技术

科学家们成功地将压力与扭转剪切相结合，永久性地重新塑形硅，这是一种在电子设备中至关重要的组成部分。这种操控导致硅的微观结构发生变化， resulting in various material…

一组研究人员推出了一种创新的粘合剂和电解质，不含氟，以促进环保的高性能电池技术。由POSTECH化学系的朴秀珍教授和南瑞河领导的研究团队，与汉塑化学的电池材料研发中心合作，开发了一种新的不含氟的粘合剂和电解质，旨在增强可持续的高性能电池技术。他们的研究成果最近发表于化学领域的著名期刊《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）。 随着对环境的担忧加剧，使用可持续材料在电池技术中的重要性变得日益明显。传统锂电池使用氟化化合物，如聚偏二氟乙烯（PVDF）作为粘合剂，六氟磷酸锂（LiPF6, LP）作为盐。不幸的是，这种“PVDF-LP”配置会释放有毒的氟化氢（HF），降低电池的有效性和寿命。此外，PVDF不可生物降解，鉴于欧盟对PFAS的监管越来越严格，预计到2026年将禁止此类物质。…

一种新鲜的蛋白质工程模型训练方法的关键突破，称为EvoRank，围绕着利用数百万种经过长期进化形成的蛋白质的自然多样性。这种方法提取了实现生物技术挑战的实际解决方案所需的关键动力学。 德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员创造了一种新的人工智能模型，这为改善和减少有害医疗治疗以及新的预防方法铺平了道路。该人工智能模型通过借鉴自然进化历史提供的逻辑框架，帮助设计基于蛋白质的疗法和疫苗。 这一名为EvoRank的人工智能创新，是人工智能如何推动生物医学研究和生物技术整体变革的一个重要例子。科学家们在国际机器学习大会上展示了他们的研究成果，并讨论了一篇有关利用更广泛的人工智能框架来 pinpoint 蛋白质中有益突变的相关论文，发表在《自然通讯》上。…

2020年观察到的一次微透镜事件源自一个行星系统，该系统包含了一颗类似于地球的行星和一颗棕矮星。起初，研究人员不确定这颗星的类型，但已确认它是一颗白矮星。这个星系统与我们太阳-地球系统在大约80亿年后的预测未来相似。积极的收获是这颗行星成功度过了其恒星的红巨星阶段，这表明地球可能也会经历类似的命运。不幸的是，目前它仍然不适宜居住。 在距离地球4000光年外的新发现的类似地球的行星为我们提供了对未来亿万年后本星球潜在未来的洞察，即我们的太阳转变为白矮星后，一个荒凉、冰冻的地球将在火星之外的轨道上运行。 这个遥远的行星系统由加利福尼亚大学伯克利分校的天文学家们利用位于夏威夷的凯克10米望远镜发现。它与我们期望的太阳-地球系统非常相似：一颗质量约为太阳一半的白矮星和一颗大小与地球相近的行星，轨道距离是地球目前轨道的两倍。 这一情景可能反映了地球的未来。太阳最终将膨胀成一颗红巨星，超越地球当前的轨道，并吞噬水星和金星。在这种扩张过程中，随着太阳质量的减少，行星可能会转向更远的轨道，可能给地球生存的机会，远离太阳。最终，随着红巨星的外层消散，留下一个白矮星——一个小而密集的残余物，质量可与一颗恒星相媲美。如果地球在这个转变中幸存下来，它将可能位于比现在距离太阳两倍远的轨道上。 这一发现将在《自然天文学》期刊上发表，提供了有关像太阳这样的主序星如何通过红巨星阶段演化为白矮星以及其对周围行星的影响的见解。一些研究表明，太阳可能在大约10亿年后开始这一变化，可能使地球的海洋蒸发并使其轨道半径加倍——假设太阳不会先吞噬我们星球。…

天文学家揭示了一幅非凡的银河系红外地图，展示了超过15亿个天体——这标志着有史以来最复杂的地图。研究团队利用来自欧洲南方天文台（ESO）的VISTA望远镜观察了我们银河的核心区域，历时超过13年。该项目的数据集达到500太字节，是使用ESO望远镜进行的最大观测项目。 “我们做了如此多的发现；我们对银河的理解将再也无法相同，”来自智利安德烈斯贝洛大学的天体物理学家丹特·米尼提（Dante Minniti）表示，他负责该项目。 这幅开创性的地图是由ESO的VISTA拍摄的20万张图像构建而成，VISTA代表可见光和红外天文调查望远镜。VISTA位于智利的ESO帕拉纳尔天文台，其主要任务是对广阔的天空区域进行调查。团队使用了VISTA的红外相机VIRCAM，该相机能够穿透填充我们银河的尘埃和气体云，探测银河系最遮蔽区域的光，从而提供独特的银河环境视图。 这一庞大的数据集[1]涵盖了8600个满月相当的天空区域，显示的天体数量约是2012年同一团队发布的前一幅地图的十倍。它突出显示了新形成的恒星，这些恒星通常隐藏在浓密的尘埃云中，以及球状星团——这些星团聚集了银河系中数百万颗最古老的恒星。红外光谱的观察使得VISTA能够识别非常冷的天体，比如棕矮星（缺乏持续核聚变的恒星）和不围绕恒星公转的自由漂浮行星。…

