我国研制出世界首台可变形液态金属机器

<正>在迄今人们所研发的各种柔性材质中,自主型液态金属所表现出的变形能力、运转速度与寿命水平等均首屈一指,这为其平添了诸多重要用途。就在近日,中国科学家制造出了世界首台液态金属机器。该研究团队首次发现了一种异常独特的现象和机制,即液态金属可在吞食少量物质后,以可变形机器的形态实现长时间高速运动,以及无需外部电力供给的自主运动,这为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。许多外国科学家表示:"液态金属机器人几乎已在眼前,并且它们由中国制造。"     

金属液滴成真

<正>在科幻电影《终结者2》中,来自未来的魔鬼机器人由变形液态金属构成,可谓刀枪不入,水火不侵。尽管当前建造这样的机器人仍不可能,但是澳大利亚科学家已经朝这一目标迈进了一小步——他们最近研制了一种金属液滴。这项最新技术可以用于制造自我恢复液体金属线路。如     

镓基液态金属的结构与物性

镓基液态金属由于其良好的流动性以及高导电导热性，在室温范围内展现出许多与固态金属材料不同的性质，也突破了固态金属无法实现的一些瓶颈，在柔性器件、软体机器人等方面展现巨大的应用前景。镓基液态金属的特殊物性与其原子结构、键价关系、电子性质等密切关联。深入理解镓基液态金属的基本结构与物性，对研究和应用液态金属材料有着重要意义。文章从液态金属的微观原子结构着手，综述了研究液态金属基本物性的常用理论和分析方法，并以此剖析了镓基液态金属最引人关注的一些性质，最后对液态金属物性研究及扩展其应用领域的可能方向进行了探讨。     

当"机器人"从一个变成一群的时候

这听起来像是一个经典的科幻故事：一群由网络所控制的机器人在陆地上漫步，当其中的一个发现什么的时候，其他的机器人就立刻知道了这件事的全部内容——它们是通过人工智能来完成各自的任务，其执行是一个被称为“蜂群”的机器人研究小组。     

未来之食物

正科学家已经找到了一种快速而且廉价的方法来改变食物的DNA。在明尼苏达州高速公路附近的汉普顿酒店和丹尼餐厅旁边隐匿着一个耀眼的实验室,它就是大名鼎鼎的生物技术公司——Calyxt(其隶属法国制药公司Cellectis),这家公司的研究人员主要通过控制一台四四方方的机器人来工作。这台机器人就像一个娃娃抓取机,使用移液器将DNA转移到滴管中。事实上这台机器正在构建一种能够重新编辑DNA的酶,而这种酶能够给人类的食品工业和农业带来革命性的改变。由于采用了一种被称为基因编辑的尖端技术,科学家现在可以轻轻松松地将植物基因‘打开’和‘关闭’,这个操作过程就像打开照明灯开关一样。     

常温下碳纳米管中的水分子会冻结

日本产业技术综合研究所和东京都立大学联合研究小组研究发现，在室温下使水蒸气进入非常细的筒状碳纳米管，结果水分子发生冻结。这是研究人员首次发现室温下的水分子在非高压环境中冻结现象。研究小组在室温27摄氏度的情况下，使直径1．17纳米的碳纳米管和水蒸气进入接近真空的实验装置，     

液态纯锑电阻率随温度的反常变化

利用直流四电极法精确测量了不同温度时液态锑（Sb)的电阻率。实验发现液态Sb的电阻率随温度升高存在有别于一般简单液态金属的反常变化。结合已报道的部分温度点的结构因子,利用液态金属电阻率Ziman理论讨论了实验现象,结果认为部分有序结构的存在是导致在熔化时发生半金属－金属转变的Sb在液态具有反常物理性质的原因,并分析了熔体结构转变的历程。     

“人工肌肉”让机器人变身超级大力士

正美国一个研究小组在新一期美国《国家科学院学报》上报告说,他们从折纸术的折叠技术中取得灵感,创造出用于机器人、价格低廉的"人工肌肉",让机器人有力气举起比自己重1000倍的物体,这相当于一个成人用单臂提起一辆SUV(运动型多用途汽车)。     

