来源:《焦耳》
剑桥大学研究团队开发出一种新型混合装置,将吸光有机聚合物与细菌酶结合,成功利用阳光、水和二氧化碳直接合成甲酸盐,并进一步通过“多米诺”反应制备医药中间体。这种“半人工树叶”模拟光合作用,无需外部电源,首次采用有机半导体作为光捕获组件,避免了传统设计中常见的毒性半导体和化学添加剂。测试显示该装置能持续运行24小时以上,电子利用效率接近完美。这项技术为化学工业“去化石燃料化”提供了创新解决方案,有望成为生产绿色燃料和化学品的基础平台。
来源:《焦耳》
剑桥大学研究团队开发出一种新型混合装置,将吸光有机聚合物与细菌酶结合,成功利用阳光、水和二氧化碳直接合成甲酸盐,并进一步通过“多米诺”反应制备医药中间体。这种“半人工树叶”模拟光合作用,无需外部电源,首次采用有机半导体作为光捕获组件,避免了传统设计中常见的毒性半导体和化学添加剂。测试显示该装置能持续运行24小时以上,电子利用效率接近完美。这项技术为化学工业“去化石燃料化”提供了创新解决方案,有望成为生产绿色燃料和化学品的基础平台。
来源:《先进功能材料》
韩国蔚山国立科学技术研究院研究团队开发出一种能动态调节刚度的软质人造肌肉。该材料通过双交联聚合物网络实现特性转换:在承重时坚如钢铁(1.25克样品可支撑5千克重物),收缩时柔若橡胶(伸长率达12倍)。其收缩应变达86.4%,功密度达1150 kJ/m³,分别为人类肌肉的2倍和30倍。嵌入的磁性微粒还支持磁控精准运动。这项突破解决了传统人造肌肉无法兼顾柔韧性与高强度的难题,为软体机器人、可穿戴设备及人机交互领域开辟了新前景。
来源:《物理学快报B》
英国约克大学研究发现,暗物质可能通过中间粒子(如希格斯玻色子)与光产生间接相互作用,使经过暗物质区域的光线产生微弱的红移或蓝移“色偏”。这一理论突破了暗物质完全不可见的传统认知,提出通过下一代望远镜探测这种色偏信号的可能性。该发现为暗物质探测提供了新思路,有望帮助科学家缩小搜索范围,更高效地探索占宇宙27%成分的暗物质本质。
来源: 欧洲空间局(ESA)“蜂群”卫星任务
根据欧空局“蜂群”卫星长达11年的观测数据,地球南大西洋上空的磁场薄弱区——南大西洋异常区自2014年以来已扩张近半个欧洲大陆面积。该区域磁场减弱导致途经卫星面临更强辐射风险。研究还发现,非洲西南部大西洋海域自2020年起磁场减弱更快,这与地球液态外核和地幔边界处的“反向磁通斑块”有关。同时,全球磁场呈现动态变化:西伯利亚上空磁场增强,加拿大上空则减弱,导致北磁极向西伯利亚方向移动。
来源:Physical Review Letters
北京量子信息科学研究院与中国科学院团队利用微波电缆耦合两个相距30厘米的超导量子芯片,首次实现了无需量子态传输的直接双量子比特纠缠门(CNOT和CZ门),保真度达95.5%。该方法基于交叉共振效应,无需额外量子比特或控制线路,为分布式量子计算提供了关键基础技术,未来有望应用于大规模量子处理器连接和量子纠错编码。
来源:nature
研究团队成功将增强型黄色荧光蛋白(EYFP)转化为功能性量子比特,首次实现在活细胞嘈杂环境中保持量子相干性。该蛋白质量子比特可作为高灵敏度传感器,支持纳米级MRI成像,为观测蛋白质折叠和疾病初期过程提供新途径,突破了量子技术需极端低温环境的传统限制。
来源:《物理评论快报》
物理学家首次使硅油液滴在振动云母固体表面持续弹跳,突破了过去仅限于同种液体表面的限制。该现象呈现两种运动模式:高频下液滴会从弹跳转为凝胶状颤动。这项技术有望应用于微流体控制和化学处理中的非接触式液体分选,甚至为量子力学中的波粒二象性研究提供新思路。
来源:《城市与环境相互作用》
里斯本研究发现,黑色汽车可使周围气温比沥青路面升高3.8°C,白色汽车升温效应显著较低。因金属车身吸热快,且深色车仅反射5-10%阳光(浅色车达85%),密集停放的车辆显著改变局部热吸收。模拟表明若全部改用浅色车,城市反照率可提升至0.28-0.39(深色车仅0.18-0.19)。研究建议通过颜色管控停车政策、增设遮阳结构及绿色基础设施缓解热岛效应。
来源: 《应用力学与工程中的计算机方法》
研究团队提出物理信息机器学习新方法,将物理定律直接嵌入AI学习过程,成功解决了新材料研发中数据稀缺的瓶颈。该技术仅需单次实验的有限数据,即可准确推断超弹性材料的变形特性,或热电材料的热导率与塞贝克系数。更突破性的是,经20种材料训练的物理信息神经算子模型,能直接泛化至60种未知材料并保持高精度预测,为大规模、高通量材料筛选提供了全新解决方案,将显著加速多领域工程材料的开发与验证效率。
来源: 卡尔斯鲁厄理工学院,将于2025年ACM计算机与通信安全大会发表
研究发现,无需携带任何电子设备,仅通过分析环境中Wi-Fi路由器与联网设备间的波束成形反馈信息,即可生成人体图像并实现身份识别。该方法利用标准Wi-Fi设备,在197人实验中准确率接近100%,且不受行走姿态或角度影响。专家警告,该技术可能将遍布各处的无线网络转变为监控基础设施,对公民隐私构成严重威胁,呼吁在下一代Wi-Fi标准中建立有效的隐私保护机制。