石墨烯多年來一直令科學家驚豔，因其極高的強度、薄度以及幾乎無阻力地傳導電流的能力。然而，在實驗室之外，這種奇蹟材料卻一直難以實際應用。主要原因並不是成本或性能，而是化學性質。石墨烯容易聚集，而無法均勻地分散於液體或塑料中，這使得它難以轉化為塗層、油墨或複合材料。以往解決這一問題的嘗試往往會損害石墨烯的特性，即其導電性。一項新的研究顯示，這一長期的權衡並非不可避免。研究人員利用機械力和常見的氨基酸，展示了一種使石墨烯既具有電活性又易於加工的方法，且無需使用有毒化學品、極高的熱量或高環境成本。

這項研究的團隊指出，「我們的方法在常溫和常壓下能實現約80%的高產率，並且相比傳統方法，能源需求顯著降低。」研究人員面臨的主要挑戰是平衡兩個相互對立的需求。石墨烯必須與周圍材料相互作用，以便良好分散，但過度改性其表面會破壞允許電流流動的電子網絡。氮原子提供了一個巧妙的解決方案，因為它們可以引入極性而不破壞導電性。

然而，多數氮掺雜技術遠未實用，有些依賴於超過760°C的高溫，有些則需要類似深海環境的壓力，許多還涉及氫肼或三聚氰胺等危險化合物。即使是更新的機械方法也仍然依賴於不安全的氮源或能源密集的後處理步驟。蒙納士大學的團隊採取了不同的路徑。研究人員不依賴熱或溶劑，而是利用機械化學，即透過物理衝擊推動化學反應。在一個旋轉的行星式球磨機中，石墨片與氫氧化鉀和甘氨酸（生物體內常見的簡單氨基酸）混合。磨粉過程在常溫和正常大氣壓下以每分鐘400轉進行20小時。

隨著磨球與石墨的碰撞，材料被不斷破碎並剝離成薄石墨烯片。與此同時，氫氧化鉀通過去除甘氨酸氨基上的氫原子來激活甘氨酸。研究作者指出，「這種一鍋法過程同時實現了剝離和氮掺雜，產生了吡咯類、石墨類和吡啶類功能，提供了導電性（相當於石墨粉的30%）和在多種溶劑中的長期分散性（可達一個月）的獨特平衡，這在傳統功能化方法中極少實現。」

該方法的產率達到80%，這在固態石墨烯加工中異常高，氮含量約為2.3%。石墨氮的存在尤為重要，因為它提供額外的電子，有助於保持電導性。研究人員還量化了環境表現，該過程的E因子為88，意味著每單位產品產生的廢物相對較少。這與基於三聚氰胺的固態方法（E因子約為135）相比，表現良好，並且大大優於濕法球磨法，後者的廢物產生量可高達17,000。

二氧化碳排放因子的計算，包括電力使用和化學品生產，也顯示出相對於水熱和高溫技術的明顯優勢。結果材料解決了最初的問題。雖然原始石墨的電導率極高（約3000 S/m），但其在常見液體中的分散性卻幾乎為零。單純磨碎石墨會破壞導電性，降低至約30 S/m。而氮掺雜的石墨烯則達到了1170 S/m的導電率——大約是原始石墨的三分之一——並且在水、乙醇、檀香油、賽倫和己二醇中的分散性極佳。穩定的分散液可持續長達一個月，並在水和乙醇中顯示出強負的電位。

為了確認是氮而非氧導致了這一行為，研究人員在保持氮不變的情況下減少了氧官能團的含量。即使氧含量下降，分散性仍然不變，而導電性則進一步提高至1478 S/m，清楚地顯示出氮功能化是關鍵因素。

接著，研究團隊測試了這種更清潔的石墨烯是否可以實際改善材料。他們將少量納米片添加到一種可回收塑料（vitrimers）中，這種塑料在加熱時可以重新排列其內部鍵結。使用不到1%的重量，將拉伸強度提高了73%，並使材料的分解溫度提高了11°C，表現遠超出傳統碳填料，後者通常需要十倍以上的材料。

