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史上最短电子脉冲问世
2023-01-31
德国科学家捕捉到一个破纪录的最短电子脉冲——仅有53阿秒（1阿秒为10-18秒）。其速度之快足以让更精确的电子显微镜在原子水平上捕捉清晰、静止的图像，而不是模糊的图像。它还可以加快计算机芯片的数据传输速度。相关论文1月25日发表于《自然》。电子脉冲被用来表示计算机内部数据或在电子显微镜中捕捉图像。脉冲越短，...
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我国科学家构建出新型人工碳晶体
2023-01-12
日前，中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入，在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体，并实现了其克量级制备。“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元，例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子，像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料，可能...
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基于石墨烯的纳米电子平台问世
2022-12-27
石墨烯器件生长在碳化硅衬底芯片上。美国佐治亚理工学院研究人员开发了一种新的基于石墨烯的纳米电子学平台— —单片碳原子。为了创建新的纳米电子学平台，研究人员在碳化硅晶体基板上创建了一种改良形式的外延石墨烯，用电子级碳化硅晶体生产了独特的碳化硅芯片。研究人员使用电子束光刻来雕刻石墨烯纳米结构并将其边缘...
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首个大型可配置超导电路光机晶格创建
2022-12-26
瑞士洛桑联邦理工学院基础科学学院研究人员建造了第一个大型可配置的超导电路光学机械晶格，可克服量子光学机械系统的尺度挑战。该团队实现了光机械应变石墨烯晶格，并使用新的测量技术研究了非平凡的拓扑边缘状态。这项研究发表在最近的《自然》杂志上。对微机械振荡器的精确控制是许多当代技术的基础，从传感和定时到...
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透明可印刷塑料具有高导电性
2022-12-06
美国机械工程研究科学家詹姆斯·庞德和佐治亚理工学院的研究人员设计出一种透明的聚合物薄膜，这种薄膜可像其他常用材料一样有效地导电，还很柔软，可在工业规模上使用。为了制造一种可携带电荷的塑料薄膜，研究人员从一种名为PEDOT的聚合物着手。研究人员创造了带有侧链的聚合物，接着用于打印或喷涂，然后化学切割侧链...
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设计自驱动微机器人实现微纳塑料去除
2022-11-21
近日，暨南大学化学与材料学院副教授王吉壮、教授李丹团队与香港大学教授唐晋尧团队合作，设计出一种基于离子交换获得自驱动力的微机器人（ SMR ） ，用于去除水体中的微纳米大小的塑料（统称微纳塑料）颗粒。SMR由超顺磁性四氧化三铁纳米粒子功能化的离子交换树脂微球组成，利用与环境中杂质离子交换的能量实现自驱动，...
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可充电锂电池枝晶难题破解
2022-11-21
据最新一期《焦耳》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门，这种电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。枝晶可在锂表面堆积，渗透到固体电解液中，最终从一个电极交叉到另一个电极，使电池短路。麻...
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人工智能怎样做到对灾害“先知先觉”
2022-11-17
近日，有媒体报道称，韩国光州科学技术研究所开发了一款可以提前一周预测森林火灾风险的人工智能系统。随着技术的发展，利用人工智能预测自然灾害似乎正在成为现实：美国斯坦福大学的研究人员开发了一种人工智能模型，能够预测微粒污染的情况，进而追踪美国西部地区野火烟雾的变化情况。虽然以目前的技术水平，科研人员...
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电刺激如何让瘫痪者重新行走
2022-11-14
用电刺激脊髓后，瘫痪者突然又能行走了。不过部分神经连接仍然存在，通过外科手术将一束电极植入患者的下脊髓，利用电刺激，结合物理治疗和康复治疗，可以恢复他们的肢体运动、肠道和膀胱功能，甚至性活动。在这项新研究中，瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家Gr égoire Courtine和同事，通过为期5个月的电刺激、运动和康...
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首个石墨烯超导量子干涉装置面世
2022-11-10
瑞士科学家在最新一期《自然·纳米技术》杂志上发表论文称，他们利用石墨烯，制造出了首个超导量子干涉装置，用于演示超导准粒子的干涉。一年前，苏黎世联邦理工学院固态物理实验室的克劳斯·恩斯林团队证明，扭转双层石墨烯可用于制造超导设备的基本组成部分约瑟夫森结。新研制的石墨烯SQUID的灵敏度并不优于传统铝制SQ...
