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研究人员发现了一种保护量子信息免受环境干扰的方法，为更可靠的未来技术带来了希望。 南非约翰内斯堡的威特沃特大学(Wits University)与中国湖州大学合作，研究人员发现了一种保护量子信息免受环境干扰的方法，为更可靠的未来技术带来了希望。 在《自然通讯》上发表的一项研究中，科学家们展示了某些量子态如何能够在受到环境噪声干扰时，仍然保持其关键的信息。 为什么这项研究重要…

租衣可以减少时尚产业巨大的环境影响，但到目前为止，这些商业模式并没有很好地运行。租赁公司成功的最佳机会是提供利基市场内的服装，例如特定的运动服，并与供应商和服装制造商密切合作。租衣可以减少时尚产业巨大的环境影响，但到目前为止，这些商业模式并没有很好地运行。租赁公司成功的最佳机会是提供利基市场内的服装，例如特定的运动服，并与供应商和服装制造商密切合作。这一点通过瑞典查尔莫斯科技大学的研究人员进行的一项研究得到了证明，该研究指出了使服装租赁成功的措施。时尚产业是污染最严重的行业之一，全球温室气体排放中可占高达百分之十。在瑞典，超过90%的服装气候影响与购买新生产的商品有关。因此，查尔莫斯科技大学、博罗斯大学和研究院Rise的研究人员研究了服装产业的替代、可持续的商业模型。“许多人在衣柜里挂着很少或从未使用过的衣物。租衣可以延长每件衣物的使用时间，从而促进更可持续的消费，”查尔莫斯大学教授、该研究的研究人员之一Frida Lind表示。在研究中，研究人员分析了九家瑞典公司，这些公司要么尝试并失败，要么正在创建一个可持续且受欢迎的服装租赁公司。通过这项分析，研究人员确定了租赁服装的三种主要商业模型：1. 会员模式：客户成为会员，然后可以在一定时间内借用衣物，类似于图书馆。该模式的创始人往往是一个对可持续消费有热情的人。2. 订阅模式：客户支付月费以租赁一定数量的服装。这些初创公司致力于扩大业务规模并吸引风险投资。3. 个别租赁模式：公司提供特定类型的衣物供租赁，通常与其他设备结合使用，例如将户外服装与滑雪设备相结合。实现盈利的困难通过访谈九家瑞典公司的创始人、经理和其他关键人员，研究人员深入了解每家公司的情况。“让我们感到震惊的是，他们似乎很难使自己的业务实现盈利。由于各种原因，有几家公司不得不结束投资，”她说。研究人员指出，尽管以这种方式租赁衣物的客户基础是乐意的，但他们观察到其他几个挑战，使得公司很难实现盈利。“出租衣物涉及许多步骤，每件衣物需要在再次出租之前进行处理和检查，这需要时间。公司还在仓储、物流和洗衣等方面面临高成本。例如，尤其是对于订阅模式，在获得风险资本以便在公司建立的早期阶段存活方面也存在困难。这一切都表明，这些商业模式需要时间才能在市场上站稳脚跟，”她说。特定市场表现最佳与此同时，一些商业模型的效果优于其他模型。专注于特定市场的公司，例如户外服装，取得了更大的成功和可持续性。尤其是如果他们还与当地的户外休闲区有联系。“他们似乎找到了自己的细分市场，并注意到有特定的需求，客户愿意为每次需要使用那种类型的衣物付费，”Frida…

想象一下，通过隐形眼镜在虚拟现实中导航或在水下操作智能手机：这一切很快可能会成为现实，这得益于创新的电子皮肤。一个研究团队开发了一种电子皮肤，能够用一个全球传感器检测和精确跟踪磁场。该人造皮肤不仅轻便、透明和可渗透，而且还模仿了真实皮肤与大脑之间的相互作用，正如该团队在《自然通讯》杂志上报告的那样。 最初为机器人技术开发的电子皮肤模仿了真实皮肤的特性。它们可以给机器人提供触感，或替换人类失去的感官。有些甚至可以检测化学物质或磁场。但该技术也有其局限性。高功能的电子皮肤往往不实用，因为它们依赖于广泛的电子设备和大电池。“以往的技术使用了众多单独的传感器和晶体管来定位磁场的来源，类似于智能手机显示屏中的触摸传感器。我们的想法是开发一种更节能的系统，更像我们柔软的人皮肤，因此更适合人类，”来自HZDR离子束物理与材料研究所的Denys Makarov说。 因此，研究人员用一层仅几微米厚的薄膜替换了通常承载电子设备的刚性、笨重的基底。这整个膜是光学透明的且有孔，使得人造皮肤能够透气，使底下的真实皮肤得以呼吸。 然而，这种超薄膜能够容纳的电子元件数量有限。这就是为什么新的电子皮肤具有一个磁敏感的功能层，它充当全球传感器表面，以精确定位磁信号的来源。由于磁场会改变材料的电阻，中央分析单元能够基于这些变化计算信号的位置。这不仅模拟了真实皮肤的功能，还节省了能量。…

