半導體已經變得無處不在，但它們也有局限性。半導體中會產生激子（電子－空穴對） ，這意味著能量以熱的形式損失，信息傳輸是有速度限制的。發表在10月26日《科學》雜志的論文中，美國哥倫比亞大學化學家團隊描述了迄今為止速度最快、效率最高的半導體：一種名為Re6Se8Cl2的超原子材料。任何材料的原子結構都會振動，從...
日前，德國科學家制造出一個長度僅為0.2毫米的粒子加速器，這是迄今為止同類設備中最小的，甚至可以裝在筆尖里。它是第一個能夠產生快速且聚焦良好的電子束的微型加速器，可以將電子加速到每秒10萬公里，有望應用于醫學領域。相關研究成果10月18日發表于《自然》 。大型強子對撞機或醫療設施中用于治療癌癥的粒子加速器...
黏附在STM尖端的鐵原子與一個鈦量子比特（藍色） “對話” ，用它讀取和寫入其他兩個量子比特（紅色）的信息，并讓它們執行基本的量子計算。量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單位進行計算的新型計算模式，即利用量子疊加和糾纏等物理特性，以微觀粒子構成的量子比特為基本單位，通過量子態的受控演化實現計算...
美國能源部SLAC國家加速器實驗室和斯坦福大學領導的團隊使用超快電子衍射記錄了氨分子內氫原子的快速運動。該研究利用高能（兆電子伏MeV）電子的優勢來研究氫原子和質子的轉移，相關論文發表在最新一期《物理評論快報》上。質子轉移驅動著生物學和化學中的無數反應。線粒體是細胞的動力源，而質子泵對線粒體至關重要，因...
瑞典皇家科學院3日宣布，將2023年諾貝爾物理學獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們將產生阿秒光脈沖的實驗方法用于研究物質的電子動力學。瑞典皇家科學院常任秘書漢斯·埃勒格倫當天在皇家科學院會議廳公布了獲獎者名單及主要成就。他說，今年的獲獎成果是實驗方法，為人類探索原子和分...
瑞典皇家科學院4日宣布，將2023年諾貝爾化學獎授予蒙吉·巴文迪、路易斯·布魯斯和阿列克謝·葉基莫夫，以表彰他們在發現和合成量子點方面所作出的貢獻。瑞典皇家科學院常任秘書漢斯·埃勒格倫當天在皇家科學院會議廳公布了獲獎者名單及主要成就。他說，今年獲化學獎的研究成果為納米技術“播下了重要的種子”。瑞典皇家...
全球海岸線上有一種尚未開發的能源，這種能源來自海水和淡水之間的鹽度差異。現在，一種新的納米設備可利用這種差異來發電。美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的研究人員設計了一種納米流體設備，能夠將離子流轉化為可用電能。相關研究在線發表于新一期《納米能源》雜志上。新設備可用于從海水與淡水邊界的自然離子流中提...
要捕捉快速運動的清晰圖像，比如落下的水滴或分子相互作用，需每秒可采集數百萬張圖像的超快相機，這種相機非常昂貴。在最新發表于《光學》雜志的一篇論文中，加拿大科學家開發出一種新型相機，能以更便宜的方式來實現超快成像，適用于實時監測藥物輸送、自動駕駛的高速激光雷達系統等多種應用。加拿大國家科學研究所、...
美國華盛頓大學研究人員開發出一種小型機器人設備，可在下降過程中通過折疊形式來改變它們在空中飛行的方式。研究成果發表在新一期《科學-機器人》上。研究人員稱，折紙技術為微型飛行器開辟了新的設計空間，將來自樹葉幾何圖案的靈感與能量收集和微型執行器相結合，飛行器就能模仿不同樹葉在半空中的飛行。團隊表示，這...
美國北卡羅來納州立大學研究人員曾創造出一種柔性機器人，可在沒有人類或計算機指導的情況下導航簡單的迷宮，以此為基礎，他們創造了一個新“無腦”柔性機器人，可在更加復雜和動態的環境中導航。研究人員稱，此前研究已證明了柔性機器人能在非常簡單的障礙中扭轉和轉動，但機器人有時會被卡住，在平行障礙物之間來回彈...
