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科普知识

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科学家开发光控制新方法
2021-09-13

研究人员创造了两个吸收损耗不同的WGM微谐振器,并用它们一起耦合光场。近日,美国华盛顿大学、耶鲁大学等机构的研究人员,发现了通过不同类型的光损耗操纵光在光学谐振器中吸收的新方法。他们实现了两个相干完美吸收模式的简并,最终出现吸收光谱的异常展宽和在宽频带内强弱吸收之间切换的能力。由于材料吸收损耗,光会...


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柔性皮肤,光子造!
2021-09-10

基于有机微纳激光阵列实现人造光子皮肤的概念示意图。这项工作首次提出用柔性有机激光材料制备出具有传感功能的激光阵列的思路,并发展了“双层电子束直写技术”实现了这一思路,创新性地设计出“三维支撑性微盘结构” ,最终展示了其类皮肤的机械传感应用。在业内专家看来,基于有机激光阵列的大规模柔性光子学传感网络...


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高能形状记忆聚合物为机器人打造有力肌肉
2021-09-09

拉伸或变形的形状记忆聚合物在加热或光照后,会恢复到原来的形状,这些材料已在柔性机器人、智能生物医学设备、可展开空间结构等方面展现出巨大潜力。据《美国化学会中心科学》期刊8日报道,研究人员现已开发出一种形状记忆聚合物,其存储的能量几乎是以前版本的6倍。变形状态通过拉伸聚合物形成,并通过分子变化保持在...


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把电池“织”进衣服里 纤维聚合物锂离子电池再进一步
2021-09-02

一米长的纤维锂离子电池。近日,复旦大学高分子科学系教授彭慧胜团队通过系统揭示纤维锂离子电池内阻随长度变化的规律,有效解决了聚合物复合活性材料和纤维电极界面稳定性难题,连续构建出兼具良好安全性和综合电化学性能的新型纤维聚合物锂离子电池。比如,面向块状锂离子电池的成熟生产体系很难适用于纤维锂离子电池...


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双层硼烯研制成功
2021-08-31

图片来源:美国西北大学美国工程师首次创造出一种原子平面的硼烯双层结构,这一壮举挑战了硼的自然倾向,即形成超出单原子层限制的非平面原子团簇。与它的二维模拟材料石墨烯不同,硼烯不能从大块硼上剥离,必须直接生长在基质上。”西北大学材料研究科学与工程中心主任、该论文资深作者Mark Hersam说, “更厚的硼薄膜...


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科学家首次造出双层硼烯材料
2021-08-27

据26日发表在《自然·材料》杂志上的最新研究,美国西北大学工程师首次创造出一种双层原子厚度的硼烯,打破了硼在单原子层限制之外形成非平面团簇的自然趋势。硼烯是一种单原子厚的硼薄片,是由硼原子构成的单原子层厚的二维材料,比石墨烯更强、更轻、更柔韧,被科学界寄予厚望,或将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米...


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小磁珠让假肢控制更精确
2021-08-26

磁微测量法工作原理示意图图片来源: 《科学—机器人》在近期出版的《科学—机器人》上,美国麻省理工学院( MIT )的一个研究团队发表文章称,他们开发出一种控制假肢的新方法,名为磁微测量法( Magnetomicrometry ) 。该方法是把小磁珠植入截肢残肢的肌肉组织,通过小磁珠在肌肉收缩时测量肌肉的运动量,几毫秒内就...


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迄今最小生物超级电容器研发成功
2021-08-26

据最新一期《自然·通讯》杂志报道,德国著名物理学家奥利弗·施密特教授领导的国际团队成功研发出迄今为止最小的生物超级电容器,这种生物相容性储能系统为下一代生物医学的血管内植入物和微型机器人系统的应用开辟了可能性。但此前已有的亚毫米范围内的能量存储设备,即所谓的“微型超级电容器” ,由于腐蚀性的电解质...


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仿生超弹性碳材料“碳弹簧”问世
2021-08-23

记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料,研究人员称其为“碳弹簧” 。基于此,研究人员成功研制出这种“碳弹簧” ,该碳弹簧可以在- 60%至80%的大应变范围内实现可逆的拉伸和压缩形变,并能完全回弹,类似于真正的金属弹簧,这种弹性特性使其与...


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“神经谷粒”网络成功记录大脑活动
2021-08-20

大部分现有脑机接口系统只能使用一到两个传感器进行采样,而最新出现的神经界面系统,可协调数百个极微小的大脑传感器的活动。脑机接口系统依赖于植入式传感器,这些传感器负责记录大脑中的电信号,再借助信号驱动计算机或机械假肢等外部设备。新研发的系统采用独立的无线微型神经传感器组成协调网络,每个传感器大约只...


