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新发现的硅变体是一种半导体，密歇根大学的研究人员发现——颠覆了这一材料类别完全是绝缘体的假设。 新发现的硅变体是一种半导体，密歇根大学的研究人员发现——颠覆了这一材料类别完全是绝缘体的假设。 “这种材料为新类型的平面显示器、柔性光伏、电池传感器，甚至可以显示不同图案或图像的衣物提供了可能性，”材料科学与工程及高分子科学与工程的密歇根大学教授以及最近在《高分子快速通讯》上发表的研究的通讯作者理查德·莱恩说。 硅油和橡胶——聚硅氧烷和聚硅甙——传统上是绝缘材料，这意味着它们抵抗电流或热量的流动。它们的防水特性使它们在生物医学设备、密封剂、电子涂层等方面非常有用。 与此同时，传统半导体通常是刚性的。半导体硅有潜力启用莱恩所描述的柔性电子产品以及多种颜色的硅。…

一项新研究表明，学生似乎在负责任地使用生成性人工智能（GenAI），并将其作为加快任务完成的一种方式，而不仅仅是提高成绩。 来自UBC Okanagan的一项新研究表明，学生似乎在负责任地使用生成性人工智能（GenAI），并将其作为加快任务完成的一种方式，而不仅仅是提高成绩。 教授UBCO健康与运动科学学院专业伦理的梅根·麦克纳特博士最近在生理教育进展上发表了一项研究。该论文于本月发表，标题为“GenAI时代的反思写作作业：学生行为和态度表明实用，而非无用”，与人们普遍关注学生使用人工智能的担忧相矛盾。 近400名学生在三门不同的课程中匿名完成了一项关于他们在至少五个反思写作作业中使用人工智能的调查。三门课程使用了相同的人工智能政策，学生有选择使用该工具进行写作的选项。…

研究人员数学地阐明了晶体和气泡在岩浆中的存在如何影响地震P波的传播。研究者推导出了一种新的方程，以描述这些波在岩浆中的传播，展示了晶体和气泡的不同比例如何影响波速和波形特征。 最近的一项研究数学上阐明了晶体和气泡在岩浆中的存在如何影响地震P波的传播。研究人员推导出了一种新的方程，描述这些波在岩浆中的传播，揭示了晶体和气泡的相对比例如何影响波速和波形特性。 地下岩浆储层中晶体与气泡的比例对预测火山喷发至关重要。由于直接观察的不可及性，科学家分析了在表面记录的地震P波，以推测这些内部特征。之前的研究主要集中在气泡的影响上，而对晶体含量的考虑有限。此外，传统模型主要解决波速和幅度衰减的变化，而未捕捉到详细的波形转变。 在本研究中，研究人员通过整合两个不同的岩浆流动数学模型发展了一个新方程。结果显示，当气泡相对于晶体的比例增加时，P波速度降低，而气泡对波速的影响比晶体更显著。相反，衰减效应被发现更强烈地受晶体影响。分析进一步揭示波形特征依赖于频率和气泡含量，在两个基础模型之间出现明显差异。 这个新方程使得可以基于岩浆中的气泡和晶体含量进行P波形的时间依赖性计算。展望未来，研究团队打算将该模型与机器学习技术结合，以从观察到的P波形中估计岩浆的内部成分，以期提高火山喷发预测系统的准确性。…

研究人员发现了一种现象——对铜铬普鲁士蓝类似物施加压力，该化合物具有晶体孔隙，导致这些孔隙中保留的水被排出。这种材料预计将作为一种新型的现场水生产平台，仅通过施加压力提取水，而不需温度或湿度控制，甚至在干旱地区也能实现。 铜铬普鲁士蓝类似物是含有孔隙（空洞）的晶体化合物。研究人员发现，通过对这些晶体施加压力，可以将存储在孔隙中的水排出。先前报道的现场水生产技术依赖于温度和湿度的变化，因此高度依赖环境条件的变化，通常涉及较长的等待时间。 在这项研究中，对铜铬普鲁士蓝类似物施加1 GPa的压力，导致存储在晶体孔隙中的水被排出，形成肉眼可见的水滴。研究人员还确定每千克晶体可以获得约240克水。在施加压力前后的红外光谱、X射线吸收和荧光光谱测量 revealed…

