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科普知识

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提高多晶薄膜太阳能电池性能的新途径
2021-06-15

美国国家可再生能源实验室(NREL)的科学家Matthew Reese和Craig Perkins发现并测试出提高碲化镉(CdTe)多晶薄膜光伏材料效率的新方法,他们的发现可促进下一代几种不同类型薄膜太阳能电池的发展。当太阳能电池材料的碎片一起结晶或“生长”时,就形成了多晶太阳能电池,但多层表面表面会导致限制电子移动自由的缺陷,...


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神经网络完成芯片设计仅需几小时
2021-06-10

英国《自然》杂志9日发表一项人工智能突破性成就,美国科学家团队报告机器学习工具已可以极大地加速计算机芯片设计。研究显示,该方法能给出可行的芯片设计,且芯片性能不亚于人类工程师的设计,而整个设计过程只要几个小时,而不是几个月,这为今后的每一代计算机芯片设计节省数千小时的人力。设计计算机芯片的物理布局...


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世界上最小的单芯片系统,可以用针头注射到人体内
2021-06-09

随着电子产品的不断小型化,为我们提供了许多监测和改善健康状况的新手段和新方法,甚至拓展出一些非常令人兴奋的可能性。近日,来自哥伦比亚大学( Columbia University )的工程师们展示了这项技术的一个极端版本,他们开发了有史以来最小的单芯片系统,该系统可以用注射针植入皮下以测量体内温度,甚至还可以拓展更多...


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新六边形硅有望催生下一代电子与能源设备
2021-06-08

美国科学家在最新一期《物理学评论快报》杂志撰文指出,他们开发了一种新方法,合成出了一种拥有六边形结构的新型晶型硅,这种晶型硅有可能被用于制造新一代电子和能源器件。虽然从理论上来说,很多硅的同素异形体拥有更好的物理性能,但由于缺乏合成途径,因此,很难发挥硅的最大潜力。”以前曾有其他科学家合成出六边...


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小型芯片为新型RFID应用打开了大门
2021-06-08

北卡罗来纳州立大学的研究人员宣布,已经制造出了公认最小且最先进的RFID芯片,这将降低RFID标签的成本。此外,该芯片的设计使其有可能将RFID标签嵌入高价值芯片,如计算机芯片,从而提高高端技术的供应链安全。Gen2 RFID芯片是目前最先进的,并且已被广泛应用,新型RFID芯片与众不同的地方就是其尺寸,测量为125微米(...


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弱磁场下空穴自旋量子位构建成功
2021-06-07

近日,奥地利科学技术研究所( IST )领导的欧洲科学团队成功构建了空穴自旋量子位。自旋量子位被认为是构建量子处理器的最有希望的候选者之一,但仍需克服巨大的挑战。最近,该研究所的卡萨罗斯小组在意大利、德国和西班牙的团队成员帮助下,通过一项实验展示了他们如何控制固体中一个空穴自旋量子位,进而找到一种新的...


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相隔十米的两个量子存储器间首次实现纠缠
2021-06-04

据发表在2日《自然》杂志上的论文,西班牙巴塞罗那光子科学研究所( ICFO )的研究人员首次在相隔10米的两个多模固态量子存储器之间实现了量子纠缠,将一个单光子存储在这两个存储器中,时间最长达到25微秒。量子存储器的作用类似于传统互联网中的中继器,可提高信号强度和保真度,它与量子比特源都是量子互联网的基本组...


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史上最详细宇宙三维地图来了!
2021-06-01

据《自然》报道,近日,以探测宇宙加速膨胀机理为目的的暗能量巡天(DES)项目在《皇家天文学会月报》等期刊网站在线发表了简报,披露了其合作研究结果。2013-2019年间,DES团队利用位于智利托洛洛山美洲际天文台的维克托·M·布兰科望远镜调查了南天球1/4的天空,其曝光范围包括3亿个星系。这项在同类研究中规模最大的...


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高性能锂存储材料研究获突破
2021-05-27

记者5月23日从云南大学了解到,该校材料与能源学院郭洪教授团队在共价有机框架新能源存储材料方面取得突破性进展,为开发低成本、持久循环稳定、高容量和可逆性充电电池的有机电极材料提供了一种新策略。针对这些问题,课题组首次提出了羰基和氰基双重有效氧化还原位点修饰的原子层共价有机框架,并成功应用于锂离子电池...


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利用电子“共振隧穿”效应 新型光整流天线收集能量效率提高百倍
2021-05-25

在近日出版的《自然·通讯》杂志上,介绍了一项能源研究的新进展:美国科罗拉多博尔德大学科学家利用电子神奇的“共振隧穿”效应,设计出一种能从环境中捕获多余热量并将其转化为可用电力的设备。整流天线开发于上世纪六七十年代,由吸收辐射的天线和将能量转化为直流电流的二极管组成。”光整流天线有望给可再生能源领...


