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科普知识

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新芯片将挫败5G无线传输窃听者
2021-11-29

据最新一期《自然·电子学》杂志发表的论文,美国研究人员开发出一种新的毫米波无线微芯片,该芯片实现了一种可防止拦截的安全无线传输方式,同时又不会降低5G网络的效率和速度。该技术将使窃听5G等高频无线传输变得非常具有挑战性。现有通信加密方法可能难以扩展到5G等高速和超低延迟系统。这是因为加密的本质要求发送...


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“超级果冻”材料可抗汽车碾压
2021-11-26

 英国剑桥大学研究人员开发了一种柔软而坚固的新材料,外观和感觉就像软软的果冻,但其可承受相当于大象站在上面的重量,在压缩时就像一块超硬、防碎的玻璃。其还可完全恢复到原来的形状,即使其80%的成分是水。无论是软的还是硬的、脆的还是强的,材料的行为方式取决于其分子结构。有弹性的橡胶状水凝胶具有许多有趣的...


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碳家族“添丁”!科学家合成次晶态金刚石
2021-11-26

北京高压科学研究中心研究员缑慧阳等在高温高压条件下合成了一种新形态的金刚石——次晶态金刚石,填补了非晶态结构和晶态结构之间原子排列尺度上的缺失环节,为深层次理解非晶态材料的复杂结构提供了密钥。该成果11月25日在线发表于《自然》。缑慧阳与合作者通过其在大腔体压机中发展的最新极端高压技术,在30GPa、1500...


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让物质隐形的奇异量子效应证实
2021-11-24

几十年前,科学家预言存在一种奇异的量子效应— —泡利阻塞,即如果一团气体变得足够冷且足够致密,它就能隐形。美国和新西兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们利用激光挤压并冷却锂气体等,使其密度和温度变化到足以减少光散射量的程度,由此证明了泡利阻塞效应,未来有望利用其开发能抑制光的材料,进一步提...


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新技术为暗物质搜寻提供变革性手段
2021-11-23

记者日前从中国科学技术大学获悉,该校彭新华教授研究组与德国科学家合作开发出一种新型超灵敏量子精密测量技术,用于暗物质的实验直接搜寻,实验结果比先前的国际最好水平提升至少5个数量级,首次突破国际公认最强的宇宙天文学界限。相关成果日前在线发表于《自然·物理学》。宇宙物质组成中的绝大部分为暗物质,占到了...


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碘动力航天器首次完成在轨测试
2021-11-23

英国《自然》杂志18日发表的一项工程学研究指出,在电推进系统中使用碘而不是更贵也更难储存的氙气,或能提升航天器的性能。作为当前的主流推进剂,氙气存在稀少、需要专用加压设备才能存储以及商业生产成本高等问题。其工作原理是,推进系统首先加热固态碘使其升华成气体,然后在高速电子的轰击下使其变成碘离子与自由...


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打造固态可充电电池有了新选择
2021-11-22

 随着社会发展,医疗保健电子设备等器械对零件装配的要求越来越高,对安全、无泄漏和小型化的能源存储系统更是有着特殊的需求。这激发了中科院青岛生物能源与过程研究所研究员、固态能源系统技术中心组长崔光磊的探索欲望。他带领团队以此为导向,经过一次次试错,最终用极简单的材料和方法,在室温下激活了固态锌电池...


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5D 数据存储技术的存储密度是蓝光的1万倍
2021-11-19

通过部署尖端激光并破解难题,南安普顿大学的科学家们实现了数据存储领域的突破,提供了令人难以置信的存储密度和长期归档能力。据称,这项技术能够在一张CD大小的光盘上存储500TB的数据,发明者设想,将其用于保存从博物馆和图书馆的信息到个人DNA数据的一切东西。研究人员还设想,这项技术发现将用于保存某人DNA中的信...


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可控蛋白质功能的纳米“计算机”研制成功
2021-11-19

创建用于精准医疗的纳米级计算机,长期以来一直是许多科学家和医疗机构的梦想。现在,美国宾夕法尼亚州立大学研究人员首次研制出一种纳米“计算机” ,可控制参与细胞运动和癌症转移的特定蛋白质的功能。宾夕法尼亚州立大学医学院尼古莱·多霍利安教授及其同事创造了一个类似晶体管的“逻辑门” ,可执行计算操作,由多...


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均匀玻色金属相首次在理论上实现
2021-11-19

上海交通大学李政道研究所教授顾威团队提出了关于如何实现一个稳定的量子玻色金属相的普适理论。他们指出,晶格的几何结构可以造成物质波之间完美的相消干涉,从而阻碍形成相干超流所不可或缺的协作。一旦缺少了量子相干性的保护,这种流动便无法免疫于一般金属中常见阻抗的影响。11月16日,相关成果发表于美国《国家科...


