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新型双相凝胶离电器件让离子“有序奔跑”
2023-11-29
中国科学家团队开发出新型双相凝胶离电器件。该器件具有级联异质界面，实现了从电子到多种离子信号的转换和传输。这种级联异质门控设计有望在神经拟态信号传输方面发挥重要作用，为实现生物-非生物系统的多元复杂信号通信提供新思路和新方法。因此，在不同电压刺激下，级联异质门控双相凝胶材料能够对离子传输能垒进行排...
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首款背接触微米光伏电池问世
2023-11-27
加拿大渥太华大学领导的国际科研团队，研制出全球首款背接触微米光伏电池。与传统太阳能技术相比，新型电池的厚度仅为一根头发丝宽度的两倍，有望将能源生产成本降为原来的四分之一，为电子设备领域迈入小型化奠定了基础。相关论文发表于最新一期《细胞报告物质科学》杂志。这一技术突破有望带来更便宜、更强大的太阳能...
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晶体中霍普夫子的实验证据首现
2023-11-24
霍普夫子是几十年前预测的磁自旋结构，近年来已成为热门且具有挑战性的研究课题。11月22日发表在《自然》杂志上的一项研究中，来自瑞典、德国和中国的科学家合作提出有关霍普夫子的第一个实验证据。瑞典乌普萨拉大学物理系研究员菲利普·雷巴科夫表示，从基础和应用的角度来看，该研究结果很重要，因为实验物理学和抽象...
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新型炭材料创下储能纪录
2023-11-24
在机器学习的指导下，美国橡树岭国家实验室研究人员设计了一种创纪录的炭基超级电容材料，它储存的能量是当前最佳商业材料的4倍。用这种新材料制造的超级电容器可储存更多的能量，从而改善再生制动系统、电力电子设备和辅助电源。相关论文发表在新一期《自然-通讯》杂志上。研究人员表示，他们创造了一种具有增强的物理...
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AI系统发展出类人脑特征
2023-11-21
11月20日发表在《自然-机器智能》杂志上的一项研究中，英国剑桥大学科学家证明，对人工智能（ AI ）系统施加物理限制，就像人脑必须在物理和生物限制下发育和运作一样，可让它发展出某些与人脑相似的关键特征和策略，从而完成任务。神经元和节点在功能上相似，包括接受输入、转换并产生输出，并且单个节点或神经元可能连...
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王守武：为中国半导体奠基的“大王先生”
2023-11-17
1950年9月，已在美国普渡大学任教的王守武和夫人葛修怀决意放弃优厚的待遇，回到百废待兴的新中国。至于回国后做什么，王守武并没有设定目标。他只有一个朴素的想法，国家需要什么就干什么。虽然有美国名牌大学的博士学位加持，但31岁的王守武最初找工作并不顺利。从上海到北京，从同济大学到清华大学，他都没有找到合适...
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3D打印机械手有了骨骼、韧带和肌腱
2023-11-16
瑞士苏黎世联邦理工学院和一家美国初创公司的研究人员使用最新激光扫描技术，首次成功打印出一只机械手，其中包含由不同聚合物制成的骨骼、韧带和肌腱。这项新技术使一次性3D打印具有弹性的特种塑料成为可能，为柔性机器人结构的生产开辟了全新路径。研究人员此次使用各种优质材料一次性3D打印出复杂、更耐用的机械手，...
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原子之舞把水晶变“磁铁”
2023-11-15
美国莱斯大学量子材料科学家发现，当原子做圆周运动时，它们也能创造奇迹：稀土晶体中的原子晶格受到一种名为手性声子的螺旋形振动被激活时，水晶就会变成“磁铁”。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。在实验中，研究人员需要找到一种方法来驱动原子晶格以手性方式移动。他们使用的声子频率大约为10太赫兹。由于没...
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芯片上实现光学诱导超导性
2023-11-15
发射、传输和检测皮秒电流脉冲的设备。据发表在最新一期《自然-通讯》杂志上的论文，德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所研究人员证明，用激光束开启超导性的能力可集成在芯片上，这开辟了一条通往光电子应用的道路。在以前对这些材料的光驱动态的研究中，研究人员已经观察到了增强的电相干和消失电阻。在这项研究...
