前沿掃描六則

暗能量與暗物質獲最精確計算

暗能量和暗物質都是宇宙學標準模型的基石，但至今還沒有被直接探測到，因此也是該模型的最大謎團。美國天體物理學家通過一項被稱為“Pantheon+”的分析，對宇宙的組成和演化設置了迄今為止最精確的限制。宇宙學家確認宇宙由大約三分之二的暗能量和三分之一的物質組成，而這些物質主要以暗物質的形式存在，在過去數十億年中加速膨脹。Pantheon+得出的另一個關鍵結果則是確定了當前宇宙的膨脹率，即哈勃常數。研究發現哈勃常數為73.4km/（s·Mpc），不確定性僅為1.3%。

單芯片光源創下數據傳輸新紀錄

丹麥、瑞典和日本的科學家通過將數據分成一系列色彩包，使單個計算機芯片能通過光纖電纜，在7.9 千米范圍內，每秒傳輸1.84 千萬億比特（PB）的數據，創下單芯片作為光源傳輸數據的新紀錄，有望催生性能更優異的芯片，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發光的激光器，以及將數據編碼到每個輸出流中的獨立設備，但這些可以集成到芯片上，使整個設備的尺寸與火柴盒一樣大。

新鋁合金將航天器屏蔽輻射能力提高百倍

太空探索領域經常使用鋁合金，因為它們既輕質又堅固。但當它們長時間暴露于來自太陽或銀河系射線的強輻射下時，分子結構會發生變化，變得很脆弱。奧地利科學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。

透明木材有望取代塑料

印度科學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，用于制造汽車擋風玻璃、透明包裝以及生物醫學設備。透明木材具有可再生性和可生物降解性，可減少對環境的生態影響。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素并用透明塑料材料代替制成，木質素是一種支撐植物組織的天然生物聚合物。

3D打印讓二維碼“可食用”

包含數據的標簽通常用于食品行業。日本大阪大學研究人員開發出一種方法，將一個3D 打印的可食用二維碼標簽嵌入食物中，無需破壞食物即可讀取。研究人員稱，這種方法是食品數字化轉型的一個很好的例子，將提高食品的可追溯性和安全性。這項技術還可用于通過增強現實來提供新穎的食品體驗，這是食品行業中一個令人興奮的新領域。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，廣泛采用這項技術有望為更清潔的未來鋪平道路。

突破技術十分鐘完成電動汽車充電

美國賓夕法尼亞州立大學研究人員開發出一種突破性技術，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錄組合。該技術依賴于內部熱調制，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。他們設計了一種新的電池結構，除了陽極、電解質和陰極之外，還添加了超薄鎳箔作為第四種成分。鎳箔可自主調節電池的溫度和反應性，從而可在幾乎任何電動汽車電池上實現快速充電。