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新研究向下一代脑机接口系统迈出重要一步
2021-08-19

被称为神经颗粒的微小芯片能够感知大脑中的电活动,并将数据进行无线传输。BCI系统依赖于可植入传感器,这些传感器记录大脑中的电信号,并利用这些信号驱动计算机或机器人假肢等外部设备。该系统使用独立的无线微型神经传感器组成的协调网络来记录和刺激大脑活动,每个传感器大约只有一粒盐大小。”该研究第一作者、布朗...


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量子气体中首次实现二维超固体
2021-08-19

近日,奥地利和德国科学家合作,首次在偶极量子气体中实现二维超固体。其中,来自因斯布鲁克大学实验物理研究所和奥地利科学院量子光学与量子信息研究所的弗朗西斯卡·费尔莱诺教授领导的研究团队证明了在特定的相互作用条件下,磁性气体经历了向超固态的相变。现在,来自费尔莱诺研究团队的马太·诺尔恰说: “通过与两...


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基于氮化硼的新型原子传感器研发成功
2021-08-16

近日,德国维尔茨堡大学的科学家领导的国际合作团队成功研发一种新型原子传感器。现在,这个包括澳大利亚悉尼科技大学和加拿大特伦特大学的科学家在内的国际团队取得了新的进展,成功研发基于氮化硼二维晶体自旋缺陷的新型原子传感器。科学家可以在经常使用的氮化硼材料中人工嵌入原子传感器,使得传感器可以直接测量各...


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石墨烯“面纱”让画作“永葆青春”
2021-07-28

现当代艺术材料在光照和氧化剂作用下,通常会发生不可逆转的色彩变化。而另一半则被一层看不见的石墨烯“面纱”保护着。这种“神奇材料”石墨烯可以阻挡博物馆管理员的最大“敌人” — —紫外线、氧气和水分。为了用石墨烯保护画作,希腊研究技术基金会的Costas Galiotis和同事定制了一台机器,可以将这种单原子厚的材料...


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7平方厘米芯片可同时检测千种突变酶
2021-07-27

研究人员开发出具有1568个微孔的芯片,能一次测试超过1000种突变酶。近日,发表在《科学》上的一篇论文描述了这种名为“高通量微流体酶动力学” ( HT-MEK )的新系统,如何为科学家研究致病蛋白质、开发分解环境毒素的酶,以及理解不同物种之间的进化关系提供一种更快的方法。然后,研究人员向该芯片中添加了一种化学物...


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单原子厚二维磁铁可在室温下工作
2021-07-23

据物理学家组织网20日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上发表论文称,他们首次研制出一种单原子厚且能在室温下工作的超薄磁体,有望应用于下一代存储器、计算机、自旋电子学以及量子物理等领域。在最新研究中,美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的科学家首先利用氧化石墨烯、锌和钴...


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超导新材料有助开发拓扑量子计算平台
2021-07-23

美国麻省理工学院的物理学家在一种被称为“魔角”三层石墨烯的材料中观察到一种罕见的超导现象。《中国科学报》从MIT获悉,该校物理学教授Pablo Jarillo-Herrero 、博士后曹原、研究生Jeong Min Park ,以及日本国家材料科学研究所的Kenji Watanabe和Takashi Taniguchi等人发现, “魔角”三层石墨烯是一种非常罕见的超...


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AI加持遥感技术能否为防汛“备料”
2021-07-22

7月20日至21日,河南省黄河以北和郑州、洛阳、开封、平顶山等地发生大到暴雨,局部大暴雨、特大暴雨。河南省防汛抗旱指挥部于7月20日18时将防汛应急响应级别由Ⅳ级提升为Ⅱ级。毗邻河南省的河北易水河流域也遭遇了1963年以来最大洪水。而就在几天前,千年一遇的洪水横扫西欧,暴雨已导致200多人死亡,超千人失踪。为更精...


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柔性32比特微处理器问世
2021-07-22

据英国《自然》杂志21日发表的一项电子学最新进展,英国一个科研团队报告称,他们结合金属氧化物薄膜晶体管和柔性聚酰亚胺,制成了一种柔性32比特微处理器,这一设备的问世推动了低成本、全柔性智能集成系统的发展。在位于英国剑桥的芯片设计公司安谋( Arm ? Ltd ) ,研究人员艾姆里·奥泽、约翰·比基思及他们的同事...


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节能发电窗将太阳热转化为电能
2021-07-20

近日,中科院上海硅酸盐研究所正高级工程师柏胜强,研究员陈立东、曹逊、金平实等人,与英国、德国科学家合作,提出了基于“光—热—电”转换的节能发电窗技术,能将太阳热转化为电能。现有发电窗技术主要是将透明光伏电池与建筑玻璃相结合,但提高发电效率往往以牺牲窗户透明度为代价。为此,研究人员设计开发了“光—...