電氣性能也大幅改善。vitrimer的電阻從接近3,000 兆歐姆下降至僅0.013歐姆，允許電流輕鬆流過。施加16伏特的電壓使複合材料在兩分鐘內加熱至158°C，觸發聚合物內部的鍵結交換反應。寬達176微米的刮痕在六分鐘內完全癒合，而未填充的塑料則完全失敗，因為它無法有效分配熱量。氮掺雜的石墨烯還改變了材料對應力的反應。例如，普通石墨填料使應力鬆弛時間延長至近400秒，但氮掺雜的納米片將其縮短至僅16秒，於200°C時的表現尤為突出。

儘管工業規模的生產仍需進一步優化，特別是在降低磨粉時間上，這項研究顯示出高性能的石墨烯並不必然與環境成本相悖。通過用自然存在的分子和機械能量取代有毒的掺雜劑和極端條件，研究人員為可持續導電填料提供了一條切實可行的道路。該研究已發表於《ACS Sustainable Chemistry Engineering》期刊。

位於中國東部的南京市，擁有近 1,000 萬人口，是江蘇省的省會，於週三經歷了一次長達六小時的衛星導航中斷。當地政府表示，依賴 GPS 和北斗系統的服務，包括汽車導航、外賣、打車和無人機操作，遭遇了所謂的「系統性異常」，使得用戶無法依賴標準的定位數據。居民報告稱，位置漂移嚴重，完全失去了路況信息，這對日常生活和商業活動造成了很大干擾。

根據當地媒體報導，打車訂單下降約 60%，外賣效率下降約 40%，而共享單車系統則出現了高達 35 英里（約 56 公里）的定位錯誤，這對城市的流動性和物流造成了顯著影響。

南京衛星應用產業協會的技術分析顯示，這次中斷是由於全球導航衛星系統（GNSS）信號的「暫時干擾和抑制」，而非任何移動網絡故障。協會解釋，干擾特別針對了北斗和 GPS 的民用頻段，導致接收器無法準確檢測定位信號。因此，正常的導航變得不可能。即使是擁有離線地圖的設備也遭遇了嚴重的定位漂移，完全失去了數據反饋。

中國國家機構並未具體說明誰可能進行了干擾或背後的原因。它指出，如果這次中斷是由於在重大事件期間實施的臨時信號控制措施，那麼這種行為屬於標準行業安全協議，這意味著可能正在進行某種高安全性事件。

事件過後，相關的衛星信號逐漸恢復正常，為受影響的用戶和位置依賴應用重新提供導航服務。

南京衛星應用產業協會強調了北斗和 GPS 在軍事和民用信號處理上的主要差異。北斗將軍事和民用頻率物理上分開，軍事頻段由專用的加密和抗干擾技術保護，以確保國防和安全的可靠服務。相較之下，GPS 在相同的載波頻率上同時傳輸軍事和民用信號，但通過不同的加密和頻譜調制技術將其功能性分開，允許民用使用的同時維持軍事操作的安全。

專家表示，此次事件中民用北斗和 GPS 信號的同時中斷是「深思熟慮的戰略規劃」的證據。他們解釋道，在中國與北約之間的潛在衝突中，北約依賴美軍運營的 GPS，任何對北斗的干擾都會影響到 GPS，形成戰略上的制衡。分析人士指出，使北斗的民用頻段與 GPS 兼容，構成了一個重要的戰略威懾，任何針對北斗民用信號的故意干擾也將影響依賴 GPS 的應用，從根本上阻止惡意干擾，增強中國民用導航服務的安全性。

中國科學家最近據稱開發出一系列新型光子微芯片，這些微芯片在速度和效率上可能超越 NVIDIA 的頂尖人工智慧（AI）圖形處理單元（GPU）超過 100 倍。根據聲稱，這些新芯片在某些特定的生成任務中，如視頻製作和圖像合成，能夠輕鬆超越 NVIDIA 的領先技術。雖然這聽起來令人印象深刻，但重要的是要理解，這些芯片並不是 NVIDIA 類型 GPU 的直接替代品，特別是在通用用途上。若聲稱屬實，它們將代表一種新的計算架構，專為狹窄定義的 AI 工作負載而設計，尤其是視覺和生成圖像創建方面。

NVIDIA 的 GPU（如流行的 NVIDIA A100）使用電子通過晶體管運作，這使得它們可以逐步執行指令，並且證明其靈活性極高（即能同時運行多個程序）。然而，這類芯片的功耗非常高，且很快會變得過熱，此外，它們還需要尖端的製造技術來生產。

