美國科羅拉多大學博爾德分校和美國國家標準與技術研究院的量子物理學家們,利用量子糾纏在原子和電子尺度上再現了一個充滿不同滴答聲“房間”的場景。這一成就可能為開發新型光學原子鐘鋪平道路。相關研究成果9日發表在《自然》雜志上。光學原子鐘通過監測原子內部固有的“滴答”頻率來極其精確地追蹤時間。盡管這些時鐘...
據最新一期《自然·可持續性》雜志報道,美國佐治亞理工學院領導的多機構團隊開發出一種革命性低成本陰極材料——氯化鐵,其成本僅為典型陰極材料的1%—2%,但可儲存相同數量的電量。該項成果將極大地改善電動汽車市場以及整個鋰離子電池市場。電動汽車等大規模能源用戶對鋰離子電池的成本尤其敏感。目前,電池約占電動汽車...
日本北海道大學研究團隊發現了一種特殊的化合物,其中兩個碳原子通過共享一個電子形成了非常穩定的共價鍵,這種鍵被稱為σ鍵。這一發現證實了一個已有百年歷史的理論,并被發表在最新一期《自然》雜志上。共價鍵是有機化學中最為基礎的連接方式之一,通常是由兩個原子共同分享一對電子而形成的。1931年,諾貝爾獎得主萊納斯·...
美國紐約熨斗研究所計算量子物理中心研究人員巧妙地運用了一種計算技術,在理解“贗能隙”這一長期困擾量子物理且與超導性密切相關的難題上取得了突破。這項發現刊登于最新一期《科學》雜志,將助力實現室溫超導,以及在無損耗電力傳輸、更先進的核磁共振技術和超高速懸浮列車等領域的應用。贗能隙是指在一些材料(如銅氧化...
瑞士蘇黎世聯邦理工學院和德國馬克斯普朗克智能系統研究所共同開發出一種“人造肌肉”驅動機器腿,其不僅比傳統機器腿更節能,而且可進行高跳、快速移動、檢測和應對障礙物,完成這些任務都不需要復雜的傳感器。研究發表在最新《自然-通訊》雜志上。近70年來,絕大部分機器人都有一個共同點:由馬達驅動。馬達裝置出現已有200...
日本國立材料科學研究所研究人員開發出一種新工藝，讓鎳鈦合金“變身”為一種超堅固彈性材料。這種材料的堅固程度與鋼相當，延展性卻是鋼的20倍，有望用于制造可變形機翼。相關論文發表于新一期《自然》雜志。想象一下，一架飛機在空中遨游，機翼能隨著飛行速度的變化調整長度，以便更充分地利用空氣動力。為實現這一夢...
據最新一期《自然》雜志報道,借助美國國家航空航天局“耐力”號火箭任務數據,一個國際科學家團隊首次成功測量了整個地球的電場,該電場被認為與地球重力和磁場一樣重要。這種電場被稱為雙極電場。科學家早在60多年前就提出假設,認為它驅動著地球大氣層從地球南北極逃逸。“耐力”號任務數據證實了雙極電場的存在,并量化了...
新發表在美國《新英格蘭醫學雜志》的研究顯示,通過在漸凍癥患者大腦中植入腦機接口設備,并將腦信號解碼轉換成語音,可成功讓其重新“說話”。這一新系統的開發或可幫助因罹患神經系統疾病而致語言能力受損的人恢復交流能力。漸凍癥醫學名稱為肌萎縮側索硬化癥,是一種神經退行性疾病,會影響大腦和脊髓中的運動神經元,造成...
美國加州大學河濱分校領導的多機構團隊研制出一種新型非常規界面超導材料。該材料可用于量子計算,并成為“拓撲超導體”的候選材料。研究成果發表在新一期《科學進展》雜志上。拓撲超導體利用電子或空穴的非定域狀態(空穴的行為類似于帶正電荷的電子),以穩健的方式傳輸量子信息和處理數據。研究團隊將三方碲(一種非磁性的...
韓國首爾國立大學等機構的科學家成功開發出一種新型帳篷狀電極。這款傳感設備能以微創方式部署到人腦表面并自行展開,收集腦電圖和其他神經生理學數據。該設備使用后能在人體內自然降解而不會留下任何殘留物。相關論文發表于最新一期《自然·電子》雜志。傳統電極需顱骨切除手術植入,可能引發腫脹、出血、腦脊液漏出等并...
