3月3日外媒科学网站摘要：尺寸缩至万分之一 纳米天线颠覆无线通信

3月3日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
大西洋“传送带”或因气候变化减速，但不会停摆
一项最新研究表明，尽管面对严峻的气候变化，大西洋经向翻转环流（AMOC）——一个对全球气候至关重要的洋流系统——在本世纪末之前不太可能崩溃。这一发现与之前关于AMOC可能因全球变暖而瓦解的预测形成了对比。
AMOC被称为大西洋中的“巨型传送带”，它将温暖的表层海水从南向北输送，到达北大西洋后下沉并向南回流，形成深层冷水流。这一系统在全球热量、盐分和海水成分的分布中起着关键作用。然而，近年来，AMOC的强度因极地冰融化、风模式变化和降水变化而逐渐减弱，引发了科学家对其崩溃可能性的担忧。
为了探究AMOC的未来走向，英国气象局的研究人员使用了34个气候模型，模拟了两种极端气候情景：二氧化碳水平增至工业化前水平的四倍，以及大量淡水注入（与格陵兰冰盖融化相当）。在这些情景下，AMOC虽然会减弱，但并未崩溃。研究团队指出，南大洋的强大风力是维持AMOC稳定的关键因素，这些风力推动深层海水上升，平衡了北大西洋的下沉水流。
尽管研究结果显示AMOC在本世纪末之前崩溃的可能性不大，但科学家们强调，即使是减弱也可能带来有害后果。因此，减少温室气体排放、防止气候变暖仍是当务之急。
《科学》网站（www.science.org）
JWST 发现疑似“初代恒星”星系，质量仅为太阳10万倍
近日，一个天文学家团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），可能发现了一个充满“初代恒星”的星系。这些被称为“星族III”的恒星据信仅由宇宙大爆炸后产生的原始气体（氢和氦）组成，不含任何重元素。如果这一发现得到证实，它将为理解宇宙化学演化的起点提供宝贵线索，并揭示出行星和生命所需重元素的起源。
“星族III”恒星的特性目前尚不完全清楚，但大多数理论认为它们质量巨大，可能是太阳的1000倍，比当今任何已知的恒星都要大得多。由于原始气体云中的氢和氦原子紧密结合，难以电离，因此这些气体云会在引力作用下持续增长，直到变得足够致密，引发核聚变反应。这些巨大恒星燃烧得极为炽热且快速，几百万年后就会以超新星爆炸结束生命。
然而，天文学家一直难以找到确凿的“星族III”恒星证据。美国麻省理工学院的研究团队通过扫描数十万个星系的数据，找到了两个候选星系，其中一个名为GLIMPSE-16043的矮星系与“星族III”星系的特征高度吻合。该星系的质量约为太阳的10万倍，恒星燃烧时间不到500万年。
尽管目前仍需要光谱分析来进一步确认，但这一发现可能为理解宇宙早期恒星和星系的形成提供重要线索。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、从-269°C到127°C，新型合金打破温度极限！
日本东北大学的研究人员成功开发出一种钛铝（Ti-Al）基超弹性合金，该合金不仅轻质且强度高，更能在极端温度范围内保持优异的性能。这一创新成果为多个领域带来了革命性的应用潜力。
这种新型合金能够在从液氦温度（-269°C）至高于水沸点（+127°C）的广泛温度范围内正常工作，这是以往材料所无法比拟的。其独特的超弹性能力使得该合金在受到外力作用后能迅速恢复原状，而不会发生塑性变形。
研究团队通过先进的合金设计和精确的微观结构控制技术，成功实现了这一突破。他们利用相图选择合金成分及其比例，并优化了加工和热处理方法，从而获得了所需的材料性能。
该合金的广泛工作温度范围使其非常适合太空探索等极端环境。例如，在月球车上使用这种合金制造的超弹性轮胎，可以应对月球表面的极端温度波动，提高设备的稳定性和耐用性。此外，该合金在极低温度下的柔韧性也使其成为未来氢能社会及其他行业的理想材料。
