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科普知识

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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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AI材料可自我学习并形成“肌肉记忆”
2022-10-24

就像一个不用看琴键就能熟练弹奏的钢琴家,美国加州大学洛杉矶分校的机械工程师设计出了一种新的材料,可随着时间的推移学习行为并发展出它自己的“肌肉记忆” ,允许实时适应不断变化的外力。领导该研究的加州大学洛杉矶分校工程学院机械和航空航天工程教授乔纳森·霍普金斯说,这种人工智能材料可对暴露于环境条件时应...


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虾壳助力碳纳米管墨水性能提升
2022-10-19

近日,暨南大学化学与材料学院教授刘明贤课题组在“绿色”碳纳米管墨水用于热电发电机方面取得研究进展。导电墨水在印刷工艺中能快速生产多功能先进设备,例如印刷传感器、发电机、储能设备,尤其是各种柔性可穿戴电子产品。采用丝网印刷技术可将CCNT墨水涂布在普通纸上,再用铜线将4张5×15毫米的CCNT涂布纸串联组装成...


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新技术十分钟完成电动汽车充电
2022-10-18

据发表在最新一期《自然》上的一项研究,美国宾夕法尼亚州立大学研究人员开发出一种突破性技术,将电动汽车电池的充电时间缩短为仅10分钟,这是更短充电时间和更长驾驶里程之间的破纪录组合。研究人员解释说,如果新车销售要转向电池驱动的电动汽车,需要克服两个主要缺点:充电速度太慢,以及体积太大。新快速充电技术...


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新型纳米线纺织品能按需调节温度
2022-10-18

最近,材料科学家开发出一种由超细纳米线编织而成的纺织品。这种线由相变材料( PCM )和其他材料制成,与电热和光热涂层结合在一起,最终成为一种面料,能根据需要对不断变化的温度做出反应,在穿着者身上升温和降温。同轴静电纺丝的原理大致与静电纺丝相同,但包括从相邻喷丝板输送的两种或两种以上聚合物溶液,从而可...


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首个可编程光学量子存储器问世
2022-10-12

德国帕德博恩大学和乌尔姆大学研究人员合作,开发出首个可编程光学量子存储器。而能包含多个量子粒子的纠缠系统,在实现量子算法方面具有显著优势,这些算法有可能用于通信、数据安全或量子计算。在某些情况下,如果研究人员想要将两个粒子与其他粒子联系起来,则需要漫长的等待,因为促进这种纠缠的互连仅以有限的概率...


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机器人与AI系统有望加速电池研发
2022-10-12

科学家开发了一种机器人与人工智能(AI)相结合的技术,能筛选出锂离子电池非水液体电解质溶液的最佳配方。该研究或有助于尽快研发出功能更好的充电电池,如充电速度更快、使用寿命更长的充电电池。相关研究近日发表于《自然-通讯》。开发高性能电池技术对于推动运输和航空业的电气化尤其重要。开发锂离子电池成分的传统...


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首款油菜液相育种芯片问世
2022-10-11

随着分子设计育种成为引领作物遗传改良的前沿技术,近年来育种芯片的研发成为种质资源创新的重要赛道。验证显示,液相育种芯片能够针对同一个位点进行多次检测,准确性相比传统的固相芯片更高,成本则仅为后者的十分之一到五分之一,能够更好地为油菜靶向捕获测序、遗传分析和基因组育种提供基因组学资源。”中国遗传学...