在一次意外的发现中，天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜发现，来自一个大质量星系中心超大质量黑洞的强大喷流似乎在其路径上引发了恒星的喷发。这些恒星被称为新星，虽然它们不直接位于喷流中，但却处于附近一个危险的区域。 这一发现让研究人员感到困惑，因为他们试图理解其意义。“我们并不完全确定发生了什么，但这是一个令人兴奋的发现，”斯坦福大学的首席作者阿莱克·莱辛（Alec Lessing）表示。“这表明我们对黑洞喷流如何与其环境相互作用的理解仍然不全面。” 新星发生在二元星系统中，其中一颗衰老、膨胀的正常恒星将氢气释放到已经燃尽的白矮星上。当白矮星积累足够的氢（达到一英里深的层）时，这一层会像一次巨大的核爆炸一样引爆。尽管新星爆发并没有摧毁白矮星，但爆炸会将其外层向外喷射，并且它会重新开始从伴星那里吸取燃料，重新启动新星爆发周期。 在研究期间，哈勃观察到喷流附近的新星喷发数量是其他区域的两倍。该喷流是由一个质量为65亿倍太阳的中央黑洞产生，并被旋转物质的盘环包围。这个黑洞吞噬着进入的物质，并喷射出一条延伸超过3000光年的等离子体喷流，几乎以光速移动。任何被这一能量束包围的物体都会被焚毁。然而，最新的哈勃发现表明，靠近这一强烈流出物也存在一定的威胁。…

在欧洲核子研究中心（CERN），科学家们发现了一种极其罕见的粒子衰变过程，为我们提供了对物质基本相互作用的新见解。 今天，NA62合作团队在CERN EP研讨会上展示了带电介子衰变为带电π介子及一对中微子-反中微子的首次实验观察（K+ → π…

来自莱斯大学的研究团队，由詹姆斯·图尔领导，创造了一种有效回收电子废物中有价值金属的新方法，显著降低了金属回收通常伴随的环境影响。 回收金属有助于最小化采矿的需求，从而减少因采矿活动造成的环境破坏，如森林砍伐、水污染和温室气体排放。图尔教授表示：“我们的方法显著降低了运营成本和温室气体排放，标志着可持续回收的重要一步。”他是化学的T.T.和W.F. Chao教授，同时也是材料科学和纳米工程的教授。 研究团队的发现于9月25日发表在《自然化学工程》上。 新技术…

在2019年至2022年间，电动自行车和电动滑板车的伤害数量显著增加，分别上升了293%和88%。来自哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的这项研究有助于了解与这些类型伤害相关的社会人口因素和风险，填补了现有知识中的一个显著空白。研究结果在《美国公共卫生杂志》上进行了详细描述。 2019年至2022年间，与电动自行车和电动滑板车相关的伤害数量显著上升，电动自行车增长了293%，电动滑板车增长了88%。这一点在哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的一项最新研究中得到了强调。这项研究增强了对微型出行工具伤害相关的社会人口因素和风险变量的理解，填补了当前知识中的重要空白。结果已在《美国公共卫生杂志》上发表。 微型出行通常包括多种小型、低速的交通选项，无论是人力驱动还是电力驱动。在2019年至2022年期间，根据多份新闻报道，电动自行车的销售激增了269%，超过了电动汽车和卡车的销售量。 “这些发现强调了改善微型出行伤害监测和制定策略以增强用户安全的迫切需要，确保微型出行可以成为一种安全、可持续、公平和健康的交通选择，”该研究的主要作者，哥伦比亚梅尔曼公共卫生学院流行病学系的凯瑟琳·伯福德博士表示。“了解不同交通方式的伤害类型和相关风险因素可以指导资源分配、急诊部门使用及政策制定，以促进安全的微型出行实践。” 研究人员分析了2019年至2022年国家电子伤害监测系统（NEISS）的数据，以评估与微型出行设备相关的伤害的国家影响。他们研究了涉及电动自行车、自行车、滑板和电动滑板车的约1,933,296起伤害的模式和趋势。NEISS从96家拥有至少6个病床和急诊部门（ED）的美国医院收集数据。…

