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研究介绍了一种计算模型，有效地表示了章鱼腕部复杂的肌肉结构。机械工程博士生Arman Tekinalp、研究生Seung Hyun Kim、教授Prashant Mehta和副教授Mattia…

创造环保化学品和改善废物管理实践有助于提升整体可持续性。本研究重点探讨如何通过催化剂有效利用绿色氢气进行废物管理。它采用了少量溶剂，这些溶剂不仅作为氢源，还帮助分解一种称为冷凝聚合物的特定类型塑料。这些塑料包括瓶子、包装材料、纺织品和3D打印应用中常见的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。 微塑料是指直径小于5毫米的微小塑料，遍布全球，对气候变化产生影响，干扰食物链，并以有害化学物质破坏生态系统。这也是马尼什·谢提博士专注于在塑料进入环境之前分解塑料的原因。 创造可持续化学品和提升废物管理显著贡献于整体可持续发展努力。该研究旨在通过催化剂为废物管理提供可获得的绿色氢气。 谢提博士的工作利用少量溶剂，这些溶剂也作为氢源，分解标记为冷凝聚合物的特定类型塑料，包括PET瓶、包装、纺织品以及用于3D打印的材料。 在谢提的话中，“我们在这项研究中所取得的成果是将冷凝聚合物分解为可作为燃料的芳香化合物。我们使用液态有机氢载体，即存储氢的有机化合物，利用这些氢来拆解聚合物。”…

在量子信息领域，两位理论家解决了一个长期存在的问题，这可能增强量子计算的能力。 悉尼大学的研究人员多米尼克·威廉姆森和努埃丁·巴斯平揭示了一种突破性的量子计算机错误管理新设计。 他们的新理论框架不仅旨在提高量子信息存储的可靠性，还力求大幅减少创建“逻辑量子比特”（或执行有价值计算的量子开关）所需的物理资源。这可以促进更紧凑的“量子硬盘”的开发。 悉尼大学纳米研究所及物理学院的主导作者威廉姆森博士提到：“在创建通用量子计算机方面仍有重大障碍需要克服。主要挑战之一是，大多数量子比特——机器的核心量子开关——必须被用于缓解这种技术中不可避免的错误。” 威廉姆森博士解释道：“我们建议的量子框架将使用更少的量子比特来纠正更多的错误，从而使更多的量子比特可用于实际的量子处理。”他目前正在IBM进行为期一年的量子研究工作。…

研究人员揭示了一种开创性的光催化剂，可以使蒸汽甲烷重整完全无排放，同时延长催化剂的使用寿命。 作为一种清洁高效的能源来源，氢气有潜力成为向可持续能源系统转型的重要参与者。然而，当前产生全球一半以上氢气供应的方法显著贡献了温室气体排放。 来自莱斯大学的研究人员创建了一种催化剂，使蒸汽甲烷重整（SMR）能够在无需外部加热的情况下利用光来促进反应，从而实现无排放。此外，这项研究可能在延长各种工业过程中的催化剂使用寿命、提高效率和降低成本方面具有重要意义，尤其是在受到积碳影响的区域，积碳是可能影响催化剂功能的碳堆积。 这一创新的铜-铑光催化剂采用了一种称为天线反应器的设计。当照射特定波长的光时，它能够将甲烷和水蒸气分解成氢气和一氧化碳而无需外部加热。一氧化碳在化学工业中作为重要的原料，并且不贡献温室气体排放。 莱斯大学的彼得·诺德兰德教授评论道：“这一发现是我们迄今为止最重要的成就之一，因为它为现代社会中可能是最关键的化学过程提供了更好的选择。”诺德兰德是莱斯大学韦斯讲席教授，同时也是物理与天文学、电气与计算机工程以及材料科学的教授。“我们建立了一种全新而更可持续的SMR方法。”…

工程师们发现了一种通过加入废旧地毯纤维来增强混凝土强度和抗裂性的技术，为建筑行业的可持续实践铺平了道路。 澳大利亚的工程师们发现了一种利用废旧地毯纤维制备更强和抗裂混凝土的技术，促进了建筑行业的可持续实践。 研究团队正在与诸如澳大利亚纺织回收公司、澳大利亚戈德弗雷·赫斯特公司以及维多利亚州的多个地方议会等组织合作，对由回收纺织品制成的混凝土板进行实地研究。 来自RMIT大学的首席研究员Chamila Gunasekara博士解释说，团队开发了一种使用废旧地毯纤维的方法，可以将混凝土早期收缩开裂减少多达30%，同时增强材料的耐用性。…