這些新型中國光子芯片（如 ACCEL 和 LightGen）則使用光子而非電子來運行。它們通過光學干涉進行計算，這使得其運行速度極快且能效超高。然而，與 NVIDIA 的 GPU 相比，這些光子芯片在靈活性上相對有限。不過，利用較舊的製造工藝來生產這些芯片是相對簡單的。

ACCEL 由清華大學開發，是一款混合芯片，包含光子元件和類比電子芯片部分。這些芯片可以使用較舊的中芯國際（SMIC）技術來製造，並已顯示出能夠提供 4.6 PetaFLOPS 的性能，同時消耗極少的電力運行。值得注意的是，1 PetaFLOPS 代表每秒可執行一千萬（10^15）次浮點運算。雖然這聽起來令人驚嘆，但必須指出的是，這些芯片並不運行代碼，也不進行像 NVIDIA 芯片那樣的內存密集型操作。它們僅執行預設的類比數學運算，這對於圖像識別、低光視覺等任務來說是完全足夠的。

另一款 LightGen 由上海交通大學和清華大學的聯合團隊開發。與 ACCEL 不同，這款芯片是完全光學的，擁有超過 200 萬個光子神經元。據稱，這款芯片能夠執行圖像生成、風格轉換、去噪以及 3D 圖像處理等任務。與更傳統的芯片（如 NVIDIA 的）相比，LightGen 在執行這些任務時速度快於 100 倍，且僅需用到極少的電力。

研究團隊解釋，LightGen 是迄今為止光子技術能實現真正生成 AI 的最強有力證明，但僅限於非常特定的領域。ACCEL 和 LightGen 顯示出光基 AI 硬體在狹窄 AI 任務上能夠在性能上超越 GPU 的程度。然而，它們是專門的類比機器，而非通用的替代品，這一區別至關重要。讀者可以在《科學》期刊中查看相關研究。

隨著對下一代能源儲存技術的熱情高漲，固態電池越來越被視為提升鋰電池安全性的突破性解決方案。然而，近期專家的評論指出，隨著這項技術逐漸接近商業化和規模化，仍然存在一些重要風險未解決。固態電池用固體材料取代了傳統的液體電解質，這一變化被普遍認為能提高能量密度，並擴大操作安全邊際。

同時，注意力也轉向中國即將在 2026 年 7 月 1 日生效的國家電池安全標準，該標準要求電池在定義的濫用測試中持續五分鐘不著火或爆炸。然而，業內分析師強調，該法規適用於各種電池化學物質，並未消除鋰基系統固有的安全挑戰。

在最近的行業活動中，研究人員對固態電池作為無風險技術的觀點提出了反駁，強調這些電池仍然是高能量密度的電化學系統。學術界人士警告，熱失控的潛在風險無法完全消除，特別是在依賴鋰金屬的設計中。儘管使用了固體電解質，鋰的高反應性仍然造成安全挑戰，這些挑戰必須通過材料工程、電池設計和製造控制來解決，而非僅依賴固有安全的假設。

近期業內分析師引用的實驗結果表明，即使在沒有氧氣的情況下，鋰金屬仍然可以與陰極材料直接互動。在極端條件下，這種互動可能在約 4,500 華氏度的溫度下觸發鋁熱反應。專家們指出，固態設計未能完全解決鋰樹枝晶生長的問題。儘管固體電解質預期能限制樹枝晶的形成，但微小的缺陷或晶界仍然可能讓樹枝晶擴散，並引發內部短路。

中國汽車製造商正在推動固態電池更接近路面應用。在中國的汽車產業中，固態電池的動力正在增長，這強化了隨著技術向路面應用發展而進行嚴格安全驗證的重要性。FAW 集團宣布計劃於 2027 年在其 Hongqi 車型中引入固態電池，而 GAC 集團則已在全固態電池試點設施啟動試產，以支持有限的車輛測試。

同時，東風汽車的目標是在 2026 年底之前實現能量密度約 350 Wh/kg 的電池的大規模生產，這一水平能支持電動車在單次充電下行駛超過 620 英里的距離。綜合這些計劃，專家們持續強調在商業推廣的同時，也必須進行嚴格的安全驗證。