韓國科學家在二硒化鈀等固體材料內發現了一些“暗”電子,此前科學家借助光譜學分析材料特性時,沒有檢測到這些“漏網之魚”。這些“暗”電子的發現或有助更好地理解高溫超導體的行為,解開材料科學領域的其他謎團。相關論文發表于新一期《自然-物理學》雜志。材料的大部分特性,如導電或反射光的難易程度,都由其中電子的運...
隨著機器人設備逐漸縮小，對微米尺度電池的需求日益迫切。美國麻省理工學院工程師設計出一款新的微型電池，可為體內膠體機器人、傳感器等微米級設備供電。這些設備未來或能用于人體內藥物輸送、天然氣管道泄漏定位等領域。相關論文發表于新一期《科學-機器人》雜志。新電池長100微米，厚2微米，是一款鋅空氣電池。與其他...
據8月15日《科學》雜志報道,包括美國北卡羅來納州立大學和韓國浦項科技大學在內的國際研究團隊,展示了一種在室溫下打印金屬氧化物薄膜的技術,并利用該技術制造出既堅韌又能在高溫下運行的透明柔性電路。 金屬氧化物薄膜是一種重要材料,幾乎存在于每種電子設備中。傳統上,制造金屬氧化物需要專門設備,這些設備既慢又貴,而...
借助大型強子對撞機(LHC)上緊湊繆子線圈(CMS)合作組和超環面儀器實驗(ATLAS)合作組獨立測得的15個不同的結果,歐洲核子研究中心(CERN)科學家獲得了迄今最精確頂夸克質量值。研究團隊指出,新的頂夸克質量值將能夠改進粒子物理學標準模型的計算,幫助科學家們更好地理解希格斯玻色子性質的量子修正等問題。相關研究發表于近...
美國科學家最新研制出全球首個無陽極鈉固態電池。這一成果有助開發出廉價且能快速充電的大容量電池，以用于電動汽車和電網。相關研究論文發表于最新一期《自然-能源》雜志。鋰基電池已成為電動汽車和移動設備的標配，但其性能受到多方面因素制約。首先，鋰在地殼中的儲量有限。另外，鋰離子電池需求激增，導致鋰的價格不...
在最新一期《自然-材料》雜志上的一篇論文中，澳大利亞悉尼大學團隊報告了一種解碼“材料基因組”的新方法。該方法能檢測晶體材料原子級結構的微小變化，提高了人們理解材料特性和行為基本起源的能力。這一突破對于開發創新材料至關重要，將推動人們開發用于航空航天業的更堅固且更輕的合金、用于電子設備的新一代半導體...
美國加州大學圣迭戈分校科學家領導的小組開發出一款柔軟且有彈性的電子設備。當佩戴在皮膚上時,這款設備能模擬皮膚上感受到的壓力或振動。最新研究為開發用于虛擬現實、醫療假肢和可穿戴技術等應用的先進觸覺設備奠定了基礎。相關論文發表于新一期《科學-機器人》雜志。最新設備由一個柔軟且可拉伸的電極連接到硅膠貼片...
據6月26日《自然》雜志報道，美國斯坦福大學團隊在芯片上制造出一種鈦寶石激光器。與目前的任何其他鈦藍寶石激光器相比，這一原型機的體積縮小了4個數量級（即原來的萬分之一），成本降低了3個數量級（即原先的千分之一）。無論在規模效率方面，還是在成本方面，這一成果都是一次巨大進步。鈦藍寶石激光器在尖端量子光學...
英國蘭卡斯特大學和荷蘭拉德堡德大學研究人員生成了一種可在納米尺度上傳播的自旋波,并發現了一種調節和放大它們的新途徑。這一成果發表在新一期《自然》雜志上,有望促進無耗散量子信息技術發展。傳統設備用電流工作會有能量損失,并向環境散熱。替代“有損”電流的一種方法是利用電子自旋而不是電荷,以波的形式存儲和處...
瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員研制出有史以來第一個芯片集成的摻鉺波導激光器。該激光器性能接近基于光纖激光器，且將“精確可調波長”與“芯片級光子”兩大實用性特點合二為一。這一突破發表在新一期《自然-光子學》雜志上。研究人員使用最先進的制造工藝開發了這個芯片級激光器。他們首先在超低損耗氮化硅光子集成電路...
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