科學家們開發出了高性能的鋰離子和鈉離子電池陽極，這些陽極具有極高的充電速度和穩定性。這項創新可能導致更安全且壽命更長的能源儲存系統。德國漢堡大學的研究人員揭示，傳統的能源材料依賴於高度有序的晶體結構，以提供可預測的離子運輸通道。然而，這種完美的結構往往伴隨著結構的剛性，離子運動的限制，以及在高充電速率下的性能不佳。這些限制使得科學家們尋求新的方法來改善電池的性能。

在最近發表於《Nature Communications》和《Advanced Materials》的兩項研究中，研究人員指出，針對性的不規則性——而非有序性——可以增強離子導電性、提高循環穩定性，並解鎖電池的新儲存機制。漢堡大學化學系的尼古拉·皮納教授表示：「我們的結果顯示，針對性的不完美可以成為材料設計中的強大工具。」此外，漢堡大學化學系的帕特里夏·魯索博士也指出：「通過故意破壞原子有序性，我們正在開啟全新的可能性，以製造出更強大、更持久且更可持續的高性能電池。」

該團隊的研究方法突破了傳統設計規則，可能重新定義材料設計策略。研究團隊通過在鉭鈦氧化物中引入結構無序性以及在鐵鈮酸鹽中控制非晶化，開發了新的材料，這些材料可用於更強大且壽命更長的電池。根據新聞稿的說法，已經為鋰離子電池生產出一種特別耐用的材料。

研究人員表示，即使經過1,000次充電循環，原始性能的很大一部分仍然得以保留。此外，還開發了一種新型材料，適用於鈉離子電池，這是一種更環保的替代品。這種材料在首次充電時會發生顯著變化，但仍然保留重要結構，最終實現非常高的儲存容量和超過2,600次充電循環的長壽命，性能幾乎不變。這項研究首次報導了具有石榴石結構的高性能鈉儲存陽極的鐵鈮酸鹽。

根據研究，鐵的存在促使 FeO6 八面體局部結構的長程有序性喪失，隨後允許在非晶態中進行可逆的鈉儲存。研究人員進一步指出，在 NbO6 平面內形成的短程有序之鋸齒鏈結構創造了一個“骨架”，為偽電容性離子儲存和增強的離子擴散通道提供了豐富的活性位點。研究團隊還強調，無序的鋰陽極和非晶的鈉陽極的結合為超快充電的電動車、可再生能源的固定儲存解決方案以及安全替代舊有電池技術開闢了新的視角。這些研究突顯了原子設計原則在解決全球能源問題上的潛力。

化學家長期以來一直夢想模仿自然的精準，而現在，得益於一種重新利用的酶，他們在這方面又向前邁進了一步。來自巴塞爾大學的研究人員成功地將一種強大的合成方法與酶催化結合，通過金屬氫化物氫原子轉移（MHAT）技術，創造出前所未有的三維分子。這項研究標誌著首次證明酶能催化這類反應，為環保且更具選擇性的化學合成提供了一種全新工具。催化劑在現代化學中至關重要，它們能促進更快、更清潔和更可控的反應。自然界的催化劑——酶，因其能在溫和條件下以驚人的特異性引導反應而備受讚譽。然而，酶的使用主要限於生物轉化。

相較而言，MHAT是一種合成技術，近年來因其將簡單的平面分子轉化為複雜的三維結構而受到關注。這些反應在藥物發展和精細化學合成中尤為有用，因為分子的結構往往決定其功能。至今，MHAT化學大多由金屬催化劑主導，這些催化劑的作用範圍超出了生物學的領域，這在生產單一手性分子方面的選擇性受到了限制。在藥物開發中，這是一個重大缺陷，因為鏡像分子即對映體可能會產生截然不同的生物效應。一種可能是治療性的，而另一種則可能無效甚至有毒。

為了解決這一問題，巴塞爾團隊從自然中尋找靈感和工具。在湯瑪斯·R·沃德教授的帶領下，研究人員重新利用了一種血紅素蛋白，這是一類自然含有鐵中心的酶。通過微妙地調整其催化位點，他們使這種酶能夠以驚人的立體選擇性進行MHAT反應。在測試反應中，該酶生成的目標對映體的比例高達98:2，遠超傳統化學方法。“到目前為止，尚未有已知的酶能進行這樣的MHAT反應，”第一作者張翔博士表示。“這在生物催化中是一種全新的能力。”

這項研究是國家競爭力研究中心「分子系統工程」的一部分，該中心專注於將生物組件整合到合成系統中。這項工作為生產藥品和其他高價值化學品開闢了新途徑，採用更可持續和可擴展的方法。然而，這種新方法並非沒有挑戰。工程化的酶具有高度特異性，這意味著它在狹窄範圍的起始材料中表現良好。如果起始分子的結構有顯著變化，則可能需要重新設計酶，這一過程需要時間和專業知識。此外，研究人員仍在尋找更環保的方式來生產反應中使用的金屬氫化物催化劑。

