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研究人员发现了一种新型材料——称为互晶——具有独特的电子特性，可能为未来技术提供动力。科学家称，互晶显示出新发现的电子特性，可能为更高效电子组件、量子计算以及环保材料的进步铺平道路。 罗格斯大学-新布unswick的研究人员发现了一种新型材料——称为互晶——具有独特的电子特性，可能为未来技术提供动力。 科学家称，互晶显示出新发现的电子特性，可能为更高效电子组件、量子计算以及环保材料的进步铺平道路。 在科学期刊《自然材料》的报告中，科学家们将两层超薄石墨烯堆叠在一起，每层都是一原子厚的碳原子按六角形网格排列的薄片。他们将这两层石墨烯稍微扭转，放在一层六角氮化硼上，六角氮化硼是一种由硼和氮构成的六角晶体。他们发现，形成莫尔图案的层之间的微妙错位显著改变了电子在材料中的移动方式。 罗格斯大学艺术与科学学院物理与天文学系的董事会教授、该研究的主要作者埃娃·安德烈（Eva…

在太浩湖，紫外线辐射的大幅变化与湿干气候极端事件有关，这项新的研究发现。 太浩湖正在经历紫外线辐射（UV）的重大变化，因为气候变化加剧了该地区的湿干极端。这是由加利福尼亚大学戴维斯分校的太浩环境研究中心主导的一项研究，合作者为俄亥俄州的迈阿密大学。 这项研究发表在《ASLO》上，这是水文学和海洋学协会的期刊。科学家们分析了太浩湖18年的水下辐射记录，该湖以其清澈的蓝色湖水而闻名。他们发现湿年和干年之间的紫外线辐射差异可达100倍。 这些大幅波动与当地气候中的湿干极端事件有关，导致湖中颗粒物和有色溶解有机物的变化。 紫外线辐射在清澈的水体中，像高山湖泊或极地湖泊，穿透得最深，因此该研究对这些水体具有重要意义。在不那么透明的湖泊中，紫外线辐射可能只在水中渗透几英寸。在像太浩湖这样清澈的系统中，它可以渗透到几十英尺深。…

天文学家首次目睹了一场剧烈的宇宙碰撞，其中一个星系用强烈的辐射穿透另一个星系。他们的研究结果今天发表在《自然》杂志上，表明这种辐射抑制了受伤星系形成新星的能力。这项新研究结合了来自欧洲南方天文台的大型望远镜（ESO的VLT）和阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测，揭示了这一星系战斗的所有详细情况。 在宇宙的遥远深处，两座星系正陷入一场惊心动魄的战争。它们以每小时500公里的速度不断冲向对方，处于剧烈碰撞的轨道上，仅在相撞前擦身而过，然后撤退再次准备进攻。“因此我们称这个系统为‘宇宙的骑士比武’，”研究共同负责人、法国巴黎天体物理研究所和智利法智天文实验室的研究员帕斯基尔·诺特达梅说，并将其与中世纪运动进行比较。但这些星系骑士并不完全绅士，其中一个有非常不公平的优势：它使用类星体用辐射之矛刺穿对手。 类星体是一些遥远星系的亮核，受超大质量黑洞驱动，释放出大量辐射。类星体和星系合并在宇宙的最初几十亿年中曾经更为常见，因此为了观察它们，天文学家通过强大的望远镜窥探遥远的过去。这场“宇宙骑士比武”的光已经花费了超过110亿年的时间抵达我们，因此我们看到的是宇宙在其当前年龄的18%时的样子。 “在这里，我们首次看到类星体辐射对一个正常星系内部气体结构的直接影响，”研究共同负责人、俄罗斯圣彼得堡伊欧菲研究所的研究员谢尔盖·巴拉舍夫解释说。新的观测表明，类星体释放的辐射干扰了正常星系中的气体和尘埃云，只留下最小、最致密的区域。这些区域可能太小而无法形成恒星，留下的受伤星系在剧烈的转变中失去了更多的恒星形成地。 但这个星系受害者并非唯一被转变的。巴拉舍夫解释说：“这些合并被认为会带来大量气体到位于星系中心的超大质量黑洞。”在这场宇宙骑士比武中，新燃料的储备被带到了为类星体提供能量的黑洞附近。随着黑洞进食，类星体可以继续进行有害的攻击。…

一套新的相机设备可以用单个像素录制三维电影。此外，该技术可以获得可见光谱之外甚至通过组织的图像。因此，这一发展为全息视频显微镜打开了大门。 一套新的相机设备可以用单个像素录制三维电影。此外，该技术可以获得可见光谱之外甚至通过组织的图像。因此，这一发展为全息视频显微镜打开了大门。 全息图不仅用于信用卡、电子产品或银行note上的趣味安全贴纸；它们还在传感器和显微镜中有科学应用。传统上，全息图需要激光进行录制，但最近已经开发出可以用环境光或来自样品的光进行全息图录制的技术。能够实现这一点的主要有两种技术：一种称为“FINCH”，使用快速到足以录制电影的二维图像传感器，但仅限于可见光和无遮挡视图，另一种称为“OSH”，使用一个像素传感器，可以透过散射介质和可见光谱外的光进行录制，但实际上只能录制静止物体的图像。 神户大学应用光学研究员米田成想创造一种结合了两者优点的全息录制技术。为了解决OSH在速度上的限制，他和他的团队构建了一个设置，使用高速“数字微镜设备”将所需的图案投影到物体上以录制全息图。“该设备的工作频率为22 kHz，而以前使用的设备刷新率为60…