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固态热晶体管超高速精确控制热量
2023-11-07
美国加州大学洛杉矶分校研究人员推出了首个稳定的全固态热晶体管，它使用电场来控制半导体器件的热运动。据11月3日发表在《科学》杂志上的研究，该晶体管具有迄今最高的速度和性能，通过原子级设计和分子工程，可开辟计算机芯片热管理的新领域。这一进展还有助于了解人体如何调节热量。论文合著者、加州大学洛杉矶分校工...
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新型量子比特相干时间延至此前的千倍
2023-10-30
在一项最新研究中，美国能源部阿贡国家实验室团队将新型量子比特——电荷量子比特的相干时间延长到0.1毫秒，为此前纪录的1000倍。相关论文发表于最新一期《自然-物理学》杂志。研究人员表示，他们的量子比特能以非常高的精度和速度在此时间内执行10000次操作，而传统电子电荷量子比特在相干时间内只能执行10到100次操作...
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超原子半导体创下速度与效率纪录
2023-10-27
半导体已经变得无处不在，但它们也有局限性。半导体中会产生激子（电子－空穴对） ，这意味着能量以热的形式损失，信息传输是有速度限制的。发表在10月26日《科学》杂志的论文中，美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今为止速度最快、效率最高的半导体：一种名为Re6Se8Cl2的超原子材料。任何材料的原子结构都会振动，从...
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迄今最小粒子加速器问世
2023-10-20
日前，德国科学家制造出一个长度仅为0.2毫米的粒子加速器，这是迄今为止同类设备中最小的，甚至可以装在笔尖里。它是第一个能够产生快速且聚焦良好的电子束的微型加速器，可以将电子加速到每秒10万公里，有望应用于医学领域。相关研究成果10月18日发表于《自然》 。大型强子对撞机或医疗设施中用于治疗癌症的粒子加速器...
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操控单原子构建新型量子计算平台
2023-10-16
黏附在STM尖端的铁原子与一个钛量子比特（蓝色） “对话” ，用它读取和写入其他两个量子比特（红色）的信息，并让它们执行基本的量子计算。量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单位进行计算的新型计算模式，即利用量子叠加和纠缠等物理特性，以微观粒子构成的量子比特为基本单位，通过量子态的受控演化实现计算...
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超快“电子相机”拍到解离过程中的质子
2023-10-16
美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学领导的团队使用超快电子衍射记录了氨分子内氢原子的快速运动。该研究利用高能（兆电子伏MeV）电子的优势来研究氢原子和质子的转移，相关论文发表在最新一期《物理评论快报》上。质子转移驱动着生物学和化学中的无数反应。线粒体是细胞的动力源，而质子泵对线粒体至关重要，因...
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三名科学家分享2023年诺贝尔物理学奖
2023-10-04
瑞典皇家科学院3日宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们将产生阿秒光脉冲的实验方法用于研究物质的电子动力学。瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃勒格伦当天在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及主要成就。他说，今年的获奖成果是实验方法，为人类探索原子和分...
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三名科学家分享2023年诺贝尔化学奖
2023-10-04
瑞典皇家科学院4日宣布，将2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯和阿列克谢·叶基莫夫，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献。瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃勒格伦当天在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及主要成就。他说，今年获化学奖的研究成果为纳米技术“播下了重要的种子”。瑞典皇家...
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纳米流体装置利用盐度差异发电
2023-09-26
全球海岸线上有一种尚未开发的能源，这种能源来自海水和淡水之间的盐度差异。现在，一种新的纳米设备可利用这种差异来发电。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员设计了一种纳米流体设备，能够将离子流转化为可用电能。相关研究在线发表于新一期《纳米能源》杂志上。新设备可用于从海水与淡水边界的自然离子流中提...
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衍射门控超高速测绘相机面世
2023-09-22
要捕捉快速运动的清晰图像，比如落下的水滴或分子相互作用，需每秒可采集数百万张图像的超快相机，这种相机非常昂贵。在最新发表于《光学》杂志的一篇论文中，加拿大科学家开发出一种新型相机，能以更便宜的方式来实现超快成像，适用于实时监测药物输送、自动驾驶的高速激光雷达系统等多种应用。加拿大国家科学研究所、...
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无电池机器人可在半空中自动变形
2023-09-18
美国华盛顿大学研究人员开发出一种小型机器人设备，可在下降过程中通过折叠形式来改变它们在空中飞行的方式。研究成果发表在新一期《科学-机器人》上。研究人员称，折纸技术为微型飞行器开辟了新的设计空间，将来自树叶几何图案的灵感与能量收集和微型执行器相结合，飞行器就能模仿不同树叶在半空中的飞行。团队表示，这...
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