儘管如此，將酶的精準性與合成化學的多樣性相結合，代表了綠色化學的一個強大新篇章。通過模糊生物學和化學之間的界限，科學家們可能比以往任何時候都更接近優雅、高效且有目的地構建複雜分子，正如自然所展現的那樣。這些研究結果已發表在《自然》期刊上。

根據一項令人擔憂的新研究，家中和車內的空氣可能每天都在悄悄地向人們的肺部輸送數以千計的塑膠微粒。來自法國的科學家發現，個體每天可能會吸入高達 68,000 個微塑膠顆粒。這些微塑膠顆粒是小型顆粒，能夠深入肺部，甚至可能進入血液循環。研究分析了從家庭和車內收集的空氣樣本，顯示出塑膠微粒的濃度比之前的估計高出多達 100 倍。

研究人員使用了一種名為拉曼光譜的強大技術，檢測了 1–10 微米範圍內的顆粒，這一尺寸範疇在以往的研究中大多被忽略。研究的主要發現是，超過 90% 的塑膠顆粒小於 10 微米，這些顆粒比灰塵小得多，並且比單根頭髮的寬度細過 7 倍。法國圖盧茲大學的首席作者及博士後研究員 Nadiia Yakovenko 表示：「這些顆粒一旦吸入，能夠深入肺部。」

這項研究的重點在於，與之前專注於海洋或戶外污染的研究不同，它聚焦於人們最常待的環境，這些環境往往被認為是安全的。Yakovenko 指出：「人們平均 90% 的時間都待在室內，包括家庭、工作場所、商店和交通工具等，而在這些地方，他們卻在不自覺中通過吸入暴露於微塑膠污染中。」這項研究揭示了在家裡和車內這些熟悉的環境中，微塑膠的存在量之高讓研究人員感到驚訝和擔憂。

特別是在車內，微塑膠的暴露量尤其明顯。Yakovenko 表示：「車艙可能成為微塑膠暴露的重要來源，因為這些空間狹小且封閉，內部充滿了塑膠材料，如儀表板、座椅布料和地毯等。這些材料隨著時間的推移，尤其是在陽光照射、摩擦、熱量和日常使用的影響下，可能會釋放出微小的塑膠顆粒。」

微塑膠的健康影響非常令人擔憂。Yakovenko 提到：「當微塑膠被吸入時，這些微小顆粒能夠深入我們的呼吸系統，潛在地引起發炎或刺激。微塑膠攜帶的有毒添加劑，如雙酚 A 或鄰苯二甲酸鹽，可能會進入我們的血液中。」目前的研究仍在進行中，但長期暴露於微塑膠及其添加劑可能會導致呼吸問題、內分泌失調，並增加神經發展障礙、生殖缺陷、不孕症、心血管疾病和癌症的風險。

研究人員希望這些發現能改變人們對室內空氣質量的認識。Yakovenko 表示：「我們希望這些發現能提高對室內空氣作為微塑膠暴露主要來源的認識，這些知識能為未來的公共健康建議、室內空氣質量標準，甚至是我們使用的產品和材料的變化提供指導。」這項研究的結果已發表在 PLOS One 雜誌上。

Spotify 最近開始在英國要求用戶通過面部掃描或照片身份證來驗證年齡，以便能夠訪問受年齡限制的內容。這一舉措是根據英國的《網絡安全法》而實施的，該法於上周生效，要求數位平台實施嚴格的年齡驗證措施，否則將面臨高額罰款。用戶現在報告稱，在聆聽某些明確標示的歌曲或觀看 18 歲以上的音樂視頻之前，會彈出提示，要求他們證明自己已滿 18 歲。Spotify 表示，這項驗證適用於「某些年齡限制內容」，無法確認年齡的用戶將失去其帳戶的訪問權。

Spotify 在其官方信息頁面上解釋道：「當您嘗試訪問某些年齡限制內容時，可能會出現年齡檢查，例如標記為 18+ 的音樂視頻。若您未滿足您所在市場的最低年齡要求，則無法使用 Spotify。」在這裡，英國的最低年齡為 13 歲，任何低於此年齡的用戶或無法確認其資格的人都將自動被移除帳戶。Spotify 的這一做法反映了隨著《網絡安全法》的實施，越來越多的公司開始強化年齡檢查機制。

為了驗證年齡，Spotify 與身份技術公司 Yoti 合作。該系統要求用戶使用設備的相機進行面部掃描，根據生物識別分析估算用戶的年齡。如果掃描無法成功或不準確，用戶可以選擇上傳一張由政府頒發的身份證照片。這一過程與其他受到新年齡驗證法律約束的平台相似。例如，在 2023 年，xHamster 在猶他州實施了 Yoti，要求用戶進行面部掃描或提供照片身份證以便合規。