新的研究表明，火星的氛围在约35亿年前显著减少，可能被困在该行星富含粘土的地壳中。人们认为，火星上的水可能触发了反应，将二氧化碳从大气中提取出来，并转化为粘土矿物中的甲烷。 火星并不总是现在看起来的冰冷荒原。越来越多的证据表明，数十亿年前水曾在其表面流动。如果水存在，这意味着曾经有一个密集的氛围来防止这些水冻结。然而，在约35亿年前，水蒸发了，曾经丰富的大气中的二氧化碳显著减少，留下只有薄薄的氛围残留至今。 那么，火星的氛围发生了什么？这在火星4.6亿年的历史中一直是一个悬而未解的谜。 麻省理工学院的两位地质学家认为，答案可能在该行星的粘土中。在一项发表在《科学进展》上的研究中，他们建议，火星损失的大气中很大一部分可能存储在其覆盖粘土的地壳中。 研究人员认为，火星上水的存在可能使其渗透到特定的岩石类型中，启动了一系列逐渐的反应，将大气中的二氧化碳提取出来，转化为甲烷——一种可以在粘土中保存的碳的形式。…

锰是一种丰富且廉价的资源。一种新技术可能将其作为锂电池中镍和钴的可行替代品。可充电锂离子电池在智能手机、笔记本电脑、电动车和能源存储系统等多种应用中越来越受到欢迎。然而，镍和钴的可获得性是有限的，这两种金属通常出现在这些电池的阴极中。由美国能源部下属的洛伦斯伯克利国家实验室主导的最新研究表明，锰——地壳中第五丰富的金属——可以作为一种可行的低成本且安全的替代品。 研究人员已经证明，锰能够有效地整合到被称为无序岩盐（DRX）的新型阴极材料中。先前的研究指出，为了实现最佳性能，DRX材料需要经过繁琐的加工过程被细磨成纳米级颗粒。然而，最新的研究结果表明，基于锰的阴极在使用更大颗粒（大约比之前认为的要大1000倍）时表现也相当出色。这项研究于9月19日发表在《自然纳米技术》期刊上。 “可再生能源的产生方式有很多，但关键是如何存储这些能源，”加州大学伯克利分校博士生、伯克利实验室Ceder小组的电池技术研究员Hau Han-Ming解释道。“通过实施我们创新的方法，我们可以利用一种丰富且经济的材料，与一些目前的锂离子电池阴极材料相比，所需的生产能量和时间更少。此外，它还能高效地存储能量，性能也同样出色。” 该团队采用了一种创新的两天程序，首先从阴极材料中提取锂离子，然后在低温下（约200摄氏度）加热。这与基于锰的DRX材料的传统工艺形成了显著对比，后者通常需要超过三周的时间。…

SAGA调查最近发布了三篇新的研究论文，揭示了我们银河系的独特特征。这是在对101个与我们银河系相似的卫星系统进行详尽研究后进行的。 我们的银河系真的独一无二吗？十年前，一组科学家开始探索这个问题。2013年成立的“围绕银河类似物的卫星（SAGA）调查”研究与银河系相似的星系系统。现在，SAGA调查在完成对101个类似卫星系统的调查后，公布了三篇新的研究文章，增进了我们对银河系独特性的理解。 这些“卫星”是较小的星系，无论是在质量还是在大小上，都围绕着一个较大的星系旋转，通常被称为宿主星系。我们的银河系真的独一无二吗？十年前，一组科学家开始探索这个问题。2013年成立的“围绕银河类似物的卫星（SAGA）调查”研究与银河系相似的星系系统。现在，SAGA调查在完成对101个类似卫星系统的调查后，公布了三篇新的研究文章，增进了我们对银河系独特性的理解。 就像小卫星围绕地球旋转一样，这些卫星星系被大宿主星系及其周围的暗物质吸引。银河系是多个卫星星系的宿主，包括两个最大的星系，大麦哲伦星云（LMC）和小麦哲伦星云（SMC）。尽管LMC和SMC可以在南半球用肉眼看到，但还有许多其他的暗淡卫星星系围绕银河系旋转，需要强大的望远镜才能观察到。 SAGA调查的目的是分析围绕其恒星质量与银河系相当的宿主星系的卫星系统。犹他大学物理与天文学系的教员毛耀元，与耶鲁大学的玛尔拉·盖哈和斯坦福大学的丽莎·韦克斯勒共同领导SAGA调查。毛是这系列三篇论文的首位作者，所有论文均已被《天体物理学杂志》接受发表。这一系列展示了SAGA调查的最新发现，并使其数据对全球研究人员可用。…