Abstract Vibration is a common mechanical phenomenon and possesses mechanical energy in ambient environment, which can serve as a sustainable source of power for equipment and devices if it can be effectively collected. In the present work, a novel soft and robust triboelectric nanogenerator (TENG) made of a silicone rubber‐spring helical structure with nanocomposite‐based elastomeric electrodes is proposed. Such a spring based TENG (S‐TENG) structure operates in the contact‐separation mode upon vibrating and can effectively convert mechanical energy from ambient excitation into electrical energy. The two fundamental vibration modes resulting from the vertical and horizontal excitation are analyzed theoretically, numerically, and experimentally. Under the resonant states of the S‐TENG, its peak power density is found to be 240 and 45 mW m −2 with an external load of 10 MΩ and an acceleration amplitude of 23 m s −2 . Additionally, the dependence of the S‐TENG's output signal on the ambient excitation can be used as a prime self‐powered active vibration sensor that can be applied to monitor the acceleration and frequency of the ambient excitation. Therefore, the newly designed S‐TENG has a great potential in harvesting arbitrary directional vibration energy and serving as a self‐powered vibration sensor.

Abstract Ferroelectret nanogenerators were recently introduced as a promising alternative technology for harvesting kinetic energy. Here we report the device’s intrinsic properties that allow for the bidirectional conversion of energy between electrical and mechanical domains; thus extending its potential use in wearable electronics beyond the power generation realm. This electromechanical coupling, combined with their flexibility and thin film-like form, bestows dual-functional transducing capabilities to the device that are used in this work to demonstrate its use as a thin, wearable and self-powered loudspeaker or microphone patch. To determine the device’s performance and applicability, sound pressure level is characterized in both space and frequency domains for three different configurations. The confirmed device’s high performance is further validated through its integration in three different systems: a music-playing flag, a sound recording film and a flexible microphone for security applications.

While genetic and environmental factors have been shown as predictors of children’s reading ability, the interaction effects of identified genetic risk susceptibility and the specified environment for reading ability have rarely been investigated. The current study assessed potential gene–environment (G×E) interactions on reading ability in 1477 school-aged children. The gene–environment interactions on character recognition were investigated by an exploratory analysis between the risk single-nucleotide polymorphisms (SNPs), which were discovered by previous genome-wide association studies of developmental dyslexia (DD), and parental education (PE). The re-parameterized regression analysis suggested that this G×E interaction conformed to the strong differential susceptibility model. The results showed that rs281238 exhibits a significant interaction with PE on character recognition. Children with the “T” genotype profited from high PE, whereas they performed worse in low PE environments, but “CC” genotype children were not malleable in different PE environments. This study provided initial evidence for how the significant SNPs in developmental dyslexia GWA studies affect children’s reading performance by interacting with the environmental factor of parental education.

Abstract Reading disability exhibited defects in different cognitive domains, including word reading fluency, word reading accuracy, phonological awareness, rapid automatized naming, and morphological awareness. To identify the genetic basis of Chinese reading disability, we conducted a genome wide association study (GWAS) of the cognitive traits related to Chinese reading disability in 2284 unrelated Chinese children. Among the traits analyzed in the present GWAS, we detected one genome wide significant association ( p <5×10-8) on reading fluency for one SNP on 4p16.2, within EVC genes (rs6446395, p =7.55×10 −10 ). Rs6446395 also showed significant association with word reading accuracy ( p =3.39×10 −4 ), phonological awareness ( p =7.12×10 −3 ), and rapid automatized naming ( p =4.71×10 −3 ), implying multiple effects of this variant. Gene-based analyses identified a gene to be associated with reading fluency at the genome-wide level. The eQTL data showed that rs6446395 affected EVC expression in the cerebellum. Our study discovered a new candidate susceptibility variant for reading ability and provide new insights into the genetics of development dyslexia in Chinese Children.

Abstract Mathematical ability is moderately heritable, and it is a complex trait which can be evaluated in several different categories. A few genetic studies have been published on general mathematical ability. However, no genetic study focused on specific mathematical ability categories. In this study, we separately performed genome-wide association studies (GWASs) on 11 mathematical ability categories in 1 146 students from Chinese elementary schools. We identified 7 genome-wide significant single nucleotide polymorphisms (SNPs) with strong linkage disequilibrium (LD) among each other (all r 2 >0.8) associated with mathematical reasoning ability (top SNP: rs34034296, p =2.01×10 −8 , nearest gene: CUB and Sushi multiple domains 3, CSMD3). We replicated one SNP (rs133885) from 585 SNPs previously reported to be associated with general mathematical ability associated with division ability in our data ( p =1.053×10 −5 ). In the gene- and gene-set enrichment analysis by MAGMA, we found three significant enrichments of associations with three mathematical ability categories for three genes. We also observed four significant enrichments of associations with four mathematical ability categories for three gene sets. Our results suggest new candidate genetic loci for the genetics of mathematical ability.

Background: Percutaneous closure of secundum atrial septal defects (ASDs) under only transesophageal echocardiogram (TEE) guidance is less invasive and avoids exposure to radiation, but the treatment of choice is controversial. Methods: One hundred and forty-four patients with a secundum ASD were included in this study. The patients received percutaneous device closure (PCDC/TEE) (n = 74) or peratrial device closure (PDC/TEE) (n = 70). A double-disk ASD occluder was used in both groups. The treatment was performed under only TEE guidance in both groups. Physical exams, electrocardiography, and echocardiography were performed immediately after device release, and at discharge, 3, 6, 12 months, and at yearly intervals after the procedure. Results: In ASD with a maximum diameter less than 20 mm, the successful closure rate was 100% for all PCDC/TEE and PDC/TEE. When the ASD diameter was between 20 mm and 25 mm, the success rate was 84% for PCDC/TEE and 100% for PDC/TEE. The average intracardiac manipulation time was 19.4 ± 6.4 minutes for PCDC/TEE and 5.7 ± 7.0 minutes for PDC/TEE (p < 0.001). The average procedure time was 23.1 ± 6.8 minutes for PCDC/TEE and 51.1 ± 8.2 minutes for PDC/TEE (p < 0.001). The postoperative hospital stay was 3 ± 1 days for PCDC/TEE and 5 ± 1 days for PDC/TEE (p < 0.001). For the mean follow-up of 520 ± 256 days, there no cardiac deaths or significant residual shunts were documented in either group. Conclusions: In patients with an ASD less than 25 mm, PCDC/TEE is a safe and effective method of ASD closure. Additionally, PCDC/TEE is less traumatic, provides better cosmetic results, and decreases hospital stays. However, when the ASD diameter is greater than 20 mm and the aortic rim of ASD is less than 3 mm, the peratrial approach may be a better choice.