研究人员请求生成性人工智能撰写一篇研究论文。尽管在某些步骤上表现出色，但在其他方面完全失败。 在一项全面研究人工智能在学术研究中能力的研究中，佛罗里达大学的研究人员发现，虽然人工智能可以成为有价值的助手，但在许多关键领域，它无法取代人类科学家。 该研究的详细内容见于一篇名为“人工智能与赛博格行为科学家的到来”的论文，测试了包括OpenAI的ChatGPT、微软的Copilot和谷歌的Gemini在内的流行生成性人工智能模型在处理研究过程各个阶段的能力。 研究团队将这些人工智能系统经过六个学术研究阶段 --…

从虚拟现实到康复和沟通，触觉技术彻底改变了人类与数字世界互动的方式。早期的触觉设备集中于单一感官线索，如基于振动的通知，而现代技术的进步为多感官触觉设备铺平了道路，这些设备集成了各种形式的触觉反馈，包括振动、皮肤拉伸、压力和温度。最近，一组专家分析了可穿戴多感官触觉技术的现状，概述了其挑战、进展和现实应用。 触觉设备使通过触摸进行通信，自1960年代引入以来得到了显著发展。最初，它们依赖坚硬的、固定的机制作为用户接口，从虚拟环境中生成基于力的反馈。但随着传感和驱动技术的进步，触觉设备变得越来越可穿戴。如今的创新集中在皮肤反馈上——刺激皮肤的感受器以提供真实的触感，而不是模仿施加在肌肉骨骼系统上的力的运动反馈。 “可穿戴的触觉设备现在已经集成到智能手表和游戏配件等消费产品中，它们在医疗保健、机器人和沉浸式媒体中扮演更复杂的角色，”奥马利（O'Malley）说，他是托马斯·迈克尔·帕诺斯家庭工程学教授，也是机械工程系的教授和主任。“向多感官触觉反馈的转变意味着同时传递多种类型的触觉刺激，正在增强用户体验，但这也带来了新的工程和感知挑战。随着这项技术的不断发展，我们将看到它向更丰富的多感官体验迈进——一个弥合数字交互和人类触觉之间差距的体验。” 设计有效的可穿戴多感官触觉设备需要对人类触觉感知有深刻的理解，研究团队确定了当今领域中的几个主要挑战。其中一个最显著的障碍是皮肤接触力学的变异性，因为皮肤的弹性、感受器分布及湿度等外部因素的差异可能改变触觉刺激的感知方式。另一个问题是触觉遮掩，多个触觉感受如振动和皮肤拉伸可能会相互干扰，降低感知清晰度。 “每个人的皮肤对刺激的反应不同，因弹性、水分甚至体毛的变化而异，”普雷斯顿（Preston）说，他是机械工程助理教授。“这种变异性使得设计普遍有效的设备变得极其复杂。”…

通过在减震材料中使用几何形状，研究人员开发了一种提供更好头部受伤保护的自行车头盔。该材料通过双向收缩来吸收冲击。 通过在减震材料中使用新的几何形状，哥德堡大学和伊斯法罕大学的研究人员开发了一种提供更好头部受伤保护的自行车头盔。该材料通过双向收缩来吸收冲击。 自行车头盔对于保护骑自行车者免受头部受伤非常重要，但传统设计在冲击吸收和贴合度方面存在局限性。来自哥德堡大学和伊朗伊斯法罕大学的研究人员设计了一种自行车头盔，其减震材料利用了所谓的增强型超结构。该材料采用特殊的几何图案设计，在冲击情况下表现与常规泡沫衬垫不同。 “在受到冲击能量时，衬垫材料会收缩，这改善了冲击能量的吸收，这意味着在事故中降低了骑行者头部受伤的风险，”哥德堡大学材料力学与物理副教授Mohsen Mirkhalaf说道。…

揭开动态形状变换的智能手机尺寸OLED面板与内置扬声器的神秘面纱——同时保持超薄的灵活性。 POSTECH（浦项科技大学）的研究团队开发了世界上第一款智能手机类型的OLED面板，它可以自由变换形状，并同时作为扬声器工作——所有这些都不会牺牲其超薄、灵活的特性。这项开创性研究由电气工程系的崔秀锡教授领导，博士候选人朴智妍、申俊赫、洪仁表、韩相贤及南承敏博士共同完成，研究成果发表在Springer Nature的国际期刊《npj Flexible Electronics》的2023年3月在线版上。…

研究人员调查了不同成分的硫化锡，以寻找适合开发太阳能转化设备的理想材料。 太阳能电池将阳光转化为清洁能源——但如果太阳能电池本身是由有毒材料制成的，这几乎违背了它的目的。这就是硫化锡（SnS）的用武之地。SnS是一种环保、自然丰富且相对便宜的半导体材料，是用于太阳能电池和热电转换设备的有前景候选者。 为了提高其在这些应用中的性能，来自东北大学的研究人员系统地研究了Sn与S 1:1比例的偏差如何影响SnS薄膜的电气特性和形态。迄今为止，由于硫的高挥发性，在薄膜沉积过程中实现这一比例的精确成分控制一直是一个重大挑战。 研究小组由铃木一生（高级助理教授）和野上太一（博士生）领导，开发了一种新颖的硫等离子体辅助溅射方法，以精确控制SnS薄膜中的硫含量。在传统的溅射中，SnS烧结靶被雾化并沉积到基底上。在这项研究中，研究人员在这个过程中引入了等离子体活化的硫，从而实现了对SnS的精确成分控制。使用这种方法，他们制造了Sn:S比为1:0.81、1:0.96、1:1和1:1.04的p型SnS薄膜，并分析了其结构和电气特性。…

