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最近由POSTECH物理系的Gil-Ho Lee教授和博士候选人Hyeon-Woo Jeong领导的调查，以及来自日本国家材料科学研究所(NIMS)的Kenji Watanabe博士和Takashi Taniguchi博士的协作，强调了双层石墨烯中的电子运输强烈依赖于边缘状态和非局部传输过程。该研究结果在国际知名的纳米技术期刊《Nano…

在最近的一项调查中，研究人员发现了一种新型量子粒子，称为分数激子。这些粒子展示了惊人的特性，可能加深科学界对量子力学的理解。 在量子物理的神秘世界中，亚原子粒子常常违反传统物理定律。它们可以同时占据多个位置，穿透固体障碍，甚至在远距离之间瞬时传递信息。尽管这种行为听起来很不切实际，但科学家们正在研究量子领域中曾被认为不可能的各种特性。 最近，布朗大学的物理学家们对一种新的量子粒子类别—分数激子—做出了令人兴奋的观察。这些不寻常的粒子表现出意想不到的行为，可能会拓宽对量子现象的理解。 布朗大学物理学副教授李佳解释道：“我们的研究表明，存在一种完全新类别的量子粒子，它们没有整体电荷，但遵循独特的量子统计。这个发现最令人兴奋的方面是，它开启了多种创新的量子相态，标志着未来研究的新前沿，增强了我们对基础物理的理解，甚至为量子计算的进步铺平了新的道路。” 除了李以外，三名研究生—张乃元、阮荣和纳夫凯丹·巴特拉—以及布朗大学物理学教授迪玛·费尔德曼参与了这项研究。张、阮和巴特拉是发表在《自然》杂志上的论文的共同第一作者。…

研究人员创建了一种名为IRIS的设备，这是一款智能环，允许用户通过简单地指向和点击与智能设备进行互动。这个蓝牙原型具有一个紧凑的相机，可以将所选设备的图像传输到用户的智能手机上。用户可以通过按下一个小按钮或对于需要逐步调整的设备（如音量）通过旋转手来操作设备。 随着智能设备在家庭中变得普遍——从扬声器和安全系统到照明和恒温器——与它们互动的方法并没有太大变化。尽管用户可以通过智能手机或语音命令进行互动，但这些方法往往缺乏传统开关的直接性：“打开灯……不是那个……调高扬声器音量……不那么大声！” 华盛顿大学的研究人员推出了IRIS，这是一款智能环，让用户通过将环的微型相机对准设备并点击内置按钮来管理智能设备。这个原型蓝牙环捕捉所选设备的图像，并将其发送到用户的手机以便控制。用户可以通过按按钮或旋转手来修改设备，例如控制音量。IRIS（交互式智能家居设备接口环）提供16-24小时的电池续航时间。 研究团队于10月16日在匹兹堡举行的第37届年度ACM用户界面软件与技术研讨会上展示了他们的研究成果。然而，IRIS尚未对公众开放使用。 华盛顿大学的博士生、共同作者Maruchi…

一种纳滤技术有潜力最小化铝制造过程中产生的有害废物。 铝广泛用于饮料罐、铝箔、印刷电路板和火箭助推器等产品，是全球第二大金属，仅次于钢铁。预计到本世纪末，铝的需求将显著增加，这可能会使全球铝生产增长40%。如此显著的激增可能会加剧环境影响，尤其是与其生产废物相关的污染物。 麻省理工学院的工程师们介绍了一种新型纳滤技术，旨在减少铝生产中的有害废物。这种方法可以有效处理铝厂废物，并回收原本会在废水中损失的铝离子。回收的铝有可能被重新利用并重新引入生产流程，从而提高产量，同时减少废物。 研究人员通过实验室规模的测试展示了膜的能力，采用了一种创新的膜来过滤模拟铝制造过程中产生的废物的溶液。他们的发现显示，该膜能够有效捕获这些溶液中99%以上的铝离子。 如果在现有生产设施中推广和应用，这种膜技术可能会显著减少铝废物，并改善这些工厂产生的废物的环境质量。…

一个研究团队在BESSY II的BAM线发现了关于锂硫软包电池的新发现，为我们提供了对影响这一重要电池技术效率和耐久性的因素的新理解。 来自HZB和德累斯顿弗劳恩霍夫材料与束技术研究所（IWS）的研究人员在BESSY II的BAM线对锂硫软包电池的理解取得了显著进展。通过在HZB成像设施的互补分析和附加测量，他们揭示了妨碍这种宝贵电池类型性能和寿命的过程，研究结果已在《先进能源材料》期刊上发表。 锂硫电池相比传统锂电池具有几个优势：它们利用普遍存在的材料硫，消除了对钴和镍等关键元素的需求，并能实现显著高的比能量密度。原型电池已展示出高达500…

