4月15日外媒科學網站摘要：科學家打造像牙膏一樣柔軟的電池
4月15日（星期二）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
中國科學家用AI爲視障者打造“智能盲杖”
上海交通大學領導的一個研究團隊打造了一套結合攝像頭、耳機和人工智能（AI）的系統，可幫助視障人士更高效地導航周圍環境，其性能可能超越傳統盲杖。該系統通過眼鏡上的攝像頭實時捕捉畫面，利用AI分析環境，並通過音頻提示和觸覺振動反饋障礙物信息。該研究成果最近發表於《自然-機器智能》（Nature Machine Intelligence）雜誌。
在這項研究中，20名視障人士測試了該設備。結果顯示，在25米室內迷宮任務中，使用該系統的行走效率和導航速度比使用盲杖提高了25%。目前該系統仍處於原型階段，研究團隊正致力於提升其可靠性和安全性。
系統通過機器學習算法識別行人、牆壁、傢俱等物體，並以250毫秒爲間隔提供音頻導航。此外，配套的柔性“人造皮膚”貼片可佩戴於手腕和手指，當障礙物接近時通過振動預警，並在抓取物體時提供觸覺輔助。
相比傳統盲杖僅能探測約1米內的障礙物，該系統的攝像頭具備更廣的探測範圍，並能識別物體屬性。初步測試中，12名視障者使用該系統後，室內導航能力與使用盲杖相當。後續8名參與者在城市街道和雜亂會議室等真實場景中的測試也表現良好。
專家指出，這項技術相當於打造了一根“智能盲杖”，但其實際應用前景仍需進一步驗證。研究團隊計劃進一步優化設備，未來或可將攝像頭集成至隱形眼鏡中，使其更輕便隱蔽。
《科學》網站（www.science.org）
天文學家首次觀測到行星"自殺"現象
美國宇航局（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）近期觀測到一個驚人現象：一顆行星正在主動墜入其宿主恆星。這一發現顛覆了傳統認知中只有恆星膨脹纔會吞噬行星的理論，相關研究發表在《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal）上。
2023年，美國加州理工學院帕洛瑪天文臺的茲威基瞬變設施（ZTF）首次觀測到這顆距離地球1.2萬光年的恆星。當時觀測數據顯示該恆星亮度突然增加，天文學家認爲這是恆星在紅巨星階段吞噬行星的典型表現。然而，JWST的最新觀測結果推翻了這一假設。
研究顯示，該恆星實際上尚未演化到紅巨星階段。科學家們提出全新解釋：一顆木星大小的行星在數百萬年時間裡，因恆星引力產生的潮汐作用而逐漸失去軌道能量，最終螺旋式墜入恆星。這一過程導致恆星外層氣體噴發，形成獨特的塵埃雲。
研究人員指出，這一發現仍需要更多觀測數據來驗證。星際塵埃可能會影響對恆星亮度的準確測量，進而影響結論的可靠性。隨着智利薇拉·魯賓天文臺即將投入運行，天文學家有望獲得更多類似案例，這將幫助確認此類“行星自殺”現象在宇宙中的普遍性。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、告別發熱！新型散熱技術有望解決電子設備過熱難題
美國弗吉尼亞大學工程團隊在《自然·材料》（Nature Materials）發表的最新研究，可能徹底改變電子設備的散熱方式。該研究利用六方氮化硼（hBN）晶體的獨特性質，開發出一種革命性的熱量傳導技術，爲電子設備過熱問題提供了創新解決方案。
當前電子設備普遍面臨散熱瓶頸，傳統散熱技術如金屬散熱片、風扇和液冷系統存在效率低、體積大、能耗高等侷限。研究團隊發現，六方氮化硼可以激發雙曲聲子極化激元（HPhPs），將熱量轉化爲定向傳播的高能波，其傳導速度遠超傳統熱擴散方式。實驗證明，這種新型散熱方式的效率比現有技術高出數個量級。
這項突破性技術將帶來廣泛的應用前景：智能手機和筆記本電腦可以避免因過熱導致的性能下降；電動汽車電池系統將實現更快的充電速度和更長的使用壽命；數據中心和AI計算設備能在降低能耗的同時提升運算能力；醫療電子設備則可獲得更穩定的工作性能。
這項技術不僅解決了當前電子設備的散熱難題，更爲未來高性能計算設備的設計開闢了新思路。從消費電子產品到航天設備，這項創新技術都將帶來顯著的性能提升和能效改善。隨着該技術的進一步發展和應用，電子設備過熱問題有望得到根本性解決，推動整個科技產業進入更高效、更可靠的新時代。
