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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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“无脑”机器人可逃脱复杂迷宫
2023-09-12
美国北卡罗来纳州立大学研究人员曾创造出一种柔性机器人，可在没有人类或计算机指导的情况下导航简单的迷宫，以此为基础，他们创造了一个新“无脑”柔性机器人，可在更加复杂和动态的环境中导航。研究人员称，此前研究已证明了柔性机器人能在非常简单的障碍中扭转和转动，但机器人有时会被卡住，在平行障碍物之间来回弹...
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水滴电池利用离子梯度发电
2023-08-31
英国牛津大学研究人员在实现能直接刺激细胞的微型生物集成设备方面迈出了关键一步。该设备利用离子梯度发电，可在微观范围内调节细胞和组织，为下一代可穿戴设备、生物混合接口、植入物、合成组织和微型机器人提供动力。能够与细胞相互作用并刺激细胞的小型生物集成设备有重要治疗作用，如提供靶向药物治疗和加速伤口愈...
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新方法实现中红外光室温探测
2023-08-30
据8月28日《自然-光子学》杂志报道，英国伯明翰大学和剑桥大学的科学家开发了一种使用量子系统在室温下探测中红外（MIR）光的新方法，他们使用分子发射器将低能量MIR光子转换为高能的可见光光子。这项创新方法能够帮助科学家在单分子水平上进行光谱分析，这标志着科学家在深入了解化学和生物分子的能力方面的重大进步...
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钙钛矿LED实现亮度更高成本更低
2023-08-28
俄罗斯乌拉尔联邦大学科研人员成功将钙钛矿发光二极管（ LED ）的亮度提高了一倍，使这种LED的生产比许多现代屏幕中使用的常见有机光源更容易、更便宜。相关研究发表在最近的《先进科学》上。例如手机、笔记本电脑和电视的屏幕都是在有机物质的基础上生产的，其制造技术为劳动密集型，成本较高。乌拉尔联邦大学科研人员...
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用泪液充电的纤薄电池问世
2023-08-28
新加坡南洋理工大学科学家开发出一种像人类角膜一样薄的柔性电池，当它浸入盐溶液甚至泪液中时可储存电力，未来可为智能隐形眼镜供电。该研究发表在《纳米能源》杂志上。智能隐形眼镜是高科技隐形眼镜，能在角膜上显示可见信息，并可用于访问增强现实。当前主要用途包括帮助矫正视力、监测佩戴者的健康状况，以及透过泪...
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设计的蛋白质可在两种结构间切换
2023-08-25
美国华盛顿大学研究团队受晶体管启发，设计出了可在两种不同的完整结构之间切换的蛋白质，这些蛋白质有望在智能药物递送系统、环境传感等领域大显身手。相关论文发表于最新出版的《科学》杂志。在最新研究中，借助罗塞塔双态设计和人工智能工具，研究人员开发出一种铰链样蛋白质。这种铰链蛋白类似于晶体管，就像晶体管...
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脑机接口让失语者以意念准确“发声”
2023-08-25
《自然》 8月23日发表的两篇论文报告了新的脑机接口装置，其不仅能将大脑活动解码为语言，而且比当前所有技术都更迅速、更准确且覆盖词汇量更大。这一成果展示了在帮助严重瘫痪人群恢复沟通能力方面的技术进步。在另一项研究中，加州大学旧金山分校团队开发了一种基于不同方法获取大脑活动的脑机接口装置，其电极覆盖在...
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石墨烯对质子“网开一面”原因揭示
2023-08-24
根据8月23日《自然》杂志报道，英国曼彻斯特大学和华威大学的研究人员解开了一个长期存在的谜题：为什么质子对石墨烯的渗透性比理论上预期的要高得多。10年前，科学家证明，此前被认为“密不可透”的石墨烯材料可被质子（氢原子核）穿过。这一出人意料的结果引发了一场争论，因为理论预测，质子需要数十亿年的时间才能渗...
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“困”在磁铁内的光变得更活跃
2023-08-21
美国纽约城市学院科学家在8月16日出版的《自然》杂志上发表论文称，将光捕获在磁性材料内可能会显著增强其固有特性，光与磁铁之间的相互作用也会得到加强。磁体的强光学响应对于研制磁激光器和磁光存储器件，以及新兴的量子转导应用都很重要。在最新研究中，由维诺德·梅农领导的团队报告了一种层状磁体的性质，该磁体含...
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新理论阐释“奇异金属”为何奇异
2023-08-21
近40年来，被称为“奇异金属”的材料为什么奇异这个问题，一直让物理学家感到困惑，因为奇异金属的工作原理无法用正常的电学规则解释。在最新一期《科学》杂志上，美国纽约熨斗研究所计算量子物理中心（ CCQ ）团队终于确定了一种解释奇异金属特性的机制。许多量子材料中都存在奇异的金属行为，例如一些材料经过微小变化...
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迄今最薄芯片级光线路2D波导面世
2023-08-15
美国芝加哥大学科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文称，他们研制出迄今最薄的芯片级光线路— —二维（ 2D ）波导。这款只有几个原子厚的玻璃晶体可捕获和携带光，而且效率惊人，可将光传播长达一厘米的距离，在光基计算领域，这是非常遥远的距离，有望为新技术开辟道路。研究人员对构建非常薄的二维光子电路非常感兴...
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科学家开辟通向奇异超导新途径
2023-08-10
据最新一期《物理评论快报》报道，美国埃默里大学物理学家确定了一种被称为对密度波的振荡超导电性形成机制，为人们对某些材料（包括高温超导体）中出现的非常规高温超导状态提供了新见解。这种奇异现象的一个例子是振荡超导电性，当成对的电子以波的形式“跳舞”时，振幅就会发生变化。研究人员调查了范霍夫奇点的具体...
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新型双色发光人造分子制成
2023-08-04
据8月3日发表在《自然-材料》上的论文，以色列希伯来大学研究团队开发了一种由两个耦合的半导体纳米晶体组成的“人造分子”系统，该系统可以发出两种不同颜色的光，实现了快速和瞬时的颜色切换。这表明，在纳米尺度上如此快速和高效地切换颜色具有巨大的可能性。这种新型的双色发光人造分子的发射对诱导电场的外部电压很...
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锂的“庐山真面目”首次揭示
2023-08-07
美国加州大学洛杉矶分校科学家首次揭示了锂的真正形状，最新发现有望帮助科学家研制出性能优于现有锂离子电池的锂金属电池，也将对高性能能源技术产生重大影响。相关研究刊发于最近出版的《自然》杂志。可充电锂离子电池广泛应用于智能手机、电动汽车及太阳能和风能存储等领域，其源于锂金属电池。虽然锂金属电池可存储...
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