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室温下稳定存在的三角烯分子终合成
2021-11-18

早在上世纪50年代,科学家就预测了一种拥有磁性的晶体纳米石墨烯的存在。70多年后,日本科学家在最新一期《美国化学学会杂志》上撰文指出,他们首次合成出了室温下稳定存在的三角烯分子材料,新材料有望广泛应用于电子学等领域,推进纳米石墨烯磁体领域的发展。2004年,日本科学家报告称,他们首次合成出了石墨烯,自此...


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发光“纳米快递员”可显示药物在体内移动
2021-11-18

俄罗斯国立核研究大学与其他机构的科研人员合作,开发出一种纳米探针,可以精准地向病变组织递送药物。俄国立核研究大学纳米生物工程实验室与莫斯科谢切诺夫第一国立医科大学、布洛欣国家肿瘤医学研究中心和法国兰斯香槟—阿登大学的科研人员,合作开发的新型超微探针满足了所有这些条件。这种新型纳米探针由一个光致发...


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科学家利用“表面功夫”揭示铝离子电池失效机制
2021-11-17

近日,中科院大连化学物理研究所研究员傅强团队调变铝离子电池器件的工作环境和气氛,利用原位X射线光电子能谱( XPS )和拉曼光谱( Raman )等研究储能器件发现,无水气氛下,铝离子电池电极中的阴阳离子重新分布导致电极发生结构和电子态的弛豫效应,即电池自放电。团队突破了表面表征所需的超高真空工作环境和规整开...


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小芯片提高光学仪器测量精度
2021-11-16

从镜子上的微小缺陷,到大气中污染物的扩散,再到宇宙深处的引力波,通过合并两个或多个光源,干涉仪产生的干涉图样可以提供一切事物的详细信息。“想要进行非常精确的测量,光学干涉仪必不可少,因为光可以成为非常精确的‘尺子’。”美国罗切斯特大学光学助理教授Jaime Cardenas说。现在,Cardenas的实验室发明了一种...


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科学家研制出“最纯”半导体
2021-11-10

研究人员创造了世界上最纯的砷化镓样品,图片展示了样品在相对较弱的磁场下的奇异效应。他们没有把这个芯片送入太空,而是将超纯样本带到普林斯顿大学工程学院的地下室,给它通电,并冷冻到比太空更低的温度,然后将其置于一个强大的磁场中,施加电压,同时发送电子穿过夹在材料晶体层之间的二维平面。该研究第一作者、...


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纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍
2021-11-09

挪威科技大学( NTNU )研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。NTNU研究人员黑格·威曼称,团队找到了一种新方法,通过在纳米线结构中使用砷化镓,制造出效率比其他任何太阳能电池高10倍以上的超高功率太阳能电池。威曼教授解释说,最具成本效益和效率的解决方案是生长双串联电池,顶部...


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科学家3D打印出高强度高塑性钛合金
2021-10-25

中国工程院外籍院士、香港城市大学教授刘锦川团队创造性地提出了一种3D打印策略,通过调控熔池中不同粉末的混合程度,研发出一种高强度、高塑性的钛合金。刘锦川表示,这种微米级成分梯度不仅带来了相稳定性以及微观组织在空间上的调制,还提高了钛合金的力学性能,使其成为目前3D打印钛合金中所能实现的最小晶粒尺寸之...


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一种新物质状态“电子四重态”实验揭示
2021-10-21

瑞典物理学家20日在《自然·物理学》杂志发表了关于这种四倍效应和这种物质状态发生机制的第一个实验证据。瑞典皇家理工学院教授伊戈尔·巴巴耶夫在对铁基材料Ba1 - xKxFe2As2的一系列实验测量中提出了费米子四倍增的证据。电子对的电流不再从缺陷和障碍物散射,导体可以失去所有电阻,成为一种新的物质状态:超导体。巴...


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芯片是怎样炼成的(上)
2021-10-11

芯片的主要材料是硅,从沙子中提纯出来的。然而,沙子是怎么一步步变成价格高昂,堪比黄金的芯片?认真看完本视频,你就会解开这个疑惑。


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芯片是怎样炼成的(下)
2021-10-11

芯片的主要材料是硅,从沙子中提纯出来的。然而,沙子是怎么一步步变成价格高昂,堪比黄金的芯片?认真看完本视频,你就会解开这个疑惑。