2、科學家用電流替代氫氟酸製造出超級“二維材料”
在材料科學領域，單原子層厚度的“二維材料”因其獨特性能成爲研究熱點。奧地利維也納工業大學與商業公司合作研究的MXenes材料（由過渡金屬碳化物和氮化物組成的二維化合物家族）展現出近乎神奇的特性：可用於電磁屏蔽、能量存儲、新型傳感器，甚至在太空極端環境下作爲高效固體潤滑劑。這項新型合成技術已發表於納米科技領域頂尖學術期刊《Small》。
傳統MXenes的合成依賴劇毒的氫氟酸蝕刻MAX相前驅體（如鋁-鈦-碳層狀材料）中的鋁層，存在高毒性、高成本及廢料處理難題，阻礙了其工業化應用。爲此，研究團隊開發出電化學合成法：通過精準調控電壓，選擇性去除MAX相中的鋁原子，獲得電化學MXenes（EC-MXenes）。
關鍵技術突破在於採用脈衝電流——短脈衝在材料表面生成氫氣泡，持續清潔並活化反應界面，從而提升蝕刻效率與產物質量。經原子力顯微鏡、電子顯微鏡及光譜分析證實，EC-MXenes性能媲美傳統方法產物，且過程更安全環保。
維也納工業大學團隊表示，該方法使MXenes合成大幅簡化，未來有望實現低成本規模化生產，推動其在工業領域的廣泛應用。
3、柔性電子新突破：科學家打造像牙膏一樣柔軟的電池
瑞典林雪平大學的研究人員開發出一種新型流體電池，其電極採用液態形式，使電池能夠隨意塑形。這種柔軟、可拉伸的電池有望徹底改變未來電子設備的集成方式，相關成果發表在《科學進展》（Science Advances）期刊上。
該電池的質地類似牙膏，可通過3D打印技術製成任意形狀，爲柔性電子設備的設計提供了全新可能。隨着物聯網的發展，未來十年預計將有超過一萬億臺設備聯網，包括可穿戴醫療設備、軟體機器人、電子織物等。傳統固態電池因體積大、剛性強的特點限制了設備設計，而這種流體電池的柔性特質消除了這一障礙。
研究團隊的關鍵突破在於將電極材料從固態轉變爲液態。此前，柔性電池多依賴可拉伸的複合材料或機械結構，但無法解決電池容量與剛性之間的矛盾。早期的流體電極嘗試使用液態金屬（如鎵），但存在只能作爲陽極、易固化等問題，且部分材料依賴稀土，對環境負擔較大。
林雪平大學的研究採用了更可持續的方案，以導電聚合物和木質素（造紙業的副產品）爲基礎材料。這種電池可循環充放電500次以上，即使拉伸至兩倍長度仍能正常工作，同時具備環保優勢。目前，電池的電壓爲0.9伏，團隊正探索使用鋅或錳等常見金屬來提升性能。
儘管仍需優化，這項技術已爲柔性電子設備的未來發展開闢了新路徑，有望在醫療、可穿戴設備等領域實現更自然的集成。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
告別電子？下一代AI或將由“光”驅動
美國惠普實驗室在《IEEE量子電子學期刊》發表的最新研究表明，基於III-V族半導體材料的光子集成電路（PIC）正在重塑AI硬件格局。這種新型光學芯片在能效和速度上全面超越傳統GPU，有望爲從數據中心到智能系統的各領域帶來變革。
當前AI發展面臨重大挑戰：依賴GPU的算力系統存在高能耗和擴展性瓶頸。對此，研究團隊開發了基於光學神經網絡（ONN）的創新方案——通過光速傳輸數據的光子集成電路，相比電子分佈式神經網絡（DNN）能大幅降低能量損耗。
該技術採用異質集成工藝製造：首先在400納米厚的絕緣體上硅（SOI）晶圓製備基礎器件，通過選擇性生長硅/鍺層形成雪崩光電二極管（APD）核心結構，再將磷化銦等III-V族半導體集成到硅基平臺。關鍵創新在於實現了激光器、放大器、光電探測器等所有光學元件在單一芯片上的晶圓級集成。
測試數據顯示，該光子加速器的能效密度達到其他光子平臺的290倍，是最先進數字電子器件的140倍。這種突破性技術不僅解決了AI計算的能耗問題，其卓越的可擴展性更爲未來智能系統的發展鋪平道路。
這項研究標誌着AI硬件進入新紀元。隨着光子集成電路技術的成熟，數據中心將能承載更復雜的AI工作負載，同時爲各行業的智能化轉型提供強大算力支撐。惠普實驗室的成果證明，硅光子技術正在成爲下一代AI加速器的核心解決方案。（劉春）