俄罗斯莫斯科国立大学和国立研究型技术大学最近合成了一种特殊的新型磁性物质——自旋液体材料,即使在接近绝对零度时,其单原子的自旋也不会冻结。这种材料可以在基于单粒子波函数纠缠的量子技术中得到应用。相关研究结果近日发表在《无机化学》杂志上。 自旋是基本粒子的普遍属性。在室温下,许多材料中粒子的自旋是无序和波动的,随着温度降低会变得有序甚至冻结。而自旋液体是一种罕见的物质状态,具有特殊结构,...
密歇根大学和其他机构的工程师创造了一种新的太阳能电池板,其透明度足以用于家庭和企业的窗户。除了透明之外,这种新的太阳能电池板还具有很高的转化效率和长期工作的能力,估计寿命为30年。该团队认为他们的新太阳能电池板可用于创建表面完全由太阳能电池板组成的商业建筑。 如果使用透明的太阳能电池板创建一个多层的玻璃外墙建筑,整个建筑将成为一个发电站。三十年的寿命是一个很长的时间,但商业建筑的存在时...
据外媒报道,一种由有机分子跟特定原子尺度的金属原子组成的二维纳米材料由于其电子之间的强烈相互作用显示出非平凡的电子和磁性。日前发表的一项新研究表明,由于强烈的电子-电子相互作用,2D有机材料中出现了磁性,这些相互作用是这种物质独特的、类似星形的原子尺度结构的直接结果。 这是在原子薄的2D有机材料中首次观察到由电子间相互作用产生的局域磁矩。 这一发现在基于有机纳米材料的下一代电子学中具...
研究人员表示,一种新的可溶解、基于织物的干细胞植入物减少了疼痛,并恢复了患有中度骨关节炎的狗狗的髋关节功能,这可能是在狗和人类身上进行创伤较小的关节置换的第一步。这种植入物不是用人工材料重塑关节,而是使用一种新技术,通过使用干细胞,让身体再生自身的软骨组织。 该植入物部分是3D打印的,部分是用先进的纺织品制作的。在手术前,它被病人自己的干细胞浸渍,然后放在一个培养箱中,用特定的...
据外媒New Atlas报道,糖尿病足溃疡等慢性伤口很难治疗,部分原因是受影响的组织上形成了具有抗生素耐药性的“生物膜”。然而,一种新型的微针贴片已被证明可以穿透这种“生物膜”提供药物治疗。 细菌生物膜是由细菌群组成的,它们通过建立一个粘稠的聚合物基质而粘在一起。不幸的是,局部应用的抗生素和其他药物很难穿透这种基质,因此它们无法到达下面的感染组织。 因此,医生通常会在治疗伤口之前去除...
金属卤化物钙钛矿材料被认为是最有前途的半导体材料之一,在发光二极管(LED)、太阳能电池和激光器等领域有着广泛的应用前景。在钙钛矿光电器件领域,引入添加剂进行缺陷钝化(如钝化空位缺陷:类似于一个晶体上有一些缺失的部分,添加剂分子可以进行填补)是实现高质量钙钛矿材料的有效策略,然而目前关于添加剂对钙钛矿晶体形成过程的影响还缺乏深入的理解。 日前,中国科学院院士黄维和南京工业大学教授王建浦...
据外媒报道,微生物燃料电池是一种颇具前景的发电新技术,但到目前为止,研究人员被它们的低效率所困扰。现在,加州大学洛杉矶分校的研究人员已经找到了从它们身上获取更多能量的方法,即通过给细菌“喂食”银来使它们更具导电性。 一些细菌通过其正常的新陈代谢过程产生电子,微生物燃料电池利用这一点来产生电力。在电极上的薄膜中培养它们,给它们喂食有机物,然后,研究人员就能获得一个在帮助清理废水的同时发电...
在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面,都能显示出不同清晰度的指纹,甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。值得一提的是,基于该类材料,研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制,首次实现了材料在余辉显示领域的应用。 早在炎帝时期,人类就发现了长寿命发光的余辉现象,也就是人们常说的“夜明珠”,经过千百年的发展,余辉发光现象依旧常见于无机发光材料,即能发出磷光的高标...
纺织材料之所以能像“变色龙”一样善变,其奥秘主要来自于机敏变色材料。外界环境因素的变化,诱导变色材料的分子结构产生重排、开环闭环、互变异构等作用,导致分子结构中的共轭体系发生变化,从而在表观上使材料的颜色发生改变。 在自然界中,有很多可根据环境而改变颜色的动植物“伪装高手”。人们在惊叹世界真奇妙的同时,也积极在自然界中汲取灵感,努力开发具有“变色”功能的材料。 与大多数处于研发阶段的...
俄罗斯托木斯克理工大学开发出可以从固体废物(木屑、煤粉、煤泥、旧轮胎)中获取高含氢量(20%—40%)合成气体的技术。此项技术是以蒸汽热转换法为基础。原始产品在高温(500—1200℃)下受蒸汽影响,具体取决于材料种类。 “我们在此次研究及其他研究中追求的全球目标是找出真正有效的方法,用无人需要的、在能源方面无论如何都无法使用的废物制造出高边际利润产品,同时最大限度地做到环保。我们的目...