一些中國分析師警告，將固態電池描繪為解決火災或爆炸的保證，簡化了這項技術。他們指出，傳統的液態鋰離子電池仍然透過防火電解質、保護性電極塗層和能耐受更高溫度的電池設計等進步而變得更安全。這些改進有助於保持基於液體的鋰離子電池的可行性，特別是在靜態能源儲存方面。像防火電解質、保護塗層和耐高溫設計等進步降低了火災風險，使它們在固態技術發展的同時，仍然成為家庭、企業和電網的可靠選擇。

來自德克薩斯州的 ZettaJoule 獲得了 Aramco Services Company 的正式支持，該公司正在推進高溫氣冷反應堆（HTGR）項目，旨在產生高達 950°C（1,742°F）的過程熱，這比傳統水冷型號的輸出高出 600°C（1,112°F）。這款先進的小型模組反應堆（SMR）是基於自 1998 年開始運行並於 2001 年通過日本原子能機構的 HTTR 達到全功率的技術進行現代化。

在致美國能源部和商務部的信中，Aramco 呼籲聯邦政府支持，以加速該項目的開發，這向全球投資界傳達了這項技術值得進一步商業化的信號。作為石油和天然氣行業的領軍者，Aramco 的參與對 ZettaJoule 來說是一個關鍵時刻。通過倡導政府支持，Aramco 意在向全球投資社群表明這項技術的商業價值。

Aramco 計劃在開發階段保持密切參與，以評估這些反應堆如何有利於其上游和下游業務。這一合作關係突顯了利用核熱能去碳化需要極高熱量的重工業過程的日益興趣。

ZJ 反應堆基於成熟的工程基礎，而非實驗性概念。它現代化了來自日本原子能機構的高溫工程測試反應堆所衍生的經過安全測試和公開的技術。通過在這一既有框架上進行開發，ZettaJoule 希望創建一個可靠的參考反應堆，為未來在各個工業領域的商業部署鋪平道路。

該公司的領導層對於項目的前景表達了強烈的信心。聯合創始人兼 CEO Mitsuo Shimofuji 指出，Aramco 的認可證實了這些反應堆能夠為各行各業解鎖新解決方案的潛力。ZettaJoule 的聯合創始人、總裁兼 CEO Mitsuo Shimofuji 表示：「我們非常高興獲得 Aramco 的支持，並對他們對我們 ZJ 先進 SMR 的強大潛力的認可感到鼓舞。」執行副總裁 Jeff Harper 強調，該公司已充分準備好通過私營夥伴關係和政府支持推進該項目。

高溫反應堆技術的轉變在全球範圍內正取得顯著進展，這一點在 Interesting Engineering 最近的報導中得到了強調。中國的 Shidaowan 核電廠啟動商業運營，成為全球首個第四代高溫氣冷反應堆，標誌著一個重要的里程碑。製造創新的加速也促進了這些先進系統的部署。

Interesting Engineering 最近詳細介紹了 Sheffield Forgemasters 如何在不到 24 小時內成功焊接核反應堆容器，使用了局部電子束焊接技術。此外，ZettaJoule 項目的技術基礎在其本國也正在復甦。日本原子能機構近期恢復了其高溫工程測試反應堆的運行，這一技術正是 ZettaJoule 當前正在進行現代化的技術，該設施在福島事故後成功滿足了嚴格的新安全標準。

新加坡國立大學的研究人員發現了一種利用蒸氣沉積法製作鈣鈦礦-矽串聯太陽能電池的新方法。這一新過程顯著提高了太陽能電池的效率，超過了 30%，同時也增強了其耐用性。這種新工藝可以在真正的工業矽晶圓上製造，而不僅限於實驗室條件下的樣品，這一突破消除了鈣鈦礦-矽串聯電池從實驗室產品轉變為商業產品的主要障礙。

為了實現這一目標，研究團隊在商業太陽能電池實際使用的紋理矽晶圓上進行了蒸氣沉積。這是迄今為止沒有人能夠可靠實現的成就。鈣鈦礦-矽串聯電池實際上是由兩種不同材料組成的堆疊。第一層（底層）通常由矽組成，能有效處理低能量光；第二層（上層）則是鈣鈦礦，對高能量光的處理能力優越。這樣的配置能夠捕捉更多的太陽光譜，使效率超越標準矽面板的約 22% 至 24% 的上限。