塑料是我们日常生活中不可或缺的一部分，但在堆填区和环境中堆积的海量塑料废物在其优点的同时也带来了严重问题。一个研究团队推出了一种创新的聚苯乙烯废物回收技术，采用一种经济实惠的电化学过程，使用铁催化剂，产生氢作为副产品，并与太阳能兼容。 塑料是我们日常生活的核心。然而，堆积在堆填区和环境中的大量塑料废物可能和塑料的好处同样麻烦。在《应用化学》杂志上，来自德国的一个研究团队介绍了一种回收聚苯乙烯废物的新方法。他们的有效电化学过程依赖于一种廉价的铁催化剂，产生氢作为副产品，并可以由太阳能电池板供电。 目前，全球生产的塑料中不到10%被回收。塑料废物越来越多地填满堆填区和水道，威胁到野生动物和生态系统。预计到2025年，塑料废物将达到惊人的400亿吨。约33%的最终进入堆填区的塑料是聚苯乙烯（PS），这是一种常用于包装和建筑的材料；然而，只有1%的聚苯乙烯经过回收。2022年，全球聚苯乙烯的生产达到了1540万吨，并继续增长。寻找高效、经济的塑料回收方法，尤其是聚苯乙烯，仍然是当今最大的社会挑战之一。开发能够将塑料废物转化为用于化学合成的有用小分子的回收技术，将极大推动可持续的循环碳经济。 由德国哥廷根的弗里德里希·维勒可持续化学研究所的卢茨·阿克曼领导的团队创造了一种电催化方法，有效地分解聚苯乙烯。这种方法产生了显著数量的单体苯甲酰产品，这些产品作为各种化学反应的前体，以及一些较短的聚合物链。 该过程的成功依赖于一种强大的铁基催化剂，特别是一种类似于血红蛋白的铁卟啉复合物。与许多其它催化活性金属相比，铁是无毒的，价格低廉，并且易于获取。在电催化反应过程中，铁化合物经历多个氧化状态（IV，III和II）。一系列反应和中间产物最终导致聚合物主链中碳-碳键的断裂，主要产生苯甲酸和苯甲醛。苯甲酸在许多化学合成中至关重要，包括香料和防腐剂的制造。这种创新的电催化已在克级水平上证明了在降解现实塑料废物方面的有效性。…

催化剂的有效性往往在很大程度上依赖于其所应用的表面。早在很久以前就已经确定，碳基材与贵金属催化剂的配合效果显著，尽管这一现象背后的原因并不十分清楚。最近，研究人员揭示了这一现象的潜在原因，展现出一些令人印象深刻的发现：位于碳旁边的金属原子显示出二百倍更大的催化效率。 贵金属在化学工业中作为催化剂至关重要。银、铂、钯等元素促进通常不会发生或者发生速率显著较低的化学反应。通常，这些金属以微小的纳米颗粒形式使用。然而，它们的性能也受到沉积在其上的表面的影响。看起来，碳基的纳米颗粒表现出特别卓越的有效性，这一事实在许多年里一直被笼罩在神秘之中。 维也纳科技大学的研究人员通过准确测量和阐明金属纳米颗粒与碳基材之间的相互作用取得了重要进展。他们发现，银原子在碳支撑上表现出比纯银中高出二百倍的活性。在计算机上进行的模拟表明，银与碳直接接触的区域是至关重要的。研究人员开发了一种新方法，涉及氢同位素交换，快速有效地评估催化剂支撑的有效性。 从“黑色艺术”到科学 维也纳科技大学材料化学研究所的Günther…