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单原子厚新型碳材料拥有金属特性
2021-05-25

德国和芬兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文称,他们合成出了一种独特的新型碳原子网络,新形式的碳像石墨烯一样,仅一个原子厚,但原子结构和电子特性与石墨烯截然不同,有望在电池等领域找到用武之地。在最新研究中,马尔堡大学和阿尔托大学的科学家发现了一种新的碳原子网络,并将其命名为联苯烯网络。研究人员还用...


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新型光催化工艺“淘金有术”
2021-05-24

近日,上海师范大学教授卞振锋团队、李和兴团队联合美国佐治亚理工学院团队,开发出一种从废弃电路板、三元汽车催化剂和矿石中选择性回收银、金、钯、铂、铑、钌和铱7种贵金属的光催化工艺。“贵金属作为光催化的助催化剂一直被广泛使用,通常认为光催化剂的电子转移给了贵金属,有利于电荷分离,抑制电荷复合。在一次实...


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双向脑机接口刺激大脑唤起触觉
2021-05-21

20日发表在《科学》杂志上的一篇论文中,美国匹兹堡大学康复神经工程实验室的生物工程师团队描述了一种新的脑机接口技术应用,即如何通过增加大脑刺激来唤起触觉,从而使操作者更容易操纵大脑控制的机械臂。由脑机接口控制的假肢设备,可以从植入的电极测量与运动相关的大脑活动,并将其转化为对机械臂的有意识控制,使...


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加点电压,这种超导体变身绝缘体
2021-05-20

铝酸镧和钽酸钾原本是两种绝缘体,但组合在一起,界面就能导电甚至出现超导现象— —今年2月才在《科学》杂志正式“亮相”的这一发现,勾起了科学家持续探秘的兴趣。近日,浙江大学物理学系谢燕武研究员联合中国科学院物理所孙继荣研究员和周毅研究员等学者发现,可以像调控半导体器件那样,用门电压连续调控铝酸镧/钽酸...


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锂离子电池正极材料有哪些类别?
2021-05-18

动力电池(锂离子电池)是新能源汽车的心脏,一般而言,动力电池的成本占新能源汽车的40%左右。由于正极材料对电池性能影响较大,所以很多研究者们致力于研发出性能更高的正极材料,例如镍酸锂、钴酸锂、钛酸锂等等。锂镍氧化物主要代表为镍酸锂,产品特性和镍钴氧化物类似,但价格比镍钴氧化物价格低,因其能量密度大,...


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微纳热辐射材料:小身板有大能量
2021-05-17

如果有一件衣服,正穿温暖,反穿凉爽,还可全天发电给耳机充电。你是否现在就想来一件?日前,浙江大学光电学院教授李强与西湖大学工学院教授仇旻联合团队,研发的一款微纳热管理材料,就可以制成这种神奇的衣服—— 一面加热,一面冷却。这种材料还有望用于建筑物热管理,为节能减排开拓新思路。近日,相关研究发表在《...


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3D扫描新方法可检测透明物体
2021-05-14

近日,德国弗劳恩霍夫应用光学与精密机械研究所( IOF )成功开发出一种利用激光和热辐射进行3D扫描的新方法,可精确测量透明物体的外形。?而IOF研究人员开发的新方法,不需要对透明物体进行预处理,即可精确检测其外形。该系统的核心是一个高能二氧化碳激光器,将高功率密度的激光束照射物体,激光能量会被测量对象吸...


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精确到纳米!我超精密测量技术冲破“封锁线”
2021-05-14

南极天文望远镜、空间引力波探测装置、极大规模集成电路制造装备、光刻机… …这一系列关键装备的加工制造,都需要依靠超高精度的测量仪器对大量光学元件的各项参数进行测量。上海理工大学与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室主办方供图有装备制造的地方就需要精密的测量仪器“简单来说,干涉仪就是将激光分为两束...


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人工智能终须拥有合作智慧
2021-05-13

为帮助人类解决更根本问题,科学家需要让人工智能重新理解更为深层的社会。正如研究人类的心理学家发现,如果没有社会互动,婴儿的大脑就无法充分发育一样,除非人们将合作问题放在研究的中心,否则对社会真正有价值的AI发展将受到阻碍。三种“合作型AI ” ?对AI “合作”的研究目前可分为AI与AI合作、人与AI合作、改善...


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电子自旋高速操控实现 高效低耗电子器件更“近”一步
2021-05-13

电子是我们日常生活最熟悉的“陌生人” :每个电子携带一份内禀的电荷,其集体运动产生的电流驱动了照明、晶体管以及各种电子设备的运行。?近日,浙江大学物理学系郑毅研究员的课题组取得重要突破,首次在黑砷二维电子态中发现了外电场连续、可逆调控的强自旋轨道耦合效应,实现了对自旋的高速精准控制。” ? ?图4 ?...