雖然這一解決方案具有潛在的優勢，但也面臨一些固有問題。首先，鈣鈦礦對熱非常敏感，這在屋頂安裝的太陽能電池板可升高至 70 °C 至 85 °C 的情況下是一個問題。鈣鈦礦的長期穩定性也令人擔憂，許多電池在幾個月內就會降解。此外，實驗室電池通常使用平坦的矽，而真正的晶圓則是紋理化的，這造成了製造上的不匹配。紋理化晶圓（由微米級的金字塔組成）至關重要，因為它們能夠捕捉光線，但在均勻覆蓋鈣鈦礦時卻非常困難。

研究團隊因此轉向蒸氣沉積技術。這一工藝可擴展、環保且符合行業標準，因為它已在半導體製造中廣泛應用。然而，這些有機鈣鈦礦分子不喜歡均勻地粘附在陡峭的紋理表面上，這導致了不良的薄膜，最終造成失敗。為了解決這一問題，團隊引入了一種專門設計的分子“助劑”，該助劑能與矽表面結合，並促進鈣鈦礦分子的均勻吸附，同時在蒸氣生長過程中保持化學平衡。

根據研究團隊的介紹，新電池在功率轉換方面顯示出顯著增長，在 1,400 小時的 85 °C 測試後僅顯示出 10% 的輸出下降。在 2,000 小時的運行測試中，這些電池在 1-sun 照明（1,000 W/m²）條件下表現出驚人的操作穩定性。展望未來，團隊希望能夠從小型電池擴展到全尺寸模塊，並希望通過多年的戶外耐久性測試來證明這項技術的實用性。

如果這項技術能夠實現規模化生產，將大大增加鈣鈦礦-矽串聯面板在屋頂和太陽能農場上實現的機會，而不僅僅停留在學術期刊中。研究負責人侯毅副教授表示：“通過蒸氣沉積的鈣鈦礦，我們同時解決了兩個基本挑戰：與真正的工業矽晶圓的兼容性及在高溫下的穩定運行。”他補充道：“這是蒸氣生長的鈣鈦礦串聯電池實現商業部署所需耐久性的首次證據，使我們更接近實用和可靠的串聯太陽能模塊。”

一個國際考古學家團隊計劃利用宇宙射線粒子，透過一種稱為「μ射影技術」的過程，深入探測神秘而壯麗的 El Castillo 廟，並以空前的細節繪製其內部結構。這座宏偉的 El Castillo，亦即庫庫爾坎神廟，位於奇琴伊察（Chichen Itza）遺址內，並被譽為新世界七大奇蹟之一。該神廟長約 182.09 英尺（約 55.5 米）、寬約 98.43 英尺（約 30 米），不僅僅是一座龐大的紀念碑，更是世界上最古老的廟宇之一，建於公元 700 至 1300 年之間的瑪雅文明。

作為一個傳奇結構，這座神廟每年兩次展現出巨蛇的幻影，功能上也作為一個龐大的太陽曆，並擁有複雜的內部結構，考古學家們仍在積極探索。這次的研究將使用 μ射影技術，一種先進的成像技術，深入探討神廟的內部，為其形狀和功能帶來新的見解。如果 μ射影技術成功，這項研究將標誌著中美洲建築非侵入性探索的重大進展。

作為最高大且最卓越的瑪雅廟宇之一，El Castillo 由石灰岩塊建成，擁有九個平台，並由中央階梯分隔。這種設計有效地將平台數量加倍，形成一個功能性的日曆。每年春秋分時，光影的變化營造出一條蛇形滑下神廟側面的視覺效果。考古學家們對繼續挖掘其特徵感到迫切，因為自 1930 年代以來發現的幾個內部房間至今仍未被充分探索。

後續的研究顯示，神廟的表面下隱藏著另一座金字塔，且古代瑪雅人在一個約 70 英尺（約 21 米）深的聖水坑上建造了 El Castillo。對於瑪雅人而言，聖水坑被視為通往冥界的神聖入口及雨神查卡（Chaac）的家。這座建築奇蹟及巨型日曆值得使用最先進的技術，因為所有以往的努力表明，這座金字塔的佈局遠比之前所理解的更為複雜。

