Biomass char is very promising in developing microwave absorbing materials with low minimum reflection loss (RLmin) and ultrawide effective absorption bandwidth (EAB) owing to its low cost and natural availability of various pores, but however is facing a dilemma between the conduction loss and interface polarization loss where new heating technology is highly desirable. In this work, a microwave confined plasma/microwave hybrid heating technology is developed based on the unique interaction between porous carbon and microwave for simultaneous enhancement of conduction loss and interface polarization loss of cellulose char. Compared to the conventional heating product at the same temperature, the as-prepared microwave char showed almost doubled conductivity which is beneficial for conduction loss, higher content of C–O bond that has longer bond length and dielectric susceptibility than CO bond, and more condensed carbon nanoparticles embedded in the carbon matrix which is responsible for increasing the heterointerface polarization loss. As such the tangent loss of MW900-40 % ranges from 0.69 to 0.97 while that of CH900-40 % only ranges from 0.34 to 0.64 in the frequency range of 2.0–18.0 GHz. Further, based on multilayer impedance gradient principle, a double-layer absorber is constructed with products of different MW900 loading, yielding a RLmin of −59.0 dB at 15.9 GHz with an EAB of 10.0 GHz at 4.0 mm, whose working mechanism is comprehensively studied by simulations in terms of impedance matching and microwave dissipation distribution.

The integration of biochar into microbial Chain Elongation (CE) proves to be an effective tool of producing high-value bio-based products. This study innovatively applied biochar fabricated under microwave irradiation with carbon fiber cloth assistance into CE system. Results highlighted that microwave biochar achieved maximal CE efficiency yielding 8 g COD/L, with 3-fold increase to the blank group devoid of any biochar. Microwave biochar also obtained the highest substrate utilization rate of 94 %, while conventional biochar group recorded 90 % and the blank group was of 74 %. Mechanistic insights revealed that the reductive surface properties facilitated CE performance, which is relevant to fostering dominant genera of Parabacteroides, Bacteroides, and Macellibacteroides. By metagenomics, microwave biochar up-regulated functional genes and enzymes involved in CE process including ethanol oxidation, the reverse β-oxidation pathway, and the fatty acid biosynthesis pathway. This study effectively facilitated caproate production by utilizing a new microwave biochar preparation strategy.

This paper introduces a high-precision alignment method for laser wireless power transmission (LWPT) systems, integrating neural network-based target detection with a perturbation-observation technique. The objective is to enhance the alignment accuracy between the laser spot and the photovoltaic array, thereby improving energy transfer efficiency. The method’s key feature is its ability to achieve these results without requiring additional optical components, simplifying system design. Continual assessment and adjustment based on real-time output power data ensure optimal alignment, maximizing the photovoltaic array power output. Experimental results demonstrated that the proposed method achieved an initial alignment precision with pixel errors below 3%, translating to a physical error of approximately 7 mm. Fine-tuning through the perturbation-observation method further optimized the alignment, resulting in a photovoltaic array power output of 98.70% of its maximum potential. This hybrid approach provides a reliable solution for boosting the performance of LWPT systems, offering significant potential for practical applications.