在 Spotify 的情況下，無法驗證年齡不僅會阻止用戶訪問明確內容，還可能導致帳戶的損失。Spotify 表示：「如果您無法確認自己已滿足使用 Spotify 的年齡要求，您的帳戶將被停用，最終將被刪除。」這一新規則已經導致英國的在線年齡檢查數量激增。根據年齡驗證提供商協會（AVPA）的報告，自法律生效以來，每天增加了五百萬次年齡檢查。

AVPA 的執行董事 Iain Corby 表示：「由於《網絡安全法》下的新規則於周五生效，我們看到英國互聯網用戶在訪問受年齡限制的網站時，每天進行了額外的五百萬次年齡檢查。」這一變化還引發了虛擬私人網絡（VPN）的使用激增，這些工具允許用戶繞過地區內容限制。根據報導，Apple 英國應用商店的前五名免費應用中有四個是 VPN，Proton VPN 的下載量甚至激增了 1,800%。

儘管該法律的目的是保護未成年人，但如生物識別掃描和帳戶停用等執行工具引發了關於隱私、準確性和可獲得性的辯論。Spotify 尚未確認是否計劃將此系統擴展到其他國家。這一系列的變化不僅影響了用戶的訪問權限，還引發了對於未來數位平台如何平衡用戶安全與隱私之間的廣泛討論。

位於加利福尼亞州的一家公司計劃在該州的高野火風險區域部署一種新型的不可燃鐵鹽電池系統。Inlyte Energy 的電池系統能夠在高環境溫度下保持良好的性能，這一創新技術為當地社區提供了更安全的能源儲存解決方案。這些首創的以韌性為核心的電池系統將在加州索諾瑪縣的 Alliance Redwoods Conference Grounds 部署，該設施將與計劃中的 570 kW 太陽能陣列配合使用，從而實現節省電費的目標。根據預測，這個 200 kW / 4 MWh 的電池系統每年可減少多達 $300,000 / 約 HK$ 2,340,000 的電費支出，這無疑將對當地社區的經濟運行產生積極影響。

Inlyte 的首席商務官 Ben Kaun 表示：「隨著停電情況日益嚴重，Inlyte 的鐵鈉電池在社區最需要的地方提供了韌性和經濟實惠的儲能解決方案。這個項目實現了我們的使命。」該項目還獲得了美國能源部電力辦公室的支持，並從關鍵設施能源韌性計劃中獲得了 $4.1 百萬 / 約 HK$ 31,980,000 的資助。項目的性能將與 Electric Power Research Institute 和 Pacific Northwest National Laboratories 的合作夥伴共同進行第三方驗證，進一步保障項目的可信度和有效性。

根據 Inlyte 的說明，該項目由合作夥伴 Vital Energy Solutions 開發，旨在提高野火韌性，降低設施的電費，同時提供無柴油的長期備用電源方案。這一創新電池系統由天然豐富且價格低廉的原材料製成，Inlyte 強調，這些電池在極端溫度下安全且耐用，並且具有長壽命和高回程效率。這種新型電池技術的轉變，正是針對當前能源危機而設計的，這不僅是對技術的突破，也是對社會安全的貢獻。

項目的負責人之一 Mike Dethlefsen 表示：「這個項目對我們的營地和社區來說都是一個改變遊戲規則的舉措。憑藉 Inlyte 的電池和我們的太陽能陣列，我們可以在停電期間獨立於電網運行，並大幅降低成本。」他指出，這一技術的實施確保了社區在電網故障時仍能正常運作，能夠為當地其他關鍵基礎設施提供電力支持。

該項目由位於索諾瑪縣的 Vital Energy 負責項目開發、工程和建設，並將作為微電網和 Inlyte 的鐵鈉電池的主要整合商。根據最新的消息，該項目預計將於 2027 年投入運營。Vital Energy 的項目開發人員 Akshay Pagare 表示：「我們在高火災風險區域的客戶需要提供韌性和節省的微電網解決方案，而不會妥協於防火安全。這個項目將對當地社區產生巨大影響，並成為其他高風險區域的旗艦項目。」這些努力不僅有助於提升公共安全，還能夠為未來的能源解決方案樹立榜樣。

在2014年，格林蘭冰蓋下方發生了一次巨大的地下湖洪水事件，但科學家們直到現在才拼湊出這一事件的具體經過及原因。最新的研究顯示，一個之前未被發現的地下湖以極其強勁的力量排空，導致上方的厚冰層破裂，並在冰面上爆發出來。這是科學家首次觀察到格林蘭發生這種向上運動的洪水，挑戰了人們長期以來對於融水在冰蓋下行為的固有假設。

這一事件在格林蘭北部一個偏遠地區展開，持續了十天。研究人員利用來自美國國家航空暨太空總署（NASA）和歐洲太空局（ESA）的衛星數據，以及來自ArcticDEM計劃的高解析度地表地圖，追蹤隱藏地下湖的劇烈排水情況。約9,000萬立方米的水，約相當於尼亞加拉大瀑布高峰流量九小時的總和，從冰下洩