“螺旋林”可望揭开薄膜超导体的神秘面纱

四年前,高温超导体首次发现以后,大量的高温超导材料相继问世。然而,其中仅有一种特殊类型的材料即薄膜超导体接近于现实应用。因为薄膜超导体较之块状超导体(比如金属导线)可以携载大得多的电流,该性能可导致薄膜超导体在快速通讯系统,电子元件,跟踪大脑活性传感器以及其他领域的应用。为什么仅有薄膜材料才能携载高额电流呢?科学家认为其物理机制至今尚属“神秘莫测”。然而最近有两个科学研究小组的研究对解开这个谜产生了轰动效应。这两个小组利用扫描遂道显微镜(STM)和原子强制显微镜(AFM)作为观察原子分子图象的工具,他们通过对薄膜的观察不容置疑地发现了分布在薄膜表面的螺旋粒状的“森林”。科学家认为这些逗弄人的“螺旋林”(Spiral Forest)绝不是什么艺术制品,相     

半导体压电型纳米环诞生

据美国Science,2004,303:1348报道,美国亚特兰大佐治亚理工学院王中林教授领导的研究小组在世界上首次得到具有压电效应的半导体纳米环结构.该研究成果是继王中林2001年首次发现半导体纳米带结构后又一重大原创性成果.     

科研的自信 传播的样板——纪念赵忠贤团队超导论文在《科学通报》发表30周年

<正>自然科学是以认识自然现象、探索物质世界的客观规律、积累科学知识并充分利用以发展人类文明为目的的科学研究.科学总是从认识未知开始,总结规律,进而发展为一种技术服务于人类.这也正是人类追求科学求异发现的原生动力.在一个世纪以前的1911年,荷兰莱顿大学的低温物理学家Heike Kamerlingh Onnes在首次液化了氦气之后,测量了多种金属的低温电阻率,发现当温度降到4.2 K附近时,金属汞的电阻突然降到零,这是人类首次发现超导现象.     

液态金属生物医学研究进展

液态金属作为一种功能性材料已经广泛应用于电子、机械工程和能源等多个领域.低熔点的性质使液态金属保持金属性质的同时,具有室温流体的特性,这种特性成为了它最迷人的性质.液态金属还拥有许多其他优异的性质,如可变形、可功能化、导电导热及生物安全性,并在多种生物医学应用中拥有巨大潜力.本文首先介绍液态金属的基础结构与理化性质,如低熔点、表面自限制氧化等,这些性质为其应用奠定了基础.随后,本文从药物载体、肿瘤治疗、生物成像及医疗器械4个方面简要总结液态金属在生物医学领域的应用进展.最后,从提升液态金属纳米液滴尺寸均一性、深入研究其与生物系统和组织的相互作用、优化封端配体、基于液态金属的柔性可穿戴诊疗一体化医疗设备的发展及3D打印等领域,讨论了液态金属在生物医疗应用中未来的前景和发展方向.     

分子遗传学首次进入精神病研究领域

由麻省理工学院、迈阿密大学医学院和耶鲁大学医学院的研究者们组成的研究小组最近首次发现了人类躁狂性抑郁症的遗传标记因子,这段DNA分子是与其相邻的躁郁症基因一起遗传的。这是首次发现的精神病遗传标记因子,研究者们试图由此进一步弄清躁狂性抑郁症的生化基础,并寻找新的治疗方法。因此他们认为这项研究具有划时代的意义。     

高饱和磁化强度Fe16N2单晶薄膜

尽管Fe_(16)N_2的结构早已为人们所知“‘，但对其研究的巨大兴趣则始于发现其奇异的高饱和 磁化强度（Bs一258 T严之后．制备高含量比川。的研究在块体和薄膜材料方面都很活跃l’ 4］． 然而，由于它是亚稳相，迄今只有日本Sllgita’领导的小组在半导体基片上制备出了Fe_(16)N_2单 晶薄膜，并验证了室温下其饱和磁化强度高达 29又大大超过 Slaterwaaling曲线．关于 卜；刀。是否具有如此高的饱和磁化强度值成为当个磁学理论界争论的一个热点风刁．作者曾详 细研究了溅射条件对氮化铁各相形成的影响闷，本文用溅射法制备出a‘’xe入单晶薄膜，井清 晰地观察到了沿［l叫和［110方向的电子衍射花样．磁性测量结果表明其饱和磁化强度值高 达 264～ 289 Wbha’．     