氨是一种对许多农业和工业过程至关重要的化学物质，但其生产方式伴随着极高的能源成本。各种尝试已经并正在进行，以更高效地生产氨。首次，一个包括东京大学研究人员的团队结合了大气中的氮、水和阳光，并使用两种催化剂，生产出可观数量的氨而无需高能耗。他们的过程反映了植物中利用共生细菌的自然过程。 氨是一种对许多农业和工业过程至关重要的化学物质，但其生产方式伴随着极高的能源成本。各种尝试已经并正在进行，以更高效地生产氨。首次，一个包括东京大学研究人员的团队结合了大气中的氮、水和阳光，并使用两种催化剂，生产出可观数量的氨而无需高能耗。他们的过程反映了植物中利用共生细菌的自然过程。 你可能听说过氨，尤其是在农业方面，因为它是供养作物的肥料的一个重要成分，而这些作物是我们生活的依赖。不过这里有一些数字可以描绘出氨如此重要和有影响力的原因：每年生产的氨接近2亿吨，其中80%用于肥料。此外，其生产占全球能源消耗的约2%和全球二氧化碳排放的相应约2%。考虑到这些事情，全球研究人员为何试图创造一种更清洁、更高效的氨生产方式也就可理解了。 东京大学应用化学系的西林善明教授和他的团队最近在这个目标上取得了显著进展。他们成功开发出一种新颖的催化系统，从地球上丰富的分子中生产氨，包括大气中的氮和水。关键在于组合两种催化剂，这些中间化合物能够促进或加速反应，而不影响最终混合物，专门用于氨生产，并由阳光驱动。 “这是首次成功使用大气二氮作为氮源、水作为质子源的光催化氨生产示例，而且还利用了可见光能量和两种分子催化剂，”西林善明说。“我们使用了一种铱光催化剂和另一种称为三磷的化学物质，这使得水分子的光化学激活成为可能。与之前的可见光驱动光催化氨生成报告相比，反应效率高于预期。”…

一次偶然的观察导致了一个惊人的发现：一种新型纳米结构材料，它可以从空气中提取水分，将其收集在孔隙中，并在没有任何外部能量的情况下释放到表面。该研究描述了一种材料，它可以为在干旱地区从空气中收集水提供新方法，以及利用蒸发力量为电子设备或建筑物降温的设备。 在宾夕法尼亚大学工程学院的一个化学工程实验室中的一次偶然观察导致了一个惊人的发现：一种新型纳米结构材料，它可以从空气中提取水分，将其收集在孔隙中，并在没有任何外部能量的情况下释放到表面。该研究发表在《科学进展》上，研究团队包括了李大彦、拉塞尔·皮尔斯、化学与生物分子工程（CBE）领域的伊丽莎白·克里米安·赫耶尔教授、戈尔夫·阿米什教授、李教授实验室的博士后研究员金白敏（第一作者）以及慕尼黑工业大学复杂软物质领域的斯特凡·古尔丁教授。他们的工作描述了一种材料，它可以为在干旱地区从空气中收集水提供新方法，以及利用蒸发力量为电子设备或建筑物降温的设备。 “我们甚至没有试图收集水分，”李说。“我们正在进行另一个项目，测试亲水纳米孔和疏水聚合物的组合，当时，我们实验室的一位前博士生巴拉特·凡卡特什注意到，我们正在测试的一种材料上出现了水滴。这没有道理。那时我们开始提出问题。” 这些问题导致对一种新型两亲纳米多孔材料进行深入研究：这种材料在独特的纳米结构中结合了亲水（喜水）和疏水（拒水）成分。结果是一种能够从空气中捕捉水分并同时以水滴形式排出水分的材料。 水收集纳米孔…

一个研究团队开发了世界上首个基于像素的局部声音OLED技术。这一突破使得OLED显示屏的每个像素能够同时发出不同的声音，从而使显示屏能够作为多通道音箱阵列使用。团队成功地在一个13英寸的OLED面板上演示了这一技术，该面板与用于笔记本电脑和平板电脑的面板相当。该研究发表在期刊《先进科学》上。 视觉与音频碰撞：迈向多感官显示时代 尽管显示技术在分辨率、高动态范围和色彩准确性方面取得了显著进展，尤其是OLED和量子点增强显示技术，但行业现在面临着不仅增强图像质量，还要提升用户体验的真实感和沉浸感的突破需求。 随着视觉技术逐渐成熟，将多感官输入（例如视觉、听觉和触觉）整合到显示器中已成为一个新领域。因此，显示器不再仅仅是被动的面板，而是向多感官界面发展，能够吸引多个感官。其中，声音发挥着至关重要的作用：研究表明，音频与视觉的同步占据了近90%的感知沉浸感。 然而，目前大多数显示器仍需外部音响条或多通道扬声器，这增加了体积并造成了设计挑战，特别是在像车辆内部这样的紧凑环境中，整合多个扬声器十分困难。…

研究人员利用先进的光谱技术观察到了氢和氘分子在称为微腔（picocavities）的微小空间中。这项研究揭示了由于量子效应导致分子之间的独特差异，可能有助于未来在能源储存和量子技术方面的研究。 由德国马克斯·普朗克协会弗里茨·哈伯研究所的 Akitoshi Shiotari、德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所的 Mariana…

