
美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校和美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的量子物理學(xué)家們,利用量子糾纏在原子和電子尺度上再現(xiàn)了一個充滿不同滴答聲“房間”的場景。這一成就可能為開發(fā)新型光學(xué)原子鐘鋪平道路。相關(guān)研究成果9日發(fā)表在《自然》雜志上。光學(xué)原子鐘通過監(jiān)測原子內(nèi)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(jù)最新一期《自然·可持續(xù)性》雜志報道,美國佐治亞理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的多機構(gòu)團隊開發(fā)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(shù)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(guī)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(xué)研究團隊發(fā)現(xiàn)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(wěn)定的共價鍵,這種鍵被稱為σ鍵。這一發(fā)現(xiàn)證實了一個已有百年歷史的理論,并被發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。共價鍵是有機化學(xué)中最為基礎(chǔ)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(shù),在理解“贗能隙”這一長期困擾量子物理且與超導(dǎo)性密切相關(guān)的難題上取得了突破。這項發(fā)現(xiàn)刊登于最新一期《科學(xué)》雜志,將助力實現(xiàn)室溫超導(dǎo),以及在無損耗電力傳輸、更先進的核磁共振技術(shù)和超高速懸浮列車等領(lǐng)域的應(yīng)用。贗能隙是指在一些材料(如銅氧化...

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和德國馬克斯普朗克智能系統(tǒng)研究所共同開發(fā)出一種“人造肌肉”驅(qū)動機器腿,其不僅比傳統(tǒng)機器腿更節(jié)能,而且可進行高跳、快速移動、檢測和應(yīng)對障礙物,完成這些任務(wù)都不需要復(fù)雜的傳感器。研究發(fā)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(qū)動。馬達裝置出現(xiàn)已有200...

日本國立材料科學(xué)研究所研究人員開發(fā)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(dāng),延展性卻是鋼的20倍,有望用于制造可變形機翼。相關(guān)論文發(fā)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(diào)整長度,以便更充分地利用空氣動力。為實現(xiàn)這一夢...

據(jù)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(wù)數(shù)據(jù),一個國際科學(xué)家團隊首次成功測量了整個地球的電場,該電場被認(rèn)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(xué)家早在60多年前就提出假設(shè),認(rèn)為它驅(qū)動著地球大氣層從地球南北極逃逸。“耐力”號任務(wù)數(shù)據(jù)證實了雙極電場的存在,并量化了...

新發(fā)表在美國《新英格蘭醫(yī)學(xué)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(shè)備,并將腦信號解碼轉(zhuǎn)換成語音,可成功讓其重新“說話”。這一新系統(tǒng)的開發(fā)或可幫助因罹患神經(jīng)系統(tǒng)疾病而致語言能力受損的人恢復(fù)交流能力。漸凍癥醫(yī)學(xué)名稱為肌萎縮側(cè)索硬化癥,是一種神經(jīng)退行性疾病,會影響大腦和脊髓中的運動神經(jīng)元,造成...

美國加州大學(xué)河濱分校領(lǐng)導(dǎo)的多機構(gòu)團隊研制出一種新型非常規(guī)界面超導(dǎo)材料。該材料可用于量子計算,并成為“拓?fù)涑瑢?dǎo)體”的候選材料。研究成果發(fā)表在新一期《科學(xué)進展》雜志上。拓?fù)涑瑢?dǎo)體利用電子或空穴的非定域狀態(tài)(空穴的行為類似于帶正電荷的電子),以穩(wěn)健的方式傳輸量子信息和處理數(shù)據(jù)。研究團隊將三方碲(一種非磁性的...

韓國首爾國立大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家成功開發(fā)出一種新型帳篷狀電極。這款傳感設(shè)備能以微創(chuàng)方式部署到人腦表面并自行展開,收集腦電圖和其他神經(jīng)生理學(xué)數(shù)據(jù)。該設(shè)備使用后能在人體內(nèi)自然降解而不會留下任何殘留物。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·電子》雜志。傳統(tǒng)電極需顱骨切除手術(shù)植入,可能引發(fā)腫脹、出血、腦脊液漏出等并...

