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科普知识

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转起来吧!毫米级折纸机器人问世
2022-06-15

可以在陆地和水中旋转前进的毫米级折纸机器人。图片来源: 《自然·通讯》在线版英国《自然·通讯》杂志14日发表的一篇论文展示了一个毫米级的折纸机器人,其可利用磁铁和折纸折叠的方式进行多方向旋转移动。但现有的折纸机器人需要复杂系统来实现其多功能性,而且这些机器人的运动模式有限,无法同时实现在陆地和水中的...


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研究人员发现纯硅-28纳米线的导热效率比天然硅纳米线材料高150%
2022-06-14

在每个微芯片中都有数百亿个硅晶体管,它们引导电子进出存储单元,将数据位编码为 1 和 0,即计算机的二进制语言。电流在硅晶体管之间流动会产生热量。尽管硅是一种良好的电导体,但当它被缩小到非常小的尺寸时,它就不是一种良好的热导体——当涉及到快速计算时,这对微型微芯片来说是一个大问题。在其自然形式中,硅由...


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“智能皮肤”可探测微生物
2022-06-13

历经6年努力,意大利和奥地利研究人员开创性地研发出一种三合一混合材料,被称为新一代“智能皮肤” 。最新研究负责人、意大利科学家安娜·科克莱特领导奥地利格拉茨理工大学固态物理研究所团队研制的这款智能皮肤,每平方毫米有2000个独立传感器,比人类指尖更灵敏。研究人员表示,他们首次结合3种物理化学方法:水凝胶...


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超灵敏磁强计可将信号功率放大64%
2022-06-13

德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所( IAF )发布公告称,该所研究人员在基于金刚石氮—空位( NV )中心的超灵敏激光阈值磁强计研究中取得重要进展,可通过受激发射实现64%的信号功率放大,并显示出创纪录的33%的超高对比度。研究人员成功制造出具有高密度NV中心的金刚石,进而研发高精细的NV激光腔,首次通过实验验证了...


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可扩展光芯片每秒分类近20亿张图像
2022-06-09

美国科学家在最新一期《自然》杂志发表论文称,他们开发了首块可扩展的基于深度神经网络的光子芯片,每秒可对20亿张图像进行直接分类,而无需时钟、传感器或大内存模块,有望促进人脸识别、自动驾驶等领域的发展。这是第一个完全在集成光子设备上以可扩展方式实现的深度神经网络,整个芯片大小只有9.3平方毫米,消除了传...


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超导中库珀对实现原子级精度测量
2022-06-09

超导是由称为库珀对的特殊连接的电子对引起的。到目前为止,库珀对的出现已被宏观地间接测量,但芬兰阿尔托大学和美国橡树岭国家实验室研究人员开发的一项新技术能以原子精度检测它们的出现。相关研究发表在最新一期《纳米快报》杂志上。   电子可通过量子隧道穿越能垒,以经典物理学无法解释的方式通过空间,从一个...


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科学家研发微小型管道机器人实现亚厘米级管道高效探测
2022-06-03

近日,清华大学机械系现代机构学与机器人化装备实验室研发了一种可在亚厘米级管道中高效运动的管道探测机器人,填补了当前细微管道检修探测设备的短缺,有望在航空发动机管路检修等领域发挥作用。在航空发动机和炼油机等复杂系统中,有大量用于输送水、气体和油的管道。通常,这些管道具有各种直径、变化的曲率,并覆盖...


汽车废塑料巧变石墨烯
2022-05-31

《通讯·工程学》杂志近日发表的一项可持续性研究称,能将回收利用的汽车废塑料变成石墨烯,并通过一种节能技术将其用于制造新的汽车部件。研究结果为全球在用的14亿辆乘用车产生的这种需填埋的垃圾,提供了一个潜在处理办法。这一研究或许是将汽车塑料回收变成石墨烯的可行手段,而且,石墨烯有时也会作为部分汽车塑料...


“下一代奇迹材料”石墨炔首创成功
2022-05-26

据最新一期《自然·合成》报道,美国科罗拉多大学研究人员开展的一项研究,已成功合成出科学家们数十年来孜孜以求的一种新型碳— —石墨炔。该成果填补了碳材料科学长期存在的空白,或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。长期以来,科学家们不断探索构建新的碳同素异形体,石墨炔正是研究的焦点之一,因为它与...


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科研人员在纳米尺度芯片上观测到显著拓扑彩虹效应
2022-05-25

近日,暨南大学光子技术研究院研究员丁伟团队和北京理工大学教授路翠翠团队、北京大学教授胡小永团队合作,在片上拓扑彩虹器件研究中取得重要进展,首次在纳米尺度的芯片上观测到显著的拓扑彩虹效应。相关研究发表于《自然—通讯》 。在研究工作中,科研人员利用自主开发的散射式近场光学显微镜,对合成维度光子晶体拓扑...


