructed five-gene joint phylogenetic tree showed that these three isolates were significantly clustered with Colletotrichum karstii. Pathogenicity was tested using three representative strains. The epidermis of young E. sagittatum leaves was punctured with a sterile needle and 6 × 6 mm mycelial blocks cultured on PDA for 7 days were placed on the wound. Controls were treated in the same way except that sterile PDA blocks were used. There were three replicates for each treatment. All plants used in the experiment were kept in a constant climate chamber at 28°C. The photoperiod was 12 hours and the relative humidity of the chamber was maintained at 80%. Three days later, lesions appeared at the inoculation sites on the plants. Symptoms worsened after five days. All strains re-isolated from diseased spots had the same colony characteristics as the representative strain and were confirmed as C. karstii by DNA sequencing. Therefore, Koch's postulates is fulfilled. C. karstii has been shown to cause anthracnose on Fragaria x ananassa Duch (Soares et al. 2021), Piper nigrum L. (Lin et al. 2022) and Glycine max (Luo et al. 2024). To our knowledge, this is the first report of C. karstii causing anthracnose on E. sagittatum. This research will lay the foundations for future control of the disease.

Near-field acoustic levitation (NFAL) is an innovative contactless handling technology with extensive potential in precision manufacturing and microelectromechanical systems. Despite its promise, challenges persist in addressing low levitation force and inevitable vibration issues in noncontact positioning and handling processes. This study introduces methods to enhance levitation force and reduce vibrations in NFAL systems through multiple regions of air-film compensation, specifically compensating the annular- and central-regions, respectively. Soft materials are strategically placed in the levitation plate's circular and annular grooves to avoid altering the radiator's resonant frequency. The governing equations of the squeeze film are formulated to analyze the levitation force and vibration amplitude. Numerical simulations and experimental validations demonstrate that annular-region compensation uses soft materials to create "seal ring" and "wedge shape" effects, enhancing the air-film pressure and average levitation force. Central-region compensation employs soft materials to minimize pressure differences and gradients of levitation force within the solution domain. These results confirm that NFAL systems via air-film compensation can effectively enhance different performances, providing a viable solution to current limitations.