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铒原子首次集成到硅晶体内
2022-11-10
德国科学家首次将拥有特殊光学特性的铒原子集成到硅晶体内，这些原子可通过通信领域常用的光连接起来，使其成为未来量子网络的理想构建块。最新实验结果在没有复杂冷却的条件下获得，且基于现有硅半导体生产工艺，因此适用于构建大型量子网络。相关研究刊发于最新一期《物理评论X》杂志。量子网络可通过使用光让量子信息...
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钙钛矿室内用光伏组件转换效率超36%
2022-11-07
近日，暨南大学新能源技术研究院教授麦耀华团队获得了独立第三方认证超过36%的大面积钙钛矿室内光伏组件转换效率，为当前已报道的世界最高值。钙钛矿光吸收层的光学带隙可以在很宽的范围内调整，因而具备获得高转换效率光伏器件的可能性，目前已经有团队报道效率超过40%的室内钙钛矿光伏电池。麦耀华团队研究了钙钛矿光...
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无电池光动力起搏器可减轻病患痛苦
2022-11-01
在近日发表于《科学进展》杂志上的一篇论文中，美国亚利桑那大学领导的一个研究团队详细介绍了他们设计的一种无线、无电池起搏器的工作原理。这种起搏器的植入过程侵入性更小，给患者带来的痛苦也更少。这项技术可让世界各地的患者生活得更轻松，同时也能帮助科学家和医生更好地监测和治疗心脏疾病。目前的起搏器通...
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首个3D量子加速计研发完成
2022-11-01
据英国《新科学家》杂志网站近日报道，法国科学家研制出了首个可以开展三维（ 3D ）测量的量子加速计，有望帮助船只在没有GPS信号的时候导航，也可用于更精确绘制地球内部的情况。为改进这一点，法国国家科学研究中心的菲利普·鲍耶及其同事研制出了首个可以进行3D测量的量子加速计。丹麦技术大学的勒内·福斯伯格则指出...
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新材料如塑料般制造但像金属那样导电
2022-10-31
美国芝加哥大学的科学家们发现了一种方法，可以制造出一种像塑料一样制造，但导电性更像金属的材料。这项研究发表在26日的《自然》杂志上，展示了如何制造一种分子碎片杂乱无章，但仍能极好导电的材料。这一突破表明了电子技术的一种全新的设计原则，可能为新型材料的发明开辟道路。这项研究与传导性的规则相悖，对科学...
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新混合材料为更稳定量子计算机奠基
2022-10-31
将两种具有特殊电学特性的材料（单层超导体和拓扑绝缘体）结合起来的新方法，为探索拓扑超导这种不寻常形式提供了迄今为止的最佳平台。在这项研究中，研究人员使用了分子束外延技术来合成拓扑绝缘体和超导薄膜，并创建了一个二维异质结构，这是探索拓扑超导现象的绝佳平台。巧妙地调整拓扑绝缘体的厚度后，研究人员发现...
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科学家成功研制元成像芯片
2022-10-26
门捷列夫曾经说过：“科学是从测量开始的。”光学成像拓展了人类的认知边界，推动了科学的进步，同时也广泛应用于生活的方方面面。然而受到不可避免的镜面加工误差、系统设计缺陷与环境扰动的限制，实际成像分辨率与信噪比往往显著低于完美成像系统。如何实现无像差的完美光学成像，一直是光学中最重要且悬而未决的难题...
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激光3D纳米打印技术有了新突破
2022-10-26
近日，清华大学精密仪器系孙洪波教授、林琳涵副教授课题组提出了一种全新的纳米颗粒激光3D打印技术，利用全新的打印原理和机制，赋予3D纳米打印技术更多的神奇特性。针对以上难题，研究团队提出了光激发诱导化学键合的新原理，实现了纳米粒子的激光三维装配技术，以各种纳米粒子作为原料来组装三维纳米器件。据了解，光...
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微波驱动多自由度机器人面世
2022-10-26
近日，由哈尔滨工业大学（威海）机器人研究所软体机器人实验室研制的直接利用微波驱动的机器人成功面世，为机器人驱控提供了一种全新的方式。据介绍，该机器人不仅可以直接利用微波驱动，还实现了多自由度机器人的末端轨迹控制，从而赋予机器人一种新的驱控方式，使其可以工作在其他驱动方式尚不能胜任的一些特殊场景，...
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“阿秒钟”以迄今最快速度观测自由电子运动
2022-10-24
研究人员表示，计算机处理器以千兆赫的速度运行，这相当于每一次操作耗时十亿分之一秒。在量子计算中，这是极其缓慢的，因为计算机芯片中的电子每秒碰撞数万亿次，每次碰撞都会终止量子计算周期。“为了提升量子计算的性能，我们需要的是快10亿倍的电子运动速度的快照。现在，我们做到了。”为了观察二维量子材料中的电...
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