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2023-07-27 04:07

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· 室温超导 ·

韩国科学家宣称制造出首个室温常压超导体，材料已申请专利

研究者将LK-99样品放在磁铁上方。由于迈纳斯效应，超导体放在传统磁铁上时会保持悬浮。对于LK-99只有一侧完全悬浮的现象，研究者表示这是因为样品不完美，导致只有一部分具有超导性并出现迈斯纳效应。（图片来源：原论文）

当地时间7月22日，韩国量子能源研究中心的研究者Sukbae Lee与合作者宣布，他们发现了全球首个室温常压超导体——改性铅-磷灰石晶体（LK-99）。据介绍，LK-99的临界温度在400K（约等于126.85℃）以上，并且从零电阻率、临界电流、临界磁场和迈斯纳效应等多个方面，均可证明LK-99的超导性。研究者表示，LK-99的超导性是由微小的体积收缩（0.48%）导致的结构形变引起，而不是由温度和压力等外部因素引起的。在论文中，研究者称这一发现为开启“人类新时代”。

然而这一论文遭到了许多该领域研究者的怀疑。在接受《新科学家》（New Scientist）采访时，一些研究者表示，论文中缺少关于LK-99对磁场的响应和热容的数据，因此证据还不充足，目前的结果有可能是由于实验程序错误以及LK-99的样品缺陷造成的。同样，对于该样品出现超导性的理论解释，一些研究者也提出了质疑。

目前，两篇相关论文发布于arXiv预印本网站（未经同行评审），另有一篇相关研究曾于2023年4月发表于《韩国晶体生长与晶体技术杂志》（Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology），据《新科学家》介绍，部分作者还曾于2022年8月申请了LK-99的专利。这两篇论文都提出了相似的测量结果，但其中一篇论文的作者之一、美国威廉和玛丽学院的教授Hyun-Tak Kim表示，另一篇论文（Kim未参与撰写）包含“许多缺陷”，并且上传时未经他许可。同时，Kim表示他将尽力支持任何相关的复现尝试，并正在与同事致力于完善该超导体样品。（New Scientist）

· 航空航天 ·

美国计划于2025年底或2026年初向地球轨道发射核动力火箭

DRACO航天器艺术概念图（图片来源：DARPA）

今年1月，美国航空航天局（NASA）宣布，NASA将加入美国国防高级研究计划局（DARPA）的“地月间敏捷操作演示火箭计划”（Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations，DRACO），并合作开发使用核热推进（nuclear thermal propulsion）引擎的航天器。而在当地时间7月27日，负责开发DRACO航天器的洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin）在一场新闻发布会上揭示了更多相关细节。

洛克希德·马丁公司月球探索项目副总裁表示，首个核热推进航天器的太空展示目标发射窗口是2025年底或2026年初。DRACO航天器将在预期轨道上使用核热推进引擎运行数月，以证明它可以在太空中长时间工作。为确保安全，DRACO火箭只有在到达相对较高的环绕地球地球轨道（可能在700到2000千米之间）后，才会启动核动力引擎，在这个高度，航天器需要至少300年的时间才能通过大气阻力落回地球，足以确保其核燃料在降落时全部耗尽。此外，引擎上还将配备一块能够吸收中子的金属，防止中子引发链式反应，起到类似核反应堆中控制棒（control rods）的作用。DRACO的项目经理表示，该飞行器不需要重型运载火箭，预计项目总花费为4.99亿美元，由NASA和DARPA分别承担一半。（space.com）

· 材料 ·

金属也可以自行修复

疲劳损伤是导致机器设备退化甚至损毁的常见原因，而金属在使用时也不例外。由于重复应力或运动，金属中会产生微观裂纹，并随时间扩散，最终导致机器失效。仅在美国，这种金属疲劳每年就造成了数千亿美元的损失。尽管科学家提出过一些自修复材料，但自修复金属一直没有取得实质性的进展。近日，发表在《自然》（Nature）的一项研究发现，在纳米尺度上，金属片的裂纹能在无人为干预的情况下自我修复。

科学家原本想评估裂缝在铂纳米片上的扩散。他们开发了一种能以每秒200次频率拉动金属末端的技术，并通过专门的电子显微镜技术观测样品状态。在实验进行四十分钟后，他们发现裂缝的一端竟重新融合在一起，没有留下任何裂纹痕迹。这项研究支持了迈克尔·德姆考维奇（Michael Demkowicz）在2013年提出的理论。该理论认为，在特定条件下，金属应该能够通过冷焊（cold welding，一种无需加热的固态焊接技术）来修复由磨损或撕扯引起的裂纹。金属材料自我修复的发现不仅挑战了工程师设计和评估材料抗疲劳寿命的基本理论，还具有巨大的应用潜能：能够自愈合的发动机、桥梁和飞机等结构将变得更加安全和持久，从而大大降低维修和更换成本。尽管目前对于这种自修复过程仍有很多未知，但这一发现无疑代表了材料科学的一大飞跃。（Sanda National Laboratories）

· 考古学 ·

古DNA揭示欧洲新石器时代社群的新信息

目前，对于史前社会的社会和亲缘关系的推断主要基于考古学数据，但葬在一起的个体之间是否有遗传关联或是否都来自这个地区很难明确。近日，在一项发表于《自然》（Nature）的研究中，研究者分析了发现自法国居尔吉les Noisats一处遗址的古人类DNA。研究显示，有些女性会离开她们的社群加入另一个社群，并证明了该社群稳定的健康状况和拥有互相支持的社交网络。

研究团队将考古学数据与葬在居尔吉的约100名个体遗骸的古代全基因组数据相结合，这些个体可追溯至公元前约4850-4500年。个体的微观人口学结构揭示了关于社会结构、生活条件、遗址使用的高分辨率信息。作者发现了一夫一妻制配偶关系的证据，而且整个社群都是父系遗传。缺少半同胞和存在大量成年同胞的证据说明该社群健康状况稳定且有一个互相支持的社交网络，能促进较高的生育率和较低的死亡率。此外，这个社群被发现只在该遗址生活了几十年，在遗传学上由两个主要谱系相连，总共跨越了7代人。该研究代表了迄今最大的用古DNA重建的谱系，或为今后的古遗传学研究奠定了基础。

· 新技术 ·

热辅助探测让夜晚“亮如白昼”

近日，《自然》（Nature）发表了一项包含热探测的新技术，能增强计算机视觉和测距系统。该技术能提高对夜间物体感知和辨认，或可用于自动驾驶汽车导航。

机器感知周围环境的能力关乎人类与机器人（包括自动驾驶汽车和机器人助手）的社会互动，能让这些机器能在没有人类干预的情况下进行决策。相机视觉依赖照明，因此许多机器会通过使用声呐、雷达和激光雷达这类非可见信息的传感器来增强相机视觉。热信号也能用于辅助对某个场景的感知，但因为物体会不断释放和散播热辐射，所以热视觉一般缺乏材料特异性，容易产生模糊、不清晰、弱纹理的图像。

研究团队开发了利用热物理学和机器学习提升夜间感知的“热辅助探测与测距”（HADAR）。HADAR使用的技术能消除杂乱的热信号。作者证明了HADAR能在黑暗中感知纹理和深度，而且能感知物理特性。HADAR在夜间的感知准确度超过了目前使用的热测距技术，在日间的感知准确度堪比传统的基于照明的彩色立体视觉。作者指出，虽然HADAR仍面临实际应用中的挑战（如实时数据采集、动态模糊和成本问题），但在自动化导航和野生动物监测方面或有广泛应用。

撰文：三匝、冬鸢、二七

编辑：不周、冬鸢

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来源: qq

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