最近的研究表明，太阳可能也具有旋转的极区涡旋，类似于地球。然而，这些涡旋在太阳上的发展和演变受到磁场的影响，这使得它们与地球上的涡旋有所不同。 这些重要发现已在《美国国家科学院院刊》（PNAS）中详细阐述，增强了我们对太阳磁性和太阳周期的理解。这一知识可能有助于更好地预测破坏性的太空天气。此外，这项研究提供了有关在即将到来的任务中可以在太阳极区观察到的现象的见解，并帮助规划这些任务的执行时间。 研究的主要研究员、国家科学基金会国家大气研究中心（NSF NCAR）的高级科学家莫苏米·迪克帕提（Mausumi Dikpati）表示：“虽然我们不能完全确定太阳极区的活动，但这一发现为我们提供了一个令人兴奋的预览，让我们期待最终观察到太阳极区时的情况。”…

  研究人员称，一种首次通过观察经验丰富的外科医生的视频进行训练的机器人，成功以与人类医生相同的技能执行外科手术。 模仿学习在外科机器人训练中的应用，消除了对每个特定医疗程序的每个特定动作编程的必要性，使机器人手术趋向于完全自主，即机器人可以独立进行复杂的手术。 “仅仅提供相机输入，这个模型就可以预测手术所需的机器人动作，这真的很了不起，”首席作者阿克塞尔·克里杰表示。“我们认为这代表了医学机器人技术迈向新纪元的重大进展。” 这项由约翰霍普金斯大学的科学家领导的研究，本周在慕尼黑的机器人学习会议上展出，这是一个重要的机器人技术和机器学习的聚会。…

是什么导致我们宇宙的膨胀加速？即使在发现二十五年后，这一现象仍然是科学上最令人困惑的谜题之一。理解这一现象需要重新评估基本物理定律，包括阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。来自日内瓦大学（UNIGE）和图卢兹三世大学-保尔·萨巴蒂埃的研究人员分析了来自暗能量调查的数据，发现了一个在宇宙历史不同时期之间存在的小不一致性。这些发现发表在《自然通讯》上，提出了在解释超出我们太阳系的事件时，爱因斯坦理论的适用性的问题。 根据爱因斯坦的理论，宇宙可以被看作是一个被物质变形的柔性薄膜。这些变形受天体的引力影响，被称为“引力井”。当光穿过这个弯曲的框架时，它的路径会受到这些引力井的影响，类似于玻璃透镜弯曲光线的方式。在这种情况下，是引力，而不是玻璃，使光线发生弯曲。这个效应被称为“引力透镜效应”。 通过观察这一效应，科学家们获得了关于宇宙成分、历史和扩张性质的宝贵见解。1919年在一次日食期间记录的首次引力透镜效应的证据验证了爱因斯坦的理论；它预测的光线偏折量是艾萨克·牛顿所预期的两倍。这一差异归因于爱因斯坦关于时间变形的革命性概念，以及空间变形，使得光线能够被精确弯曲。 理论与数据 爱因斯坦的方程在宇宙边界仍然适用吗？这个问题驱动着许多研究人员，他们致力于评估宇宙物质的密度并理解加速膨胀。利用暗能量调查的广泛绘图项目的数据，来自UNIGE和图卢兹三世大学-保尔·萨巴蒂埃的一个团队正在为这些问题带来新的启示。…

研究人员在创建能够生产伪芳香聚酯单体的微生物菌株方面取得了重大进展，这种单体可以作为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的替代品，通过系统代谢工程实现。 如今，塑料垃圾对全球环境带来了重大挑战。KAIST研究团队率先开发了一种可生物降解的微生物基塑料，可能替代传统的PET瓶，引起了广泛关注。 11月7日，该大学宣布，由化学与生物分子工程系的特聘教授李尚燁（Sang Yup Lee）领导的研究团队成功设计出一种能够高效生产伪芳香聚酯单体的微生物菌株，旨在替代PET。…

突破集中在管理小型光涡旋和电磁场，潜力改变我们通过电缆传输信息的方式。 当今世界在很大程度上依赖于我们如何编码信息以进行传达。一种广泛使用的方法是将数据编码为激光光线并通过光纤传输。随着对更大信息容量的需求不断增长，我们一直在寻求改进的编码方法。 来自阿尔托大学应用物理系的科学家们开发了一种新颖的技术，以产生微小的光涡旋——被称为涡流——可以携带数据。这种方法涉及操控与电场相互作用的金属纳米粒子。这个设计概念与一种称为准晶体的特殊几何形状相关，由博士研究员Kristian Arjas构思，并由博士研究员Jani Taskinen通过实验实现，他们都是Päivi…