半導(dǎo)體已經(jīng)變得無(wú)處不在，但它們也有局限性。半導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生激子（電子－空穴對(duì)） ，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(fā)表在10月26日《科學(xué)》雜志的論文中，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)化學(xué)家團(tuán)隊(duì)描述了迄今為止速度最快、效率最高的半導(dǎo)體：一種名為Re6Se8Cl2的超原子材料。任何材料的原子結(jié)構(gòu)都會(huì)振動(dòng)，從...
日前，德國(guó)科學(xué)家制造出一個(gè)長(zhǎng)度僅為0.2毫米的粒子加速器，這是迄今為止同類(lèi)設(shè)備中最小的，甚至可以裝在筆尖里。它是第一個(gè)能夠產(chǎn)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(wàn)公里，有望應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。相關(guān)研究成果10月18日發(fā)表于《自然》 。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)或醫(yī)療設(shè)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(gè)鈦量子比特（藍(lán)色） “對(duì)話(huà)” ，用它讀取和寫(xiě)入其他兩個(gè)量子比特（紅色）的信息，并讓它們執(zhí)行基本的量子計(jì)算。量子計(jì)算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單位進(jìn)行計(jì)算的新型計(jì)算模式，即利用量子疊加和糾纏等物理特性，以微觀粒子構(gòu)成的量子比特為基本單位，通過(guò)量子態(tài)的受控演化實(shí)現(xiàn)計(jì)算...
美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室和斯坦福大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用超快電子衍射記錄了氨分子內(nèi)氫原子的快速運(yùn)動(dòng)。該研究利用高能（兆電子伏MeV）電子的優(yōu)勢(shì)來(lái)研究氫原子和質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》上。質(zhì)子轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)著生物學(xué)和化學(xué)中的無(wú)數(shù)反應(yīng)。線(xiàn)粒體是細(xì)胞的動(dòng)力源，而質(zhì)子泵對(duì)線(xiàn)粒體至關(guān)重要，因...
瑞典皇家科學(xué)院3日宣布，將2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費(fèi)倫茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們將產(chǎn)生阿秒光脈沖的實(shí)驗(yàn)方法用于研究物質(zhì)的電子動(dòng)力學(xué)。瑞典皇家科學(xué)院常任秘書(shū)漢斯·埃勒格倫當(dāng)天在皇家科學(xué)院會(huì)議廳公布了獲獎(jiǎng)?wù)呙麊渭爸饕删汀Ｋf(shuō)，今年的獲獎(jiǎng)成果是實(shí)驗(yàn)方法，為人類(lèi)探索原子和分...
瑞典皇家科學(xué)院4日宣布，將2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)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?cè)诎l(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面所作出的貢獻(xiàn)。瑞典皇家科學(xué)院常任秘書(shū)漢斯·埃勒格倫當(dāng)天在皇家科學(xué)院會(huì)議廳公布了獲獎(jiǎng)?wù)呙麊渭爸饕删汀Ｋf(shuō)，今年獲化學(xué)獎(jiǎng)的研究成果為納米技術(shù)“播下了重要的種子”。瑞典皇家...
全球海岸線(xiàn)上有一種尚未開(kāi)發(fā)的能源，這種能源來(lái)自海水和淡水之間的鹽度差異。現(xiàn)在，一種新的納米設(shè)備可利用這種差異來(lái)發(fā)電。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的研究人員設(shè)計(jì)了一種納米流體設(shè)備，能夠?qū)㈦x子流轉(zhuǎn)化為可用電能。相關(guān)研究在線(xiàn)發(fā)表于新一期《納米能源》雜志上。新設(shè)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(yùn)動(dòng)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(shù)百萬(wàn)張圖像的超快相機(jī)，這種相機(jī)非常昂貴。在最新發(fā)表于《光學(xué)》雜志的一篇論文中，加拿大科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型相機(jī)，能以更便宜的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)超快成像，適用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥物輸送、自動(dòng)駕駛的高速激光雷達(dá)系統(tǒng)等多種應(yīng)用。加拿大國(guó)家科學(xué)研究所、...
美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種小型機(jī)器人設(shè)備，可在下降過(guò)程中通過(guò)折疊形式來(lái)改變它們?cè)诳罩酗w行的方式。研究成果發(fā)表在新一期《科學(xué)-機(jī)器人》上。研究人員稱(chēng)，折紙技術(shù)為微型飛行器開(kāi)辟了新的設(shè)計(jì)空間，將來(lái)自樹(shù)葉幾何圖案的靈感與能量收集和微型執(zhí)行器相結(jié)合，飛行器就能模仿不同樹(shù)葉在半空中的飛行。團(tuán)隊(duì)表示，這...
美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)研究人員曾創(chuàng)造出一種柔性機(jī)器人，可在沒(méi)有人類(lèi)或計(jì)算機(jī)指導(dǎo)的情況下導(dǎo)航簡(jiǎn)單的迷宮，以此為基礎(chǔ)，他們創(chuàng)造了一個(gè)新“無(wú)腦”柔性機(jī)器人，可在更加復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的環(huán)境中導(dǎo)航。研究人員稱(chēng)，此前研究已證明了柔性機(jī)器人能在非常簡(jiǎn)單的障礙中扭轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)，但機(jī)器人有時(shí)會(huì)被卡住，在平行障礙物之間來(lái)回彈...