透過 μ射影，考古學家們將利用亞原子粒子穿透石材而不破壞其物理結構。這提供了一種成像內部的方式，捕捉自然產生的μ子，這些粒子能揭示大型物體、地質結構和古代建築的內部密度。團隊將首先將成像技術指向與通道相連的兩個已知房間，然後探測神廟的其他新部分，如其底層結構。

這座神廟可能比目前所知的更為壯觀。如果 μ射影成功地繪製了這些已知的瑪雅廟宇區域，這將在考古學中開啟一個令人興奮的新篇章，成為一項首屈一指的非侵入性技術。這個項目由墨西哥人類學和歷史研究所（INAH）主導，與墨西哥國立自治大學（UNAM）及多個美國機構合作，這項努力的規模顯示出任務的重要性。全世界都在期待他們將會發現這個古老奇蹟的更多秘密。

在星星、巨大行星甚至地球核心的深處，物質存在於一種奇特的中間狀態——既不是固體也不是完全的等離子體。這種極端的物質形態被稱為「溫密物質」，它塑造了行星生成磁場的方式以及核聚變的過程。然而，儘管溫密物質在宇宙中普遍存在，它仍然是一個謎，因為它的溫度甚至高於太陽的表面，並且無法使用傳統儀器觸及。經過近十年的努力，一組研究人員終於找到了一種方法，能夠直接測量其最重要的特性之一——電導率，而不需要實際接觸到它。這一突破揭示了一種新的方法，讓科學家能夠探索以前無法實驗的環境。

直到目前，科學家只能估計溫密物質的電導能力。傳統方法需要將電線或探針與材料物理連接，但當溫度飆升至數千度時，這種方法立即失效。因此，物理學家對溫密物質的許多認識都依賴於間接線索和難以驗證的理論模型。研究團隊通過完全去除接觸來解決這一挑戰。他們並沒有觸碰材料，而是使用了光。首先，研究人員取了一小塊鋁樣本，並用強激光照射，迅速將其加熱至約 10,000 開爾文，幾乎是太陽表面溫度的兩倍。此時，鋁進入了溫密物質狀態。

接下來，關鍵的創新出現了：研究團隊向這塊發熱的樣本發射太赫茲輻射，這是一種波長非常短的光。這束光在鋁內部誘發了一個電場，而無需物理接觸。通過仔細測量材料對該電場的反應，研究人員能夠直接計算出其電導率。根據研究的高級作者 Siegfried Glenzer 的說法，「這是迄今為止測量溫密物質電導率的最準確技術。」

團隊觀察到的結果讓他們感到驚訝。隨著鋁的加熱，其導電能力急劇下降，不止一次。第一次下降是在材料從固體金屬轉變為溫密物質時發生的，這是預期的。而第二次下降，卻是以前從未明確觀察到的。為了理解原因，研究人員轉向美國能源部的 SLAC 國家加速器實驗室，使用了超快電子衍射技術。通過向樣本發射高能電子，他們捕捉到了鋁在百萬分之一的百萬分之一秒內變化的原子級快照。這些測量顯示，第二次導電能力下降發生在溫密鋁的原子結構突然失去有序排列變得無序時。

這種新的無接觸方法不僅僅是解決了一個技術問題。它還為物理學家提供了一種可靠的方法，以測試和完善在極端條件下的物質模型。這些模型對於理解星星、行星內部以及聚變能量至關重要。它可能幫助科學家更好地解釋地球磁場的生成方式，並改善核聚變實驗的設計，因為在這些實驗中，材料面臨著類似的極端環境。

不過，這種方法仍然存在一些限制。迄今為止，該方法僅在鋁這種相對簡單的金屬上進行過演示。然而，研究團隊已經計劃擴展其工作。研究的第一作者、斯坦福大學的博士後研究員 Benjamin Ofori-Okai 表示：「我期待著在更複雜的材料以及與地球核心相關的材料上進行這些測量，例如鐵。」幾十年來，物理學家知道溫密物質的存在，但卻幾乎無法研究。如今，隨著光作為精確的非接觸探頭，這一障礙終於被打破，將宇宙中一些最極端的環境首次帶入實驗範疇。這項研究發表在《自然通訊》期刊上。