新型硅基光电子片上集成系统问世
2022-05-24

北京大学教授王兴军课题组和美国加州大学圣芭芭拉分校教授John E. Bowers课题组在世界上首次报道了由集成微腔光梳驱动的新型硅基光电子片上集成系统。相关研究5月18日在线发表于《自然》。王兴军告诉《中国科学报》,这个工作是集成光梳和硅光的完美结合,它打通了光梳从实验室走向产业化的“最后一公里”,让这项技术走...


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陈云霁:80后“中国芯”研发者出自少年班
2022-05-18

芯片呈暗绿色,正正方方小小的一块,托在手心里几乎感觉不到重量,藏在封装下的线路隐约透出些纹理,在外行人眼中,充满了后现代的意蕴。碰壁的过程持续到2014年,终于,在美国盐湖城召开的国际计算机体系结构支持、编程语言和操作系统国际会议( ASPLOS )上,陈云霁与法国国立计算机及自动化研究院的奥利弗·特曼教授...


超薄燃料电池利用人体自身糖分发电
2022-05-17

葡萄糖是人们从食物中吸收的糖分,它是为人体每个细胞提供动力的“燃料”。那么葡萄糖是否也能为医疗植入物提供动力?美国麻省理工学院和德国慕尼黑工业大学的工程师给出了肯定答案。他们设计了一种新型葡萄糖燃料电池,可将葡萄糖直接转化为电能。该装置厚度仅400纳米,约为人类头发直径的1/100。该含糖电源每平方厘米...


AI算法实现光速级地震监测
2022-05-12

英国《自然》杂志11日发表的一项研究显示,一个机器学习模型可以对大型地震的演化进行准确地实时估测,这个经过训练的机器学习模型能测定以光速传播的重力变化信号。对地震的监测一般需要测定地震波,地震波是在地壳中传播的能量脉冲。然而,基于地震波的预警系统有时候反应太慢,无法在大型地震(矩震级8或以上)发生的...


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新可穿戴设备可持续监测多项身体指标
2022-05-10

想象一下,既能测量你的血糖水平,也知道你是否过量饮酒,还可以在锻炼过程中监测你的肌肉疲劳程度,所有这些都能在佩戴于皮肤上的小设备中完成。现在,美国加州大学圣地亚哥分校的工程师已经开发出这样一款可穿戴设备,可以同时实时连续监测葡萄糖、酒精和乳酸水平等多个健康数据。研究人员在9日发表于《自然·生物医学...


受中国古代青铜镜技艺启发,科学家用液晶创建出平面“魔窗”
2022-05-10

几千年前,中国工匠就曾制作出一种青铜镜,在观察自己的影像时看起来像普通的平面镜,但在阳光直射时会形成另一个图像。直到20世纪初,科学家才明白这些设备的工作原理是因为投射到镜子背面的图像会产生微小的表面变化,从而导致图像形成。渥太华大学研究小组负责人菲利克斯·胡福奈吉尔说:“我们创建的魔窗在肉眼看来...


智能机器人完成自主编队成群飞行
2022-05-06

一群微型智能空中机器人穿梭于竹林中,时而灵巧地掠过低矮灌木丛,时而交叉飞行变换队形,就像是林中小鸟翩翩起舞相互追逐… …由浙江大学研发,在未知复杂环境中实现机器人成群结队飞行的成果,于北京时间5月5日刊登在机器人领域权威期刊《科学·机器人》上。谈及未来应用,高飞认为,在火灾等搜救场景中,小型集群机器...


科学家用掺磷分子晶体制备透明导电电极
2022-05-06

透明导电材料是光电子器件的重要组成部分。然而,目前科学家还很难开发出一种高性能材料,可以将透明性和导电性这两种通常不相容的特性结合起来,尤其对于磷型掺杂材料而言,这一目标更难实现。近日,英国利物浦大学科研团队宣布突破了这一难题,通过虚拟筛选实现了掺磷分子晶体作为透明导电电极的可行性。相关成果日前...


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挑战“不可能” 零磁场下单向超导体问世
2022-04-28

据27日发表在《自然》杂志上的论文,荷兰代尔夫特理工大学副教授马扎尔·阿里及其研究小组已经发现了零磁场的单向超导性,这自1911年发现“超导体”以来一直被认为是不可能的。研究人员在其所称的“量子材料约瑟夫森结”中,用量子材料Nb3Br8代替了约瑟夫森结中的经典势垒材料,剥离了Nb3Br8几个原子层后,将其作为三明...


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铂金太贵?新催化剂让燃料电池成本大降
2022-04-27

英国伦敦帝国理工学院开发出一种氢燃料电池,它使用的催化剂由铁而非稀有昂贵的铂制成,降低了氢燃料电池的成本。该技术让氢燃料广泛部署成为可能,并最终将减少温室气体排放推进世界走上净零排放的道路。氢燃料电池将氢气转化为电能,唯一的副产品是水蒸气,这使它们成为一种有吸引力的绿色替代能源,尤其是对于汽车行...