科学家发现新型二维量子材料 质量增加100倍

科学家发现新型二维量子材料 质量增加100倍 "CeSiI中的电子比普通材料中的电子质量大100倍。这就是它们被称为重费米子的原因。"这项研究背后的乌普萨拉大学研究人员之一Chin-Shen Ong说："CeSiI的特别之处在于，这种有效质量是各向异性的，它取决于电子在原子层中移动的方向。"瑞典乌普萨拉大学物理与天文学系研究员Chin-Shen Ong。资料来源：乌普萨拉大学这项研究是乌普萨拉大学材料理论研究人员与美国哥伦比亚大学研究人员的合作成果。对于乌普萨拉大学的材料研究人员来说，主要问题是从理论上研究材料中电子的量子特性。重费米子的背景和意义重费米子化合物是一类电子相互作用异常强烈的材料。在此过程中，它们在所谓的量子波动中协调运动。这种相互作用使电子的质量比普通材料中的电子大 100 或 1000 倍。这些量子波动被认为在许多至今无法解释的量子现象中发挥了重要作用，如非常规超导现象（电流可以通过材料而不损失能量）和磁性。这种新型量子材料是在哥伦比亚大学实验室合成的，其独特之处在于它具有类似二维的晶体结构，各层之间有明显的分离，原子厚度很薄。这些层由铈、硅和碘（CeSiI）组成，是首例具有重费米子的二维材料。有关重费米子材料的研究已经进行了几十年，但直到现在，研究重点仍是原子紧密排列成三维结构的材料。早在 20 世纪 70 年代，乌普萨拉大学的研究人员就开始重点研究铈基材料，并取得了巨大成功。然而，由哥伦比亚大学实验室合成的这种新材料却独一无二，因为它具有类似二维的晶体结构，各层之间有明显的分离，原子厚度很薄。这些层由铈层、硅层和碘层（CeSiI）组成，是首例具有重费米子的二维材料。"有了这一发现，我们现在有了一个大大改进的材料平台，可以用来研究相关电子结构。二维材料就像乐高积木。我们的合作伙伴已经在着手添加其他二维材料的层，以创造出一种具有定制量子特性的新材料，"Chin-Shen Ong 说。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家首次在考古土壤样本中发现微塑料污染的证据

科学家首次在考古土壤样本中发现微塑料污染的证据 研究小组在七米多深的沉积物中发现了微小的微塑料颗粒，这些样本的年代可以追溯到公元一世纪或二世纪初，发掘时间为 20 世纪 80 年代末。原地保护考古学一直是一代人管理历史遗址的首选方法。然而，研究小组表示，这些发现可能会促使人们重新思考，因为微小的颗粒可能会损害保存下来的遗迹。微塑料是微小的塑料颗粒，从 1 微米（千分之一毫米）到 5 毫米不等。微塑料的来源很广泛，有破碎的较大塑料碎片，也有在塑料制造过程中使用的树脂颗粒，在 2020 年之前，美容产品中经常使用这些颗粒。这项研究发表在《全环境科学》杂志上，由约克大学和赫尔大学共同完成，并得到了教育慈善机构约克考古学会的支持。研究的意义约克大学考古系的约翰-肖菲尔德（John Schofield）教授说："这是一个重要的时刻，它证实了我们本应预料到的事实：以前被认为是原始考古沉积物的地方，调查的时机已经成熟，但事实上却受到了塑料的污染，其中包括 20 世纪 80 年代末采样和储存的沉积物。""我们熟悉海洋和河流中的塑料。但在这里，我们看到我们的历史遗产中含有有毒元素。这种污染在多大程度上损害了这些沉积物的证据价值，以及它们的国家重要性，这就是我们下一步要努力查明的问题"。研究人员在当代和存档样本中发现了 16 种不同的微塑料聚合物类型。资料来源：约克考古学会约克考古学会首席执行官大卫-詹宁斯补充说："我们认为微塑料是一种非常现代的现象，因为我们真正听说微塑料是在最近 20 年，理查德-汤普森教授在 2004 年揭示，自 20 世纪 60 年代以来，随着战后塑料生产的蓬勃发展，微塑料已经在我们的海洋中普遍存在。这项新研究表明，这些微粒已经渗入考古沉积物中，而且与海洋一样，这种情况很可能在类似时期就已经发生，1988 年在约克威灵顿行采集和存档的土壤样本中就发现了这些微粒"。研究在当代样本和存档样本中发现了 16 种不同的微塑料聚合物类型。"考古学关注的是微塑料如何损害考古沉积物的科学价值。我们保存最完好的遗迹例如在铜门发现的维京人遗址在持续1000多年的厌氧水涝环境中，有机材料保存得非常好。微塑料的存在会改变土壤的化学性质，可能会引入导致有机遗骸腐烂的元素。"戴维-詹宁斯补充说："如果是这样的话，就地保护考古可能就不再合适了。"研究小组表示，鉴于这些人造化学物质对考古沉积物的潜在影响，进一步研究微塑料的影响将是考古学家的当务之急。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

