暗能量和暗物質(zhì)都是宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的基石,但至今還沒有被直接探測到,因此也是該模型的最大謎團。美國天體物理學(xué)家通過一項被稱為“Pantheon+”的分析,對宇宙的組成和演化設(shè)置了迄今為止最精確的限制。宇宙學(xué)家確認(rèn)宇宙由大約三分之二的暗能量和三分之一的物質(zhì)組成,而這些物質(zhì)主要以暗物質(zhì)的形式存在,在過去數(shù)十億年中加速膨脹。Pantheon+得出的另一個關(guān)鍵結(jié)果則是確定了當(dāng)前宇宙的膨脹率,即哈勃常數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)哈勃常數(shù)為73.4km/(s·Mpc),不確定性僅為1.3%。
丹麥、瑞典和日本的科學(xué)家通過將數(shù)據(jù)分成一系列色彩包,使單個計算機芯片能通過光纖電纜,在7.9 千米范圍內(nèi),每秒傳輸1.84 千萬億比特(PB)的數(shù)據(jù),創(chuàng)下單芯片作為光源傳輸數(shù)據(jù)的新紀(jì)錄,有望催生性能更優(yōu)異的芯片,從而降低能源成本,增加帶寬。研究人員表示,盡管這塊芯片需要一個連續(xù)發(fā)光的激光器,以及將數(shù)據(jù)編碼到每個輸出流中的獨立設(shè)備,但這些可以集成到芯片上,使整個設(shè)備的尺寸與火柴盒一樣大。
太空探索領(lǐng)域經(jīng)常使用鋁合金,因為它們既輕質(zhì)又堅固。但當(dāng)它們長時間暴露于來自太陽或銀河系射線的強輻射下時,分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,變得很脆弱。奧地利科學(xué)家研制出一種新型鋁合金,抗輻射能力是廣泛用于航天器的6061 鋁合金的100 倍,而且實驗表明,其在遭受高劑量輻射后仍能保持柔韌性及強度,因此有助于改善航天器屏蔽輻射的能力,也可用于制造供人們在月球或火星上居住的房屋等。
印度科學(xué)家開展的一項新研究表明,透明木材有望替代玻璃或者塑料,用于制造汽車擋風(fēng)玻璃、透明包裝以及生物醫(yī)學(xué)設(shè)備。透明木材具有可再生性和可生物降解性,可減少對環(huán)境的生態(tài)影響。此外,其成本效益是玻璃的5 倍,因此可顯著降低能源成本。透明木材最初由德國科學(xué)家齊格飛·芬克于1992 年制造,后來被其他研究人員改進。透明木材通過去除木材中的木質(zhì)素并用透明塑料材料代替制成,木質(zhì)素是一種支撐植物組織的天然生物聚合物。
包含數(shù)據(jù)的標(biāo)簽通常用于食品行業(yè)。日本大阪大學(xué)研究人員開發(fā)出一種方法,將一個3D 打印的可食用二維碼標(biāo)簽嵌入食物中,無需破壞食物即可讀取。研究人員稱,這種方法是食品數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個很好的例子,將提高食品的可追溯性和安全性。這項技術(shù)還可用于通過增強現(xiàn)實來提供新穎的食品體驗,這是食品行業(yè)中一個令人興奮的新領(lǐng)域。此外,這種將可食用信息嵌入食品中的新方法對于減少浪費也很重要,廣泛采用這項技術(shù)有望為更清潔的未來鋪平道路。
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員開發(fā)出一種突破性技術(shù),將電動汽車電池的充電時間縮短為僅10分鐘,這是更短充電時間和更長駕駛里程之間的破紀(jì)錄組合。該技術(shù)依賴于內(nèi)部熱調(diào)制,這是一種主動的溫度控制方法,要求電池具有最佳性能。對于電池工程師來說,將電池始終保持在恰到好處的溫度一直是主要挑戰(zhàn)。他們設(shè)計了一種新的電池結(jié)構(gòu),除了陽極、電解質(zhì)和陰極之外,還添加了超薄鎳箔作為第四種成分。鎳箔可自主調(diào)節(jié)電池的溫度和反應(yīng)性,從而可在幾乎任何電動汽車電池上實現(xiàn)快速充電。