韓國科學(xué)家在二硒化鈀等固體材料內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些“暗”電子,此前科學(xué)家借助光譜學(xué)分析材料特性時,沒有檢測到這些“漏網(wǎng)之魚”。這些“暗”電子的發(fā)現(xiàn)或有助更好地理解高溫超導(dǎo)體的行為,解開材料科學(xué)領(lǐng)域的其他謎團。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《自然-物理學(xué)》雜志。材料的大部分特性,如導(dǎo)電或反射光的難易程度,都由其中電子的運...

隨著機器人設(shè)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(xué)院工程師設(shè)計出一款新的微型電池,可為體內(nèi)膠體機器人、傳感器等微米級設(shè)備供電。這些設(shè)備未來或能用于人體內(nèi)藥物輸送、天然氣管道泄漏定位等領(lǐng)域。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《科學(xué)-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(jù)8月15日《科學(xué)》雜志報道,包括美國北卡羅來納州立大學(xué)和韓國浦項科技大學(xué)在內(nèi)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(shù),并利用該技術(shù)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(shè)備中。傳統(tǒng)上,制造金屬氧化物需要專門設(shè)備,這些設(shè)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(huán)面儀器實驗(ATLAS)合作組獨立測得的15個不同的結(jié)果,歐洲核子研究中心(CERN)科學(xué)家獲得了迄今最精確頂夸克質(zhì)量值。研究團隊指出,新的頂夸克質(zhì)量值將能夠改進粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的計算,幫助科學(xué)家們更好地理解希格斯玻色子性質(zhì)的量子修正等問題。相關(guān)研究發(fā)表于近...

美國科學(xué)家最新研制出全球首個無陽極鈉固態(tài)電池。這一成果有助開發(fā)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(wǎng)。相關(guān)研究論文發(fā)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(shè)備的標(biāo)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(dǎo)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(xué)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(jié)構(gòu)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(fā)創(chuàng)新材料至關(guān)重要,將推動人們開發(fā)用于航空航天業(yè)的更堅固且更輕的合金、用于電子設(shè)備的新一代半導(dǎo)體...

美國加州大學(xué)圣迭戈分校科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的小組開發(fā)出一款柔軟且有彈性的電子設(shè)備。當(dāng)佩戴在皮膚上時,這款設(shè)備能模擬皮膚上感受到的壓力或振動。最新研究為開發(fā)用于虛擬現(xiàn)實、醫(yī)療假肢和可穿戴技術(shù)等應(yīng)用的先進觸覺設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《科學(xué)-機器人》雜志。最新設(shè)備由一個柔軟且可拉伸的電極連接到硅膠貼片...

據(jù)6月26日《自然》雜志報道,美國斯坦福大學(xué)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(shù)量級(即原來的萬分之一),成本降低了3個數(shù)量級(即原先的千分之一)。無論在規(guī)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(xué)...

英國蘭卡斯特大學(xué)和荷蘭拉德堡德大學(xué)研究人員生成了一種可在納米尺度上傳播的自旋波,并發(fā)現(xiàn)了一種調(diào)節(jié)和放大它們的新途徑。這一成果發(fā)表在新一期《自然》雜志上,有望促進無耗散量子信息技術(shù)發(fā)展。傳統(tǒng)設(shè)備用電流工作會有能量損失,并向環(huán)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(lián)邦理工學(xué)院研究人員研制出有史以來第一個芯片集成的摻鉺波導(dǎo)激光器。該激光器性能接近基于光纖激光器,且將“精確可調(diào)波長”與“芯片級光子”兩大實用性特點合二為一。這一突破發(fā)表在新一期《自然-光子學(xué)》雜志上。研究人員使用最先進的制造工藝開發(fā)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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