MIT科学家首次捕捉到超流体中像声波一样运动的热量

MIT科学家首次捕捉到超流体中像声波一样运动的热量 麻省理工学院的科学家们直接观测到了热量在超流体中的奇怪作用 麻省理工学院 Jose-Luis Olivares超流体是一种罕见的物质状态，它的粘度为零，这意味着物质可以在没有任何阻力或摩擦的情况下流动。人们早就预言，热量应该能够像声波一样在超流体中流动，因此被称为"第二声音"，但直到现在才被直接观测到。"这就好比你有一缸水，让其中一半几乎沸腾，"该研究的作者、助理教授理查德-弗莱彻说。"如果你接着观察，水本身可能看起来完全平静，但突然另一边热了，然后另一边又热了，热量来回流动，而水看起来完全静止。第一种声音说明了声波如何在普通流体和超流体中共同震荡第二种声音说明了热量是如何通过超流体从一端振荡到另一端的，正如新研究中所探测到的那样为了给这一现象成像，研究人员必须创造一种全新的热量探测方式。通常情况下会使用红外线传感器，但制造超流体需要将量子气体冷却到几乎绝对零度，而红外线辐射在如此低的温度下是不会发射的。因此，研究小组转而使用无线电。研究人员使用的量子气体由锂-6 费米子组成，结果发现，这些费米子的温度越高，它们共振的频率就越高。研究小组将较高的无线电频率施加到气体中，这将导致其中较热的费米子产生响应共振。通过追踪哪些费米子在不同时间产生了共振，科学家们就能在热波来回摆动时捕捉到"第二种声音"。该研究的第一作者马丁-茨维尔林（Martin Zwierlein）说："我们第一次可以在这种物质冷却到超流体临界温度时对其进行拍照，并直接看到它是如何从热平衡无聊的普通流体转换到热量来回滑动的超流体的。"研究小组表示，观察这种奇怪的现象可以帮助科学家更好地理解包括超导体和中子星在内的稀有物质状态的热传导性，进而帮助他们设计出更好的系统。这项研究发表在《科学》杂志上。 ... PC版： 手机版：

费米实验室接近发现第五种自然力

费米实验室接近发现第五种自然力 费米实验室的科学家表示他们接近发现第五种自然力。他们发现更多的证据显示 μ子的行为不同于现有亚原子粒子理论的预测，可能有一种未知的力作用于 μ子。如果得到证实，这将标志着物理学的一场革命。我们所熟知的自然力有四种：引力、电磁力、强力和弱力。这四种力控制着宇宙所有天体和粒子的相互作用。但费米实验室在 2021 年宣布他们的测量显示，μ子的磁性略强于粒子物理学标准模型的预测。该结果的统计显著性为 4.2sigma，离宣称发现所需的 5sigma 还差一点。此后研究团队收集了更多证据，降低了测量的不确定性。研究报告已递交到《Physical Review Letters》期刊。 来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

英国科学家维尔穆特逝世 生前领导创造克隆羊“多莉”