英國(guó)牛津大學(xué)研究人員在實(shí)現(xiàn)能直接刺激細(xì)胞的微型生物集成設(shè)備方面邁出了關(guān)鍵一步。該設(shè)備利用離子梯度發(fā)電，可在微觀范圍內(nèi)調(diào)節(jié)細(xì)胞和組織，為下一代可穿戴設(shè)備、生物混合接口、植入物、合成組織和微型機(jī)器人提供動(dòng)力。能夠與細(xì)胞相互作用并刺激細(xì)胞的小型生物集成設(shè)備有重要治療作用，如提供靶向藥物治療和加速傷口愈...
據(jù)8月28日《自然-光子學(xué)》雜志報(bào)道，英國(guó)伯明翰大學(xué)和劍橋大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種使用量子系統(tǒng)在室溫下探測(cè)中紅外（MIR）光的新方法，他們使用分子發(fā)射器將低能量MIR光子轉(zhuǎn)換為高能的可見(jiàn)光光子。這項(xiàng)創(chuàng)新方法能夠幫助科學(xué)家在單分子水平上進(jìn)行光譜分析，這標(biāo)志著科學(xué)家在深入了解化學(xué)和生物分子的能力方面的重大進(jìn)步...
俄羅斯烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)科研人員成功將鈣鈦礦發(fā)光二極管（ LED ）的亮度提高了一倍，使這種LED的生產(chǎn)比許多現(xiàn)代屏幕中使用的常見(jiàn)有機(jī)光源更容易、更便宜。相關(guān)研究發(fā)表在最近的《先進(jìn)科學(xué)》上。例如手機(jī)、筆記本電腦和電視的屏幕都是在有機(jī)物質(zhì)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，其制造技術(shù)為勞動(dòng)密集型，成本較高。烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)科研人員...
新加坡南洋理工大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種像人類(lèi)角膜一樣薄的柔性電池，當(dāng)它浸入鹽溶液甚至淚液中時(shí)可儲(chǔ)存電力，未來(lái)可為智能隱形眼鏡供電。該研究發(fā)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(jiàn)信息，并可用于訪問(wèn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。當(dāng)前主要用途包括幫助矯正視力、監(jiān)測(cè)佩戴者的健康狀況，以及透過(guò)淚...
美國(guó)華盛頓大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)受晶體管啟發(fā)，設(shè)計(jì)出了可在兩種不同的完整結(jié)構(gòu)之間切換的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)有望在智能藥物遞送系統(tǒng)、環(huán)境傳感等領(lǐng)域大顯身手。相關(guān)論文發(fā)表于最新出版的《科學(xué)》雜志。在最新研究中，借助羅塞塔雙態(tài)設(shè)計(jì)和人工智能工具，研究人員開(kāi)發(fā)出一種鉸鏈樣蛋白質(zhì)。這種鉸鏈蛋白類(lèi)似于晶體管，就像晶體管...
《自然》 8月23日發(fā)表的兩篇論文報(bào)告了新的腦機(jī)接口裝置，其不僅能將大腦活動(dòng)解碼為語(yǔ)言，而且比當(dāng)前所有技術(shù)都更迅速、更準(zhǔn)確且覆蓋詞匯量更大。這一成果展示了在幫助嚴(yán)重癱瘓人群恢復(fù)溝通能力方面的技術(shù)進(jìn)步。在另一項(xiàng)研究中，加州大學(xué)舊金山分校團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于不同方法獲取大腦活動(dòng)的腦機(jī)接口裝置，其電極覆蓋在...
根據(jù)8月23日《自然》雜志報(bào)道，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)和華威大學(xué)的研究人員解開(kāi)了一個(gè)長(zhǎng)期存在的謎題：為什么質(zhì)子對(duì)石墨烯的滲透性比理論上預(yù)期的要高得多。10年前，科學(xué)家證明，此前被認(rèn)為“密不可透”的石墨烯材料可被質(zhì)子（氫原子核）穿過(guò)。這一出人意料的結(jié)果引發(fā)了一場(chǎng)爭(zhēng)論，因?yàn)槔碚擃A(yù)測(cè)，質(zhì)子需要數(shù)十億年的時(shí)間才能滲...
美國(guó)紐約城市學(xué)院科學(xué)家在8月16日出版的《自然》雜志上發(fā)表論文稱(chēng)，將光捕獲在磁性材料內(nèi)可能會(huì)顯著增強(qiáng)其固有特性，光與磁鐵之間的相互作用也會(huì)得到加強(qiáng)。磁體的強(qiáng)光學(xué)響應(yīng)對(duì)于研制磁激光器和磁光存儲(chǔ)器件，以及新興的量子轉(zhuǎn)導(dǎo)應(yīng)用都很重要。在最新研究中，由維諾德·梅農(nóng)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種層狀磁體的性質(zhì)，該磁體含...
近40年來(lái)，被稱(chēng)為“奇異金屬”的材料為什么奇異這個(gè)問(wèn)題，一直讓物理學(xué)家感到困惑，因?yàn)槠娈惤饘俚墓ぷ髟頍o(wú)法用正常的電學(xué)規(guī)則解釋。在最新一期《科學(xué)》雜志上，美國(guó)紐約熨斗研究所計(jì)算量子物理中心（ CCQ ）團(tuán)隊(duì)終于確定了一種解釋奇異金屬特性的機(jī)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(jīng)過(guò)微小變化...
美國(guó)芝加哥大學(xué)科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱(chēng)，他們研制出迄今最薄的芯片級(jí)光線(xiàn)路— —二維（ 2D ）波導(dǎo)。這款只有幾個(gè)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(zhǎng)達(dá)一厘米的距離，在光基計(jì)算領(lǐng)域，這是非常遙遠(yuǎn)的距離，有望為新技術(shù)開(kāi)辟道路。研究人員對(duì)構(gòu)建非常薄的二維光子電路非常感興...
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