在应对气候变化、实现碳中和的愿景下,发展新能源汽车已经成为交通领域达成“双碳”目标的重要举措。 在新考验与机遇下,全球新能源汽车如何更好地实现市场化?相关政府部门及企业又该如何协同推动实现碳中和?在近日举办的2021世界新能源汽车大会上,与会人员聚焦“全面推进市场化、加速跨产业融合、携手实现碳中和”主题展开研讨。 “绿色低碳和加快电动化转型是汽车产业迈向碳中和的主要路径,要共同构建良...
俄国立研究型技术大学结构陶瓷纳米材料研究中心、白俄罗斯国立技术大学和白俄罗斯国家科学院普通和无机化学研究所合作开发出一种从硫酸生产的废料中提取钒的技术方法。该方法实用性强,成本低。相关研究成果近日发布在《湿法冶金》杂志上。 钒是一种用于冶金以增加合金强度的金属,广泛用于航空航天、国防、能源和汽车工业。其主要消费领域是黑色冶金,钒在黑色冶金中被用来提高钢的强度和耐磨性。 钒很少以游离形...
科学家提出回收塑料的新方法cnBeta.COM 2021-09-24 据外媒报道,一些研究预计,每个人每年平均使用30千克的塑料。鉴于目前全球人均预期寿命约为70岁,每个人在其一生中会丢弃约两吨的塑料。将这个数字乘以地球上的人口数量,其总量是惊人的。有鉴于此,EPFL工程学院的全职教授兼超分子纳米材料和界面实验室负责人Francesco Stellacci开始思考是否有办法解决废旧塑料的问...
日前,由中国环境科学学会发布的《钢铁行业烟气超低排放用煤质颗粒活性炭》面向社会发布。此项团体标准由中国环境科学学会、中国科学院山西煤炭化学研究所等单位共同起草,既兼顾了钢铁行业烟气的污染物排放现状和政策要求,也考虑了活性炭产业现状,兼顾标准的先进性和实用性。 随着国家对环境保护要求越来越高,国家提倡各行业烟气尾气实施超低排放,越来越多的钢铁企业重视环保设施的研究与投入。钢铁企业烟气尾气...
由斯科尔沃(Skoltech)和 IBM 带领的一支国际研究团队,刚刚打造了一种极其节能的“光开关”(Optical Switch)。得益于对光子的操纵能力,其致力于取代传统计算机上的电子晶体管。除了省电和无需额外冷却,其速度还提升到了每秒 1 万亿次,较当前顶级商用晶体管领先 100~1000 倍。 在 2021 年 9 月 22 日发表于《自然》(Nature)杂志上的一篇文章中,...
据外媒报道,辛辛那提大学的工程师们正在开发将温室气体转化为燃料的新方法,以应对气候变化并让获得火星燃料。辛辛那提大学工程与应用科学学院副教授吴敬杰(音译)和他的学生在一个反应器中使用碳催化剂将二氧化碳转化为甲烷。该反应被称为"萨巴捷反应",来自已故法国化学家保罗·萨巴捷,国际空间站用它来清除宇航员呼吸的空气中的二氧化碳,并产生火箭燃料以保持空间站在高轨道上。 但吴敬杰想得更远。火星大气...
美国加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师们与韩国电池制造商LG能源解决方案公司的研究人员合作,使用固态电解质和全硅阳极,创造了一种新型的硅全固态电池。最初的几轮测试表明,新电池安全、持久且能量密集,可提供500次充放电循环,室温容量保持率为80%,为使用硅等合金阳极的固态电池开辟了一个新领域,有望用于从电网存储到电动汽车的广泛领域。相关研究日前发表在《科学》杂志上。 具有高能量密度的下一代...
碳中和,是指人类活动排放的二氧化碳被人为作用和自然过程所吸收。研究显示,当前全球每年排放约400亿吨二氧化碳,其中14%来自土地利用,86%源于化石燃料利用。这意味着,实现碳中和,必须变革以化石能源为主导的能源体系,构建以风、光、水、核等为主体的非碳能源新结构。 碳中和硬约束下,并非摒弃化石能源。为降低化石能源使用过程中的碳排放,科研人员正在探索清洁化利用技术。同时,在交通、工业等领域...
俄罗斯顿河国立技术大学与德国罗斯托克大学的科研人员合作,开发出一种独特的防寒复合材料。据研究人员称,用这种新材料生产的衣服能够充分积蓄来自环境和人体的热量。相关论文发表在《应用科学》杂志上。 在服装生产或建筑中,具有相变特性的物质被用来提高材料的热效率。它们能够积蓄热量,并通过改变其相态迅速释放热量。通常,这些物质以微胶囊的形式施加到待改进材料的结构中。研究人员认为,在开发耐热服装时,...
据报道,韩国三星电子是全世界最大的存储芯片制造商,日前,三星电子研发团队和美国哈佛大学共同发表了一篇研究论文,他们提出了一种新方法,准备在一个存储芯片上“反向工程”(复制)人类的大脑。 据报道,这个研究论文发表在科技期刊《自然·电子学》(Nature Electronics)上,论文标题是《基于拷贝和粘贴大脑的神经形态电子》。这一论文的作者包括“三星高级技术研究院”研究员、美国哈佛大学...