由细菌产生的纳米管

韩国光州科学技术院的研究人员偶然发现，一种叫做沙雷菌（Shewanella）的金属还原菌可帮助促进硫化砷纳米管的形成。这是人类首次发现由细菌产生的纳米管。     

凭3D视觉跑上“朝阳”赛道的梅卡曼德

<正>"创业最重要的,是选准一条‘朝阳’赛道。"梅卡曼德机器人公司联合创始人兼商务总监徐婷婷说,要看准市场痛点,打造出满足市场需求的可落地和低成本化产品。梅卡曼德机器人公司不生产机器人,他们制造机器人的"眼睛"和"大脑",使机械臂能够对混杂摆放的物品实现精准抓取,一举破解机器人操作中的"圣杯难题"。     

DNA能够帮助微电路制造自己吗？

机器人可从利用比细菌还小的部件将自身组装起来。这原本只能在科幻小说中见到的事情 ,就要离现实不远了。宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组利用ＤＮＡ让直径为几个纳米的金金属丝占据在金金属表面的一些特殊位置上 ,他们发现这样有可能产生能够自布线 (ｓｅｌｆ-ｗｉｒｉｎｇ)的纳米电路。托马斯·莫尔洛克 (ＴｈｏｍａｓＭａｌｌｏｕｋ)等人 ,将宽为 2 0 0纳米、长为 60 0 0纳米的金金属导线放进一块多孔薄膜的狭窄通道中 ,并且用ＤＮＡ片段对它们进行标识。然后 ,他们再把和纳米导线上的ＤＮＡ片段相匹配的ＤＮＡ片段覆盖在金金属薄膜的…     

暗红色的新行星

<正>近日,一个天文学家小组首次拍摄到了一颗系外行星的图像。这颗编号为GJ 504b的行星是一颗巨行星,大小与木星相当,是迄今使用直接成像技术在一颗类太阳恒星周围发现的质量最小的系外行星。科学家发现,由于这颗行星大气中的云量较少,所以散发出暗红色的光芒。这颗行星的有效温度约为237℃,围绕GJ 504恒星公转的距离几乎是     

"只要你醒着,就必须思考数学"——大数学家樊畿其人其事(下)

慧眼识珠：给勃兰治雪中送炭 樊先生常常告诫学生，做数学要做活的数学，决不要做死掉了的数学。他举例说：“比如‘函数论’，就是已经成熟得快要‘死掉了’的东西，不值得拼命往里钻，没有多少好的数学家还在做‘函数论’的研究了。是不是活的、好的数学，如果自己不能判断，只要看看该领域还有没有好的数学家在做这方面的研究。”     

熔态金属镓无序体系的结构研究

长期以来,由于实验测试和数据分析上的困难,对液态物质的性质和结构研究未能象研究晶态和非晶态固体物质那样有相应的发展。已发表的有关液态物质性质和结构的研究工作较少,至今对固—液相变的微观机理及液态金属和化合物的结构等许多问题仍不很清楚。液态是物质在自然界存在的主要形式之一,随着科学技术发展的需要,人们更为迫切地要求了解物质在液态时的结构和性质。研究液态物理中的问题愈来愈受到国内外的重视。液态物质的结构研究则是液态物理的一个关键问题。液态物质往往有很大的无序度,通常的结构测试手段难于得到有用的结构信息。由于X-ray absorption fine structure(XAFS)技术本身的特点,XAFS是研究无序体系结构很有效的方法,但目前研究液态物质取得的成果很少,主要有两方面的原因,一是要保持微米量级厚度的液态样品不漏光和不塌落较为困难;二是无序体系的XAFS数据分析需要选用适当的原子配位分布函数模型。本文用蒸发镀膜技术制备Ga样品,XAFS研究金属Ga从液氮温度一直到熔化为液态之后的结构变化。