对理解六方氮化硼（hBN）这一二维材料如何在金属表面与其纳米结构共同发展的重大进展，可能导致电子产品的改进、可持续能源解决方案和环保化学制造的提升，最新研究来自萨里大学。 对理解六方氮化硼（hBN）这一二维材料如何在金属表面与其纳米结构共同发展的重大进展，可能导致电子产品的改进、可持续能源解决方案和环保化学制造的提升，最新研究来自萨里大学。 hBN厚度仅为一个原子，通常被称为“白石墨”，是一种极其薄且耐用的材料。它能够阻挡电流，承受极端温度，并抵抗化学降解。这种卓越的适应性使得hBN成为高科技电子产品中的重要组成部分，不仅能保护敏感的微芯片，还能支持更快、更高效的晶体管的制造。 此外，研究人员成功地创造了纳米多孔hBN，这是一种具有结构性空隙的创新材料，可以促进选择性吸收和先进催化过程。这提高了其在环境应用中的潜力，比如检测和过滤污染物，以及改善氢储存和燃料电池电化学催化剂等先进能源系统。 研究的主要作者、萨里大学化学与化学工程学院的副教授马尔科·萨基博士表示：…

科学家们创造了紧凑型可穿戴设备，能够提供丰富、富有表现力和愉悦的触觉感受，远远超出了当前消费设备中体验到的简单震动。 人类皮肤能够感知广泛的感觉，如柔和的挤压、快速的轻拍，或心跳的节奏。相比之下，手机、游戏控制器和智能手表等设备通常依赖基本的震动来获取用户的注意。不幸的是，这些突然的震动与大多数熟悉的触感体验感觉不同，并且很快会变得令人烦恼。斯图加特的MPI-IS研究人员推出了皮肤电动液压（CUTE）可穿戴设备，显著增强了未来消费电子产品所提供的触觉感受。 CUTE可穿戴设备由电力驱动，并能够生成令人印象深刻的触觉感受，从对皮肤的按压到温和、舒缓的触碰，以及广泛频率范围内的震动，低频和高频都有。这种创新的可穿戴触觉反馈方法提供了无与伦比的控制，供用户体验触觉。 这些设备是来自MPI-IS的一个多学科研究团队合作的结果，该团队由触觉智能部门的负责人Katherine J.…

研究人员进行了计算机模拟，以探索温度如何影响超冷玻璃液体中的分子动力学。他们的发现可能导致以降低成本生产更高质量的玻璃。 虽然玻璃是我们经常接触的一种材料，但其潜在的物理原理较为复杂，科学家们尚未完全理解。例如，某些类型的玻璃，如中世纪建筑中发现的彩色玻璃窗，因为其分子永远陷于无序状态而保持了几个世纪不变。类似地，超冷液体并不完全是固体，因为它们的粒子没有排列成长程顺序，但它们也不是典型液体，因为它们的粒子没有足够的能量进行自由运动。进一步的研究是必要的，以揭示这些系统的复杂性。 在最近发表于自然材料的文章中，东京大学工业科学研究所的研究人员利用复杂的计算机模拟分析了基本粒子在玻璃状超冷液体中的行为。他们的工作基于阿伦尼乌斯活化能的概念，即启动某个过程所需的能量。例如，在无序材料中重新排列单个粒子所需的能量。“阿伦尼乌斯行为”描述了一种依赖随机热波动的过程，其中速率随着能量障碍的增加而指数下降。相比之下，需要合作粒子重新排列的情况可能较少见，尤其在较低温度下，有时被称为超阿伦尼乌斯行为。 这项研究首次展示了微观尺度上结构有序性与液体动态行为之间的联系。“通过计算机模型对玻璃形成液体进行数值分析，我们展示了基本粒子重组如何影响结构有序性和动态行为，”该研究的主要作者石野诚一郎解释道。团队发现了一种他们称为“T1”的机制，它保持液体内的有序性，对于理解合作动态至关重要。如果T1过程扰乱局部有序性，就必须涉及粒子的独立运动，导致标准的阿伦尼乌斯行为。相反，如果T1重组以合作的方式维持局部有序性，其影响会向外延伸，导致超阿伦尼乌斯行为。 “我们的研究提供了一个全新的微观视角，揭示了在玻璃形成材料中长期探索的动态合作性的起源。我们期望这些见解将有助于更好地控制材料动态，从而实现更高效的设计和改进玻璃制造实践，”高级作者田中肇说道。这可能导致用于智能手机和各种其他用途的更坚固、更有韧性的玻璃。