一个研究团队在确定原子核的基本属性方面取得了重大突破。该团队对μ氦-3进行了激光光谱实验。μ氦-3是一种特殊形式的氦，原子的两个电子被一个更重的μ子替代。 由美因茨大学约翰内斯·古腾堡大学（JGU）物理学研究所的兰道夫·波尔教授领导的研究团队，在确定原子核的基本属性方面取得了重大突破。该团队首次在瑞士保罗·谢尔研究所对μ氦-3进行了激光光谱实验。μ氦-3是一种特殊形式的氦，原子的两个电子被一个更重的μ子替代。昨天，结果已在期刊Science上发布。 “我们对μ氦-3的实验为该核的电荷半径提供了迄今为止最准确的数值，”波尔说，他也是JGU PRISMA+卓越中心的成员。“这主要是因为重μ子环绕原子核的轨道比常规原子中的电子要近得多，使其对核的大小和结构更加敏感。”氦核总是由两个质子组成——这就是它们作为氦的定义。不同的同位素通过核中的中子数来区分：氦-3含有一个中子和两个质子，而较重的氦-4含有两个中子。波尔教授的团队几年前已经成功地使用激光光谱和μ子测量了氦-4。 测量确认理论模型…

研究人员开发了一种更快、更稳定的方法来模拟工业等离子体内部的旋转电场——这些等离子体用于制造微芯片和涂覆材料。改进的方法可能会导致更好的芯片制造工具和聚变研究。 等离子体——电荷状态的物质第四种状态——是许多重要工业过程的核心，包括那些用于制造计算机芯片和涂覆材料的过程。然而，模拟这些等离子体可能是具有挑战性的，因为必须针对模拟中的成千上万个点每秒执行数百万次数学操作。即使使用世界上最快的超级计算机，科学家们也难以创建一种考虑个体粒子的动力学模拟，该模拟既详细又足够快速，以帮助他们改进这些制造过程。 现在，一种新方法为被称为感应耦合等离子体的动力学模拟提供了更好的稳定性和效率。该方法是在美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）与芯片设备制造商应用材料公司之间的公私合营关系下开发的一部分代码中实施的，该公司已经在使用该工具。阿尔伯塔大学、PPPL和洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员对该项目做出了贡献。 对这些等离子体的详细模拟对于更好地理解等离子体是如何形成和演变以适应各种制造过程至关重要。模拟越真实，它提供的分布函数就越准确。这些测量表明，例如，一个粒子在特定位置以特定速度移动的概率。最终，理解这些细节可能会导致对如何更精细地使用等离子体进行蚀刻，以在硅上刻蚀图案，从而制造出更快或者存储容量更大的内存的认识。 “这是我们能力的一个重大进步，”PPPL的首席研究物理学家伊戈尔·卡干诺维奇（Igor…

蓝色磷光OLED现在的使用寿命可以与已经在设备中使用的绿色磷光OLED相当，密歇根大学的研究人员已经证明了这一点，为进一步提高OLED屏幕的能效铺平了道路。 “这将蓝色引入了绿色寿命的领域，”研究的通讯作者、电气工程的彼得·A·弗兰肯杰出的大学教授斯蒂芬·福雷斯特说。 “我不能说这个问题已经完全解决——当然，直到它进入你的显示屏之前是没有解决的——但我认为我们展示了一个真正解决方案的路径，这个解决方案已经让这个领域的研究者困扰了二十年。” OLED屏幕在旗舰智能手机和高端电视中是标准配置，提供了高对比度和能效，因为亮度的变化是通过光发射器实现的，而不是通过液晶层。然而，并非所有OLED的能效都是相同的。 在当前的显示器中，红色和绿色OLED通过高效的磷光途径产生光，而蓝色OLED仍然使用荧光。这意味着，尽管红色和绿色OLED的理论最大效率是每个电子对应一个光子，但蓝色OLED的效率要低得多。…

研究人员发现了一种新的二维材料，证实了十年前的预测。 十多年前，莱斯大学的材料科学家博里斯·雅科布森预测，硼原子会与铜紧密结合，从而无法形成硼烯，这是一种具有灵活性和金属性的二维材料，具有在电子、能源和催化领域的潜力。现在，新的研究表明，该预测是正确的，但并不是以任何人预期的方式。 与铜上的石墨烯等系统不同，后者的原子可能会在不形成明显合金的情况下扩散到基体中，这里的硼原子形成了一种定义明确的二维铜硼化物——一种具有独特原子结构的新化合物。研究结果发表在《科学进展》中，由莱斯大学和西北大学的研究人员完成，为进一步探索相对未开发的二维材料类别奠定了基础。 “硼烯仍然是一种处于存在边缘的材料，这使得关于它的任何新发现都变得重要，推动了我们在材料、物理和电子学方面的知识边界。”雅科布森说，他是莱斯大学的卡尔·F·哈瑟尔曼工程教授、材料科学与纳米工程以及化学系教授。“我们首次的理论分析警告说在铜上，硼的结合力过强。现在，十多年后，我们发现我们是对的——结果不是硼烯，而是完全不同的东西。” 之前的研究成功地在银和金等金属上合成了硼烯，但铜仍然是一个开放且有争议的案例。一些实验表明，硼可能在铜上形成多型硼烯，而另一些则表明它可能相分离为硼化物，甚至结晶为块体晶体。解决这些可能性需要独特的详细调查，结合高分辨率成像、光谱学和理论建模。…