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传感器：智能时代的“慧眼”
2024-01-16
如果把智能系统比作人，那么传感器就是人的感觉器官。一部智能手机里有上百个传感器：有用于摄像的CMOS图像传感器，有用于检查环境明暗的环境光传感器，还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪，等等。风云卫星上的可见和红外光电传感器，能够不分昼夜地获取大气信息，精准预测天气，甚至在月球上、火星上都有传感器工作，帮...
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卫星也戴“眼镜”——偏振卫星
2024-01-16
生活中，我们在电影院里戴上偏振眼镜可以看3D电影。当继续放置第二个同样的偏振片时，如果两个透光轴平行，则不会阻挡光的传播，如果两个偏振片的透光轴垂直，就会阻挡所有的光线，这就是液晶的工作原理。因此，戴上透光轴竖直的偏振镜，就能一定程度上阻挡这部分水面反射光，让包含水下景物信息的折射光等更易被人眼觉...
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纠缠五重态首次在室温下实现量子相干
2024-01-15
日本九州大学和神户大学科学家报告称，通过将发色团嵌入金属有机框架，他们在室温下实现了量子相干。最新研究标志着量子计算和量子传感技术领域的重大进步。基于自旋的量子比特可以这些状态的组合存在，且能彼此纠缠。量子传感技术利用量子纠缠态对环境噪声极其敏感的特性，有望实现更高分辨率和灵敏度。为抑制分子运动...
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两院院士评选2023年中国/世界十大科技进展新闻揭晓
2024-01-12
该研究创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”，并发明了“原子级可控精准掺杂技术”，从而成功克服了二维领域金属和半导体接触的国际难题；首次使得二维晶体管实际性能超过业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图预测的硅极限，并且将二维晶体管的工作电压降到0.5V，将室温弹道率提升至所有晶体管最高...
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新型固态电池充满电仅需几分钟
2024-01-12
美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员开发了一种新型锂金属电池。该研究不仅描述了一种使用锂金属阳极制造固态电池的新方法，而且还为潜在的革命性电池材料提供了新的认识。锂金属阳极电池被认为是电池设计的发展方向，因为它们的容量是商用石墨阳极电池的10倍，可大大增加电动汽车的行驶距离。这些枝晶结构像树根一...
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量子，匪夷所思但不“高冷”
2024-01-10
距离量子物理学诞生已经过去120多年。诞生之后，随之而来的第一次量子革命，催生出晶体管、激光、核磁共振、LED等一大批技术，这些技术的发展从根本上改变了人们的生活方式。如今，第二次量子革命的序幕已经悄悄拉开，很多大型企业也积极投入到量子领域。作为前瞻性领域，量子究竟是什么？又将带领技术走向何处？
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新技术让水下机器人拥有“触觉”
2024-01-09
美国加利福尼亚大学洛杉矶分校研究人员开发出一种新技术，能使水下机器人拥有触觉，在抓取海洋垃圾时减少对海洋生物的伤害。研究人员说，这项新技术可帮助机器人回收海洋垃圾的同时减少对海洋生物的伤害，且在深海生物采样、海底采矿等领域也具应用潜力，有助于海洋资源可持续开发。
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真牛！皮牛弹簧打造超灵敏机器人
2024-01-08
4D纳米弹性体光刻策略制备各类软体微米机器人的示意图。超灵敏人造弹簧实现定制化加工在微观世界中，一些细胞和微生物使用生物弹簧来执行力感知、捕食、驱动等动作。如果能借鉴这种生物力学特性，研发出超灵敏的仿生弹性器件，将有助于进行更为精准的细胞力学表征，甚至实现细胞的自由操纵，并有望应用在精准医疗、药物...
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科学家合成第二硬材料
2024-01-05
这种新合成的氮化碳几乎和金刚石一样硬。科学家一直在尝试制造像金刚石一样坚硬的材料。金刚石作为地球上最坚硬的物质，是许多材料科学研究的基准。Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料，推断其硬度可与金刚石相媲美，甚至可能比金刚石更高。现在，英国爱丁堡大学的Dominique Laniel和同事，在70万倍大气压下压缩...
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全光开关处理器比传统芯片快千倍
2024-01-05
由于电子开关的限制，传统的计算机处理器几乎已经达到了时钟速度的上限。美国能源部阿贡国家实验室和普渡大学的研究人员最近发明了一种新型的全光开关，这种开关用光而不是电来控制数据在芯片上的处理和存储方式。研究人员表示，以前的几代光学开关都有固定的开关时间，这些时间在制造时就被限定到了设备中。研究人员表...