根据一项新研究，提高可再生能源并未减少美国化石燃料的使用。 根据宾夕法尼亚州立大学农业科学学院农村社会学助理教授瑞安·汤布斯的研究，提高可再生能源并未减少美国化石燃料的使用。 这项研究发表在《环境研究与科学杂志》中，汤布斯分析了从1997年到2020年间来自美国33个生产化石燃料州的燃料生产数据。美国是全球第二大温室气体排放国和第二大能源生产国。 他发现可再生能源的生产与化石燃料之间没有关联，这表明可再生能源的产生并未降低或替代化石燃料的生产。然而，汤布斯发现，超过96%的州际化石燃料生产变异可以通过各州的固定因素解释，例如化石燃料禀赋——每个州可用的化石燃料储量。 汤布斯表示，这些发现表明可能需要额外的政策来帮助减少化石燃料的使用，因为当前的可再生能源投资方式往往假设更多的可再生能源自然导致化石燃料生产的减少。…

科学家在环保电池方面取得了突破，这些电池不仅存储更多能量，还可能有助于应对温室气体排放。锂-二氧化碳“呼吸”电池在释放电力的同时捕获二氧化碳，提供了一种可能在未来超越现今锂离子电池的更环保替代品。 萨里大学的科学家在环保电池方面取得了突破，这些电池不仅存储更多能量，还可能有助于应对温室气体排放。锂-CO₂ “呼吸”电池在释放电力的同时捕获二氧化碳，提供了一种可能在未来超越现今锂离子电池的更环保替代品。 迄今为止，锂-CO₂ 电池在效率方面面临挫折——快速磨损、无法充电，并依赖于昂贵的稀有材料，如铂。然而，来自萨里的研究人员找到了克服这些问题的方法，使用了一种低成本催化剂，称为铯磷钼酸盐（CPM）。通过计算机建模和实验室实验，测试显示这一简单的改变使电池存储显著更多的能量，充电时消耗更少的能量，并运行超过…

电子的轨道角动量长期以来被认为是一种次要的物理现象，在大多数晶体中被抑制，且大多被忽视。尤里希研究中心的科学家们现在发现，在某些材料中，轨道角动量不仅被保留，甚至可以被主动控制。这是因为晶体结构的一种特性称为手性，它也影响着自然界中的许多其他过程。这一发现有望引领出一种新类电子元件，能够以卓越的鲁棒性和能源效率传输信息。 从电子学到自旋电子学，再到轨道电子学：在传统电子学中，主要考虑电子的电荷。在现代方法中，如量子计算和自旋电子学，重点转向电子的自旋。现在，另一个特性进入了聚光灯下：轨道角动量（OAM）。简单来说，OAM描述了电子在原子内的运动——并不是在经典轨道中，而是在一个轨道内的量子机械分布。 “几十年来，自旋被认为是新量子技术的关键参数。但是轨道角动量作为信息载体也具有巨大潜力——并且明显更为稳健，”尤里希研究中心彼得·格伦伯格研究所 (PGI-6) 的克里斯蒂安·图斯赫博士解释道。这位物理学家是发表在《先进材料》期刊上的研究的主要作者之一。…

天文学家填补了关于火星水循环的知识空白。他们对水从地表渗透到含水层的研究可能改变早期火星的面貌，表明这颗行星的水分较少可能可用于降雨并补充湖泊和海洋。 数十亿年前，水在火星表面流动。但科学家对红色星球水循环的工作原理有着不完整的认识。 随着德克萨斯大学奥斯汀分校的两名研究生填补了关于火星水循环的知识空白——具体来说，是地表水与地下水之间的部分，这种情况可能很快会改变。 学生穆罕默德·阿夫扎尔·沙达布和埃里克·哈亚特开发了一个计算机模型，该模型计算了早期火星的水从表面渗透到大约一英里地下的含水层所需的时间。他们发现这个过程需要50到200年。在地球上，由于水位在大多数地方更接近地表，同样的过程通常只需几天。 结果发表在期刊《地球物理研究快报》中。…