研究人员发现了一种具有成本效益、低能耗的方法，使许多设备——如工业机器和实验设备——能够通过利用先前未使用的高频信号无缝交换数据。这项创新是用于无线数据传输设备的升级形式，通常称为标签。 研究人员发现了一种具有成本效益、低能耗的方法，使许多设备——如工业机器和实验设备——能够通过利用先前未使用的高频信号无缝交换数据。 这项新技术可以迅速使工业环境中的实时监控变得既便宜又高效。例如，它可以跟踪制造机器人状态，或在炼油厂中识别气体泄漏，而无需能耗较高的信号发射器。研究人员表示，随着一些工程进展，这项技术可以用于智能城市和农业等广泛应用。 本质上，这项技术是用于无线通信系统的标签的增强版。新标签可以通过一种称为反向散射的技术，在广泛的设备网络中实现数据传输。该过程涉及一个中央读卡器向传感器标签发送信号以收集信息，然后标签将环境信号直接反射回读卡器。虽然反向散射在无接触支付和建筑入门卡等简单系统中已经广泛应用，但直到现在，它只在低频率下可行。 低频率的限制在许多设备试图同时通信时会形成问题。附加信号的引入增加了它们相互干扰并变得混乱的可能性。此外，传统的反向散射系统往往通信速度较慢，因为低频信号限制了可以同时传输的数据量。…

一位学者利用无人机制图探索高加索山脉中一座3000年的“超级要塞”，揭示了改变对该遗址看法的信息，并支持全球对古代城市发展和定居模式的重新评估。 德拉桑·厄尔布-萨图洛（Dr. Nathaniel Erb-Satullo）是英国克兰菲尔德法医研究所的建筑科学高级讲师，他一直在利用无人机制图技术研究位于高加索山脉中一座3000年的“超级要塞”。自2018年以来，他与格鲁吉亚国家博物馆的联合主任迪米特里·贾赫夫利亚尼（Dimitri Jachvliani）合作，对该遗址进行调查。他们的发现显著增强了我们对该地点的理解，并为古代城市化与定居发展提供了全球性的重新评估。…

一位学者利用无人机测绘技术探索位于高加索山脉的3000年历史的“巨型堡垒”。这项研究促使人们重新评估该遗址的历史意义及其在理解全球古代城市主义和聚落模式中的作用。 英国克兰菲尔德法医研究所建筑科学高级讲师纳撒尼尔·埃尔布-萨图洛博士自2018年以来一直与同事们研究这个被称为德马尼斯戈拉的古老遗址，其中包括来自格鲁吉亚国家博物馆的德米特里·贾赫维利亚尼。他们的研究揭示了堡垒的新面貌，从根本上改变了人们对其历史背景的认知，并影响了人们对古代城市发展的更广泛理解。 南高加索地区的聚落出现在公元前1500年至500年之间，标志着这些地区史前时代的重要里程碑。高加索位于欧洲与欧亚草原及中东的交界处，拥有丰富的历史，作为文化交流的场所，拥有独特的地方文化。 对德马尼斯戈拉的初步研究包括在位于两条陡峭峡谷之间的加固高地上进行测试挖掘。在随后的秋季访问中，夏季植被退去后，显然该遗址的范围远比先前所认为的要大。大量额外防御墙和其他石构筑物的残余散落在内堡之外的广阔区域，仅凭地面视角无法全面传达这个遗址的巨大。 “那时我们意识到使用无人机从空中拍摄该遗址的价值，”埃尔布-萨图洛博士解释道。“无人机拍摄了大约11,000张照片，我们随后利用先进的软件将其拼接，创建了高分辨率数字高程模型和正射影像——这些图像代表每一个点，如同从正上方直接观察。”…

通常，固态材料在加热时会膨胀，在冷却时会收缩。然而，也有例外，如锂钛磷酸盐，在较冷的温度下实际上会膨胀。这一独特特性可能有助于缓解锂离子电池在寒冷条件下性能显著下降的问题。中国团队在《应用化学》杂志上发表的一项最新研究证实了它作为可充电电池电极材料的潜力。 锂离子和其他金属离子可充电电池为我们的移动设备、车辆提供动力，并存储来自太阳能和风能等可再生能源。它们在温暖的条件下有效运行，但在低温下性能往往显著下降，为电动汽车、航空航天应用和军事使用带来挑战。为应对这一问题的策略，如增加集成加热系统、改善电解质或使用专用电极涂层，通常会导致成本增加和生产复杂性，或导致性能下降。 导致寒冷环境下性能差的一个关键因素是锂离子在电极材料中的移动速度减缓。来自东华大学、上海复旦大学和呼和浩特的内蒙古大学的研究人员提出了一种新的解决方案：利用具有负热膨胀（NTE）特性的电化学能量储存材料制成的电极，如锂钛磷酸盐（LiTi2(PO4)3，或LTP）。由Liming Wu、Chunfu Lin和Renchao…