英国科学家维尔穆特逝世 生前领导创造克隆羊“多莉” 英国科学家伊恩·维尔穆特（Ian Wilmut）教授逝世，享年79岁。他生前领导的研究团队创造了世界第一只克隆哺乳动物：小羊“多莉”。 法新社报道，维尔穆特2018年从爱丁堡大学退休，同年透露自己罹患帕金森综合征，并宣布支持对该病进行新的研究。他当时对英国广播公司（BBC）说，帕金森病将缩短他的寿命，尤其会改变他的生活质量。 帕金森病是大脑退行性疾病，患者通常会出现动作迟缓、震颤、僵硬、行走不平衡等问题，还会面临一系列非运动并发症，如认知障碍、精神障碍、睡眠障碍以及疼痛和其他感觉障碍。这些症状的发展会带来高残疾率和护理需求。 根据世界卫生组织的数据，帕金森病是仅次于阿尔茨海默病的第二大常见神经退行性疾病，全球有超过850万人受影响。 1996年，维尔穆特领导爱丁堡大学罗斯林研究所团队创造了小羊“多莉”。它是第一只从成体细胞克隆出的哺乳动物，这一震撼世界的突破带动了动物学和医学研究的新进展。 爱丁堡大学副校长马蒂森（Peter Mathieson）说，维尔穆特是“科学界的泰斗”，克隆“多莉”的工作“改变了当时的科学思想”，也继续推动了当今再生医学领域的许多进展。 罗斯林研究所现任所长惠特罗（Bruce Whitelaw）说，维尔穆特的逝世是个令人悲痛的噩耗，“科学界失去了一位家喻户晓的人物”。

科学家在中国桂皮中发现潜在的脱发治疗方法

科学家在中国桂皮中发现潜在的脱发治疗方法 他们之前发现，所谓的"爱的荷尔蒙"催产素通过上调真皮乳头细胞中的基因促进毛发生长，而这些基因在毛发的形成、生长和循环中起着关键作用。然而，通过皮肤注射催产素以激活毛发生长途径的一个问题是，催产素是一种相对较大的分子，因此无法被吸收。肉桂，更确切地说，是来自中国肉桂（桂皮）的肉桂酸。众所周知，肉桂具有广泛的保健功效，包括皮肤抗衰老作用，最近还发现肉桂酸通过对催产素受体的作用增强皮肤弹性。肉桂酸被广泛用于化妆品中，其分子量仅为催产素的一小部分。研究人员评估了肉桂酸对催产素和毛发生长相关基因表达的影响。用不同浓度的肉桂酸（0 至 2,000 微克/毫升）培养真皮乳头细胞。观察发现，1000 和 2000 微克/毫升的浓度会造成细胞损伤，超过 500 微克/毫升的浓度会严重抑制细胞增殖。不过，在浓度低于 500 微克/毫升时，可以观察到催产素和与毛发生长有关的基因的表达呈剂量依赖性增加。用肉桂酸处理毛囊器官组织可增加其"萌芽"长度，这表明肉桂酸处理可促进头发生长研究人员研制出了一种可以再生毛发的人体毛囊类器官（"毛囊球"）。使用类器官（本质上是一个微型器官）使研究人员能够同时将不同的细胞暴露于肉桂酸处理中，从而提供更大、更可靠的数据。他们在毛囊体上测试了 0、50、100 和 500 µg/mL 的浓度，持续时间长达 10 天。结果显示，肉桂酸浓度为 100 微克/毫升和 500 微克/毫升时，头发发芽长度在第八天时有显著增加，这表明最佳浓度就在这一范围内。催产素对毛发生长的影响增加了 1.3 倍，而肉桂酸对毛发生长的影响增加了 1.25 倍。"肉桂酸是一种具有促进头发生长特性的特殊成分，它的鉴定为提高生发产品的功效带来了巨大希望，"该研究的第一作者、云南师范大学工程学院副教授Tatsuto Kageyama说。"此外，对催产素信号介导的生发促进作用机理的新认识将为护发科学提供新的见解，并有助于在药物发现领域加速寻找以催产素受体表达为靶点的新药"。不过，大量购买食用中国肉桂没有任何好处。进一步的研究将侧重于脱发小鼠的实验，以确定通过皮肤施用肉桂酸的效果、所需剂量以及是否会产生任何副作用。不过，如果您想自己在家进行检测，柑橘类水果、葡萄、可可、菠菜、芹菜和黄铜类蔬菜（包括西兰花、球芽甘蓝、卷心菜、花椰菜、羽衣甘蓝、羽衣甘蓝和萝卜）中也含有肉桂酸。这项研究发表在《科学报告》杂志上。 ... PC版： 手机版：