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基于调频的光子探测新技术面世
2023-12-27
目前的光子检测技术通常依赖于电压或电流幅度的变化，但美国中佛罗里达大学教授德巴希·钱达等人开发出了通过调制振荡电路频率来检测光子的方法，为超灵敏的光子检测铺平了道路。这种基于调频的方法可用于创建低成本且高效的非制冷红外探测器和成像系统，广泛应用于医学成像、通信以及安保等领域。相关论文发表于新一期...
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新型类脑晶体管模仿人类智能
2023-12-25
美国西北大学、波士顿学院和麻省理工学院研究人员从人脑中汲取灵感，开发出一种能够进行更高层次思维的新型突触晶体管，可像人脑一样同时处理和存储信息。在新的实验中，研究人员证明晶体管对数据进行分类的能力，超越了简单的机器学习任务，并且能够执行联想学习。研究成果12月20日发表在《自然》杂志上。尽管之前的研...
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超声波墨水实现深层组织3D打印
2023-12-12
据最新一期《科学》杂志报道，美国杜克大学和哈佛大学医学院工程师开发出一种生物兼容墨水。通过吸收超声波，这种墨水可凝固成不同的3D形状和结构。该墨水可用于深层组织以及从骨骼愈合到心脏瓣膜修复等各种生物医学应用中。他们使用导管将超声波墨水输送到山羊心脏的左心耳，超声波探头发射聚焦的超声波穿过12毫米的组...
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AI仅用17天独自创建41种新材料
2023-12-05
《自然》11月30日发表了两项重磅研究：最新的由人工智能（AI）驱动的平台GNoME（材料探索图形网络），已可以自行发现和合成新无机化合物，包括发现了超220万个稳定结构、17天便独自创建了41种新材料，其速度和精确性均远超人类。技术进步已经改进了计算机程序识别新材料的能力，但这个过程面临的主要阻碍，是学习算法如...
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液态金属：打开传统技术的变革大门
2023-11-29
近日，清华大学与中国科学院理化技术研究所的联合研究小组首次创制出一种水相液态金属物质，展示了一系列独特的类生物组织与器官的节律行为，为人工生物组织的创制提供了全新的物质基础。相关成果发表在《物质》杂志上。在由工信部和国务院国资委联合发布的第一批前沿材料产业化重点发展指导目录中，液态金属位列其中。...
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新型双相凝胶离电器件让离子“有序奔跑”
2023-11-29
中国科学家团队开发出新型双相凝胶离电器件。该器件具有级联异质界面，实现了从电子到多种离子信号的转换和传输。这种级联异质门控设计有望在神经拟态信号传输方面发挥重要作用，为实现生物-非生物系统的多元复杂信号通信提供新思路和新方法。因此，在不同电压刺激下，级联异质门控双相凝胶材料能够对离子传输能垒进行排...
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首款背接触微米光伏电池问世
2023-11-27
加拿大渥太华大学领导的国际科研团队，研制出全球首款背接触微米光伏电池。与传统太阳能技术相比，新型电池的厚度仅为一根头发丝宽度的两倍，有望将能源生产成本降为原来的四分之一，为电子设备领域迈入小型化奠定了基础。相关论文发表于最新一期《细胞报告物质科学》杂志。这一技术突破有望带来更便宜、更强大的太阳能...
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晶体中霍普夫子的实验证据首现
2023-11-24
霍普夫子是几十年前预测的磁自旋结构，近年来已成为热门且具有挑战性的研究课题。11月22日发表在《自然》杂志上的一项研究中，来自瑞典、德国和中国的科学家合作提出有关霍普夫子的第一个实验证据。瑞典乌普萨拉大学物理系研究员菲利普·雷巴科夫表示，从基础和应用的角度来看，该研究结果很重要，因为实验物理学和抽象...
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新型炭材料创下储能纪录
2023-11-24
在机器学习的指导下，美国橡树岭国家实验室研究人员设计了一种创纪录的炭基超级电容材料，它储存的能量是当前最佳商业材料的4倍。用这种新材料制造的超级电容器可储存更多的能量，从而改善再生制动系统、电力电子设备和辅助电源。相关论文发表在新一期《自然-通讯》杂志上。研究人员表示，他们创造了一种具有增强的物理...
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AI系统发展出类人脑特征
2023-11-21
11月20日发表在《自然-机器智能》杂志上的一项研究中，英国剑桥大学科学家证明，对人工智能（ AI ）系统施加物理限制，就像人脑必须在物理和生物限制下发育和运作一样，可让它发展出某些与人脑相似的关键特征和策略，从而完成任务。神经元和节点在功能上相似，包括接受输入、转换并产生输出，并且单个节点或神经元可能连...
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