一组研究人员研究了膜的特性，以了解这些细胞结构如何影响地球上生命化学的起源。 生命是如何产生的仍然是科学中的一个悬而未决的问题，研究人员试图通过研究当今生命的共同特征来寻找答案。一切生物体都是由细胞构成的，最早的细胞与环境中发生的化学反应的不同之处在于膜。通过调查这些早期膜可能具备的特性，科学家可以更好地理解生命是如何开始并演变成今天我们所拥有的多样性生物。 膜的重要特性是它们允许什么物质通过以及阻止什么物质进入细胞。这影响到与细胞维持正常运转的生物过程相关的分子。研究人员关注了对所有生命至关重要的几种类型的分子：构成DNA和RNA骨架的糖以及被称为氨基酸的蛋白质构建块。研究人员对这些分子感兴趣，不仅因为它们在生命中无处不在，还因为它们以特定方式扭曲。 生物分子具有一种称为手性（chirality）的特性，这指的是分子的旋转方式。这就像比较你的左手和右手。你的手由相同的结构组成，基本上以相同的方式组织，但翻转后并不相同。在生物学中，手性对于分子如何相互作用非常重要。例如，DNA和RNA中的所有糖必须具有相同的手性（都为右手型），才能组装成DNA或RNA链的骨架。然而，生命为什么选择一种手性而不是另一种仍然是一个悬而未决的问题。 研究人员提出，早期膜可能在选择今天所有生命使用的右手糖和左手氨基酸中发挥了关键作用。他们分析了什么可以通过具有类似古菌特性的膜。研究人员还测试了他们设计的一种膜，该膜混合了古菌和细菌的特性。在这两种类型的膜中，右手DNA和RNA糖更容易通过，而左手版本则难以渗透。…

想象一下在像活细胞这样脆弱的物体上绘图——而不损坏它。密苏里大学的研究人员使用了一种意想不到的工具组合：冷冻乙醇、电子束和紫色微生物，取得了这一开创性的发现。通过改进一种叫做冰光刻的技术，该团队能够直接在脆弱的生物表面雕刻出极其小巧、细致的图案。 想象一下在像活细胞这样脆弱的物体上绘图——而不损坏它。密苏里大学的研究人员使用了一种意想不到的工具组合：冷冻乙醇、电子束和紫色微生物。 通过改进一种叫做冰光刻的技术，该团队能够直接在脆弱的生物表面雕刻出极其小巧、细致的图案。 虽然传统的光刻通常用于制造手机和电脑的小型电路及其他电子部件，但它依赖的液体过程很容易损坏脆弱的材料，包括碳纳米管和生物膜。 这就是密苏里的冰基方法的独特之处。通过使用一层冷冻乙醇而不是液体，他们创造了一种更温和、更精确的方式来处理曾被认为太脆弱而无法操作的材料。…

研究人员展示了一种使用持续时间不到万亿分之一秒的光脉冲操控电子的方法，以几乎瞬时地记录电子绕过物理障碍——这一壮举重新定义了计算机处理能力的潜在极限。 如果超快光脉冲能够以比当前最佳处理器快一百万倍的速度操作计算机，会怎样呢？包括亚利桑那大学研究人员在内的科学家团队正在努力实现这一目标。 在一项具有突破性的国际努力中，亚利桑那大学科学学院物理系和詹姆斯·C·怀恩光学科学学院的研究人员展示了一种利用持续时间不到万亿分之一秒的光脉冲操控石墨烯中电子的方法。通过利用一种称为隧穿的量子效应，他们几乎瞬时地记录了电子绕过物理障碍，这一壮举重新定义了计算机处理能力的潜在极限。 发表在《自然通讯》上的一项研究强调了这一技术如何能够实现震荡在佩托赫兹范围内的处理速度——比现代计算机芯片快超过1000倍。 以这些速度发送数据将彻底改变我们所知的计算方式，物理与光学科学副教授穆罕默德·哈桑说。哈桑长期以来一直追求基于光的计算机技术，并曾领导开发世界上最快的电子显微镜的努力。…

一项新的全球研究发现，平均能源项目的建设成本比预期高出40%，且所需时间几乎比计划多出两年。一个关键的见解是：核电站建设的投资风险最高，而太阳能的风险最低。研究人员分析了从1936年到2024年间在83个国家建设的662个能源项目的数据，投资总额达到1.358万亿美元。 国际能源署预测，从现在到2050年，全球将在建设净零能源基础设施上花费超过100万亿美元。然而，这些项目每一个都面临着超出预期的建设成本或时间延误的风险。在过去十年中引入的新技术，比如氢能或地热能，评估起来更为困难，因为政府机构、能源开发商、公用事业、投资者和其他利益相关者正在决定哪些可持续能源系统最适合未来的项目。 在一项新的先进研究中，发表在《能源研究与社会科学》期刊上，波士顿大学全球可持续发展研究所的研究人员发现，飙升的建设成本和延迟的时间表阻碍了许多能源项目的进展。实际上，研究显示，平均项目的建设成本比预期高出40%，且所需时间几乎比计划多出两年。 核电站是最严重的违规者，平均超出预期的建设成本通常是预期的两倍或更多，且延迟时间最为极端。准确地说，平均核电站的建设成本超支为102.5%，最终成本比预期多出15.6亿美元。 观察更新的净零选项显示出更高的风险。氢基础设施和碳捕集与存储在建设中都表现出显著的平均时间和成本超支，而依赖天然气的热电厂也面临同样问题，这使得这些技术是否能快速扩大规模以满足减排目标产生疑问。…