除了太空探索，这种新型合金还可以应用于医疗设备中的支架等需要柔性的日常应用。其轻质高强的特点也使其在航空航天、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。这项突破性研究的详细内容于最近发表在《自然》（Nature）杂志上。
2、基因开关可让作物在贫瘠土壤中茁壮成长
英国诺丁汉大学生物科学学院的科学家近期发现植物中存在一种基因回路，能够控制叶片生长并帮助植物适应不同环境，这一发现为开发抗旱性更强的作物提供了可能。这项研究发表在最新一期《细胞·宿主与微生物》（Cell，Host and Microbe）上
研究人员研究了在不同养分和水分含量的土壤中种植的玉米叶片生长情况。他们发现，叶片上的微生物群落对叶片生长有显著影响，这一发现颠覆了以往对植物叶片生长的认知。研究团队通过合成微生物群落的再定植实验，揭示了微生物群落如何调节叶片生长的过程。
进一步的研究发现，这种影响叶片生长的机制与植物防御相关的基因回路有关。该基因回路通过差异激活生长与防御的权衡，平衡不同叶片的生长。科学家预测，这种机制可能与叶片生长调控网络的其他分支相交，以建立对生物或非生物胁迫反应的层次结构，确保植物在面临多重胁迫时的生存。
基于这一发现，科学家设想通过工程化叶片微生物群来优化作物的内源性生长与防御权衡机制，从而提高作物在贫瘠土壤中的生长能力，同时不影响植物对病原体的防御。这一研究不仅为理解植物与微生物的相互作用提供了新的视角，也为开发适应极端环境的作物品种提供了新的思路。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、革命性3D生物打印机：几秒内构建人体组织结构
澳大利亚墨尔本大学的生物医学工程师团队开发了一款突破性的3D生物打印系统，能够在极短时间内创建与人体组织高度相似的结构。这款打印机不仅速度惊人，而且能够精确定位细胞，解决了当前3D生物打印技术在细胞排列上的局限。
传统3D生物打印机依赖逐层制造技术，不仅耗时较长，还可能影响活细胞的存活率。而墨尔本大学的这款打印机利用振动气泡产生的声波，在几秒钟内即可完成3D打印细胞结构，速度比传统方法快约350倍。这一创新技术不仅提高了打印效率，还确保了细胞在打印过程中的存活率和结构的完整性。
该系统的核心在于其使用声波定位细胞的能力。通过精确控制细胞的位置，研究人员能够复制出具有复杂组织结构的器官和组织。这为癌症研究、药物反应预测以及新疗法开发提供了强大的工具。此外，该技术还有望减少对动物实验的依赖，推动生物医学研究的伦理发展。
2、传统天线尺寸万分之一！纳米天线颠覆无线通信
中国浙江大学和之江实验室的一个研究团队近日在《光子学》（PhotoniX）上发表了一项创新成果——一种利用光学悬浮纳米粒子的低频接收天线。该天线尺寸比传统设计小近1万倍，为低频（LF）应用如水下通信、地下传感和电离层波导等领域带来了天线小型化的突破。
传统低频无线信号天线因谐振频率与物理尺寸相关，尺寸限制在厘米级，且小型化往往以降低灵敏度为代价。而该研究团队的纳米天线则利用激光捕获的高真空悬浮二氧化硅纳米颗粒（直径143纳米），实现了电荷增强、尺寸-频率解耦和高保真信号解调等关键进展。其中，通过聚焦电子束，纳米颗粒能稳定携带超过200个净电荷，提高了电场灵敏度；纳米颗粒的谐振频率使得100纳米大小的天线能在30 kHz-180 kHz范围内工作；在弱电场下，系统实现了低误码率，验证了其在高真空环境中的可行性。
此外，该纳米天线还具有可调性、矢量检测等技术亮点，通过调整光阱功率可实现连续频率调谐，灵敏度优于传统设计；3D运动跟踪实现全向信号接收，优于传统的标量天线。研究团队还成功传输图像并控制误码率，证明了其实际应用潜力。
尽管目前纳米天线的灵敏度仍比传统设计低3-4个数量级，但其纳米级尺寸和可调性在极端环境中具有独特优势。未来研究将聚焦于阵列集成、频率扩展和芯片级部署等方面，以进一步拓展其应用范围和性能。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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