来源:Physical Review E
阿卜杜拉国王科技大学团队利用高速摄像和纹影成像技术,以每秒200万帧记录撕胶带过程,发现刺耳声来自快速重复的“粘滑”运动:裂纹尖端以超音速横穿胶带宽度,每次抵达边缘时向空气中释放一道冲击波。这些冲击波间隔极短,人耳无法分辨,融合成连续的刺耳声。研究揭开了这一日常现象背后的物理机制。
来源:Physical Review E
阿卜杜拉国王科技大学团队利用高速摄像和纹影成像技术,以每秒200万帧记录撕胶带过程,发现刺耳声来自快速重复的“粘滑”运动:裂纹尖端以超音速横穿胶带宽度,每次抵达边缘时向空气中释放一道冲击波。这些冲击波间隔极短,人耳无法分辨,融合成连续的刺耳声。研究揭开了这一日常现象背后的物理机制。
来源:PNAS
麻省理工团队通过系统研究不同孔径亲气膜与气泡的相互作用,首次确定了气泡清除速度受气体黏性、液体黏性和液体惯性三重物理极限的制约。基于此绘制出设计图谱,在生物反应器中实现千倍破泡加速。该研究为化工、制药、能源等领域突破气泡瓶颈提供普适性优化框架,膜材料可快速适配现有系统。
来源:Nature Physics
弗吉尼亚理工大学团队受荷叶露珠气泡破裂现象启发,发现当超疏水表面上的水滴内部气泡破裂时,可将90%能量导向液滴底部驱动推进,使直径达1厘米的水滴克服重力自发跳跃,远超此前3毫米极限。气泡越大跳跃越高。该机制为表面自清洁、防冰设计、微纳3D打印和能量收集等领域提供全新驱动策略。
来源:Nature
哥伦比亚大学团队在《自然》发表研究,首次实验证实二维材料六方氮化硼层间的量子真空涨落可通过共振相互作用抑制邻近有机超导体κ-ET的超导性。无需外部驱动,仅凭真空涨落即可远程调控材料电子特性。这一突破为利用量子真空设计新型功能材料开辟全新路径,标志着凝聚态物理领域的一个重要里程碑。
来源:《自然》
哈佛大学等机构利用每秒百万帧的高速成像技术,首次揭示了软材料(如橡胶)在硬表面滑动时发出吱吱声的物理机制:滑动并非均匀进行,而是以“超音速张开式滑移脉冲”的形式传播,脉冲的重复频率决定了声音的音调。研究还发现,这种现象与地震中断层破裂的物理过程相似,且可通过改变材料表面几何结构调控声音,为设计可调摩擦材料提供了新思路。
来源: Physical Review X
一个国际研究团队成功让电中性的光子实现了类似电子的量子化横向漂移,首次观测到光的量子霍尔效应。这一突破解决了长期以来认为“光子无法受磁场影响”的难题,为构建更稳定的量子光子计算机、开发超高精度传感器以及革新计量学标准提供了全新可能。
来源:Physical Review Letters
佐治亚理工学院研究发现,材料中的微小异质性对裂纹的影响取决于材料类型和裂纹速度。在简单分子材料(如玻璃)中,异质性可增强韧性;而在复杂分子材料(如聚合物)中,高速裂纹下异质性反而可能助长断裂。无序分布比规则图案更能提升材料强度。该发现对工程设计和地震断裂模拟具有重要意义。
来源: 《Nature》
微软研究院在《Nature》发布研究,宣布其“Project Silica”项目首次实现基于石英玻璃的可靠数据存储。通过飞秒激光在玻璃内写入三维像素(voxels),单张光盘大小玻璃可存储约5000部4K电影,耐高温、抗电磁干扰,无需耗能维护,预估寿命超一万年。该技术有望成为继甲骨、羊皮纸、硬盘之后的人类文明新载体,但尚需解决写入速度和规模化等挑战。
来源: 《European Physical Journal C》
欧洲核子研究中心CMS实验首次证明,机器学习算法可完全替代传统手工规则,直接通过模拟数据学习来重建质子对撞产生的粒子。新算法MLPF在重建顶夸克喷注时将精度提升10%-20%,且可运行于速度更快的GPU芯片。该方法有望帮助物理学家更高效、更精确地分析LHC数据,尤其适用于2030年后高亮度对撞机时代的海量数据环境。
来源:东北大学物理学家
东北大学物理学家斯特凡·考奇通过实验证明,滑雪板形状主要影响稳定性和操控性,而非速度。不同赛事(如超级大回转与回转)使用不同形状的滑雪板以适应弯道需求。速度取决于雪板与雪面的摩擦系数,可通过打蜡优化。尽管滑雪板形状随技术演进不断变化,但物理原理始终不变。