英國牛津大學研究人員在實現能直接刺激細胞的微型生物集成設備方面邁出了關鍵一步。該設備利用離子梯度發電，可在微觀范圍內調節細胞和組織，為下一代可穿戴設備、生物混合接口、植入物、合成組織和微型機器人提供動力。能夠與細胞相互作用并刺激細胞的小型生物集成設備有重要治療作用，如提供靶向藥物治療和加速傷口愈...
據8月28日《自然-光子學》雜志報道，英國伯明翰大學和劍橋大學的科學家開發了一種使用量子系統在室溫下探測中紅外（MIR）光的新方法，他們使用分子發射器將低能量MIR光子轉換為高能的可見光光子。這項創新方法能夠幫助科學家在單分子水平上進行光譜分析，這標志著科學家在深入了解化學和生物分子的能力方面的重大進步...
俄羅斯烏拉爾聯邦大學科研人員成功將鈣鈦礦發光二極管（ LED ）的亮度提高了一倍，使這種LED的生產比許多現代屏幕中使用的常見有機光源更容易、更便宜。相關研究發表在最近的《先進科學》上。例如手機、筆記本電腦和電視的屏幕都是在有機物質的基礎上生產的，其制造技術為勞動密集型，成本較高。烏拉爾聯邦大學科研人員...
新加坡南洋理工大學科學家開發出一種像人類角膜一樣薄的柔性電池，當它浸入鹽溶液甚至淚液中時可儲存電力，未來可為智能隱形眼鏡供電。該研究發表在《納米能源》雜志上。智能隱形眼鏡是高科技隱形眼鏡，能在角膜上顯示可見信息，并可用于訪問增強現實。當前主要用途包括幫助矯正視力、監測佩戴者的健康狀況，以及透過淚...
美國華盛頓大學研究團隊受晶體管啟發，設計出了可在兩種不同的完整結構之間切換的蛋白質，這些蛋白質有望在智能藥物遞送系統、環境傳感等領域大顯身手。相關論文發表于最新出版的《科學》雜志。在最新研究中，借助羅塞塔雙態設計和人工智能工具，研究人員開發出一種鉸鏈樣蛋白質。這種鉸鏈蛋白類似于晶體管，就像晶體管...
《自然》 8月23日發表的兩篇論文報告了新的腦機接口裝置，其不僅能將大腦活動解碼為語言，而且比當前所有技術都更迅速、更準確且覆蓋詞匯量更大。這一成果展示了在幫助嚴重癱瘓人群恢復溝通能力方面的技術進步。在另一項研究中，加州大學舊金山分校團隊開發了一種基于不同方法獲取大腦活動的腦機接口裝置，其電極覆蓋在...
根據8月23日《自然》雜志報道，英國曼徹斯特大學和華威大學的研究人員解開了一個長期存在的謎題：為什么質子對石墨烯的滲透性比理論上預期的要高得多。10年前，科學家證明，此前被認為“密不可透”的石墨烯材料可被質子（氫原子核）穿過。這一出人意料的結果引發了一場爭論，因為理論預測，質子需要數十億年的時間才能滲...
美國紐約城市學院科學家在8月16日出版的《自然》雜志上發表論文稱，將光捕獲在磁性材料內可能會顯著增強其固有特性，光與磁鐵之間的相互作用也會得到加強。磁體的強光學響應對于研制磁激光器和磁光存儲器件，以及新興的量子轉導應用都很重要。在最新研究中，由維諾德·梅農領導的團隊報告了一種層狀磁體的性質，該磁體含...
近40年來，被稱為“奇異金屬”的材料為什么奇異這個問題，一直讓物理學家感到困惑，因為奇異金屬的工作原理無法用正常的電學規則解釋。在最新一期《科學》雜志上，美國紐約熨斗研究所計算量子物理中心（ CCQ ）團隊終于確定了一種解釋奇異金屬特性的機制。許多量子材料中都存在奇異的金屬行為，例如一些材料經過微小變化...
美國芝加哥大學科學家在最新一期《科學》雜志上發表論文稱，他們研制出迄今最薄的芯片級光線路— —二維（ 2D ）波導。這款只有幾個原子厚的玻璃晶體可捕獲和攜帶光，而且效率驚人，可將光傳播長達一厘米的距離，在光基計算領域，這是非常遙遠的距離，有望為新技術開辟道路。研究人員對構建非常薄的二維光子電路非常感興...
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