在超音速速度下，当气体与飞行器的表面相互作用时，会出现复杂性，如边界层和冲击波。伊利诺伊大学厄本那-香槟分校格兰杰工程学院航空航天工程系的研究人员能够在首次进行三维模拟时观察到新的扰动。 完全的三维模拟需要大量的计算能力，使得计算工作变得昂贵。德博拉·莱文和她的博士生伊尔马克·泰兰·卡尔普兹库能够进行这项研究的两个因素是：德克萨斯高级计算中心由国家科学基金会资助的领导阶层计算机系统Frontera的使用时间，以及莱文几位前研究生在过去几年开发的软件。 卡尔普兹库说：“过渡流在性质上是三维和不稳定的，无论流动几何如何。早在2000年代初进行的三维实验没有提供足够的数据来确定任何三维效应或不稳定性，因为周围的锥形模型没有足够的传感器。这并不是说错了，只是当时能做的。”卡尔普兹库补充道：“我们有这些数据可以比较，但现在在三维中拥有完整的图像是不同的。通常，你会期望锥体周围的流动是同心带状的，但我们注意到在单锥和双锥形状的冲击层内流动出现了断裂。” 卡尔普兹库表示，他们观察到了锥尖附近的断裂，以及靠近空气分子更密集，使其更具粘性的冲击波，速度为16马赫。 “随着马赫数的增加，冲击波就会更靠近表面并促进这些不稳定性。在每个速度下运行模拟的成本太高，但我们确实在马赫6下运行过模拟，并没有看到流动中的断裂。”…

科学家们开发了一种新理论，以解释先进表面上的热传递。该理论对研究人员在开发创新表面方面的工作至关重要，这些表面可用于无电力从空气中收集水等应用。 当德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员测试他们设计的新表面，以快速收集和去除冷凝液时，结果令他们感到惊讶。 机械工程师的设计收集的冷凝液（即由冷凝形成的液体）数量超过了他们基于经典物理模型的预测。 这一发现揭示了现有模型的局限性，并启发研究人员开发一种新理论来解释这一现象，他们在物理科学期刊牛顿上发布的文章中进行了概述。 该理论对研究人员开发创新表面以用于无电力从空气中收集水等应用至关重要。…

你能想象拥有一个带有木制触摸屏的智能手机吗？或者一个有木制窗户的房子？可能不能——除非你听说过透明木。通过改造木材的自然结构，这种材料被提议作为一种坚固、环保的塑料替代品。研究人员使用几乎全部天然材料创建了透明木的概念验证，并探索使其具有电导性。 研究人员将在美国化学学会（ACS）春季会议上展示其研究成果。 “在现代社会，塑料无处不在，包括我们携带的设备。而当这些设备到达生命终点时，问题就来了。它不是可生物降解的，”研究的主持人、肯涅索州立大学化学教授巴拉特·巴鲁阿解释道。“所以，我问，是否可以创造一些自然且可生物降解的材料呢？” 巴鲁阿因其工作之外的爱好——木工而对透明木产生了兴趣。但他意识到，其他科学家报告的透明木使用了如环氧树脂等塑料形式的材料以增强强度。为了找到能保持木材稳固和稳定的天然材料，他再次转向个人经历。 在印度东北部的阿萨姆邦长大，巴鲁阿遇到了数百年来屹立不倒的建筑——早在现代水泥发明之前。古代工匠通过将沙子与粘糯米和蛋清混合来制造水泥。巴鲁阿假设这些材料可能非常适合将强度和稳定性融入他的透明木中。…

一种新的提高金属簇光致发光效率的方法已被开发出来——这可能在生物成像或显示技术等应用中具有潜在使用价值。 光致发光材料不仅仅是您小时候父母贴在您卧室天花板上的会发光的星星。光致发光材料广泛应用于医疗成像到电视屏幕等多个领域。然而，提高它们的效率仍然是一个关键挑战。东北大学、东京科学大学和印度马德拉斯理工学院的研究人员成功利用重原子效应增强了银（Ag）簇的磷光量子产率——这一方法在金属簇中尚未得到充分探讨。 研究结果于2025年3月3日发表在Small上。 开发利用金属簇的发光材料和敏化剂是材料科学中的一项关键挑战。配体保护的金属簇在室温下展现出一定的磷光，然而，还需要进行更多的工作来发现增强其发射效率的方法。 “提高磷光材料效率的第一个线索来源于长期应用于有机荧光染料的一个原理，”东北大学的根岸唯一解释道，“通过在染料中加入碘化物和溴等重元素，会产生重原子效应，从而增强磷光。然而，它在配体保护的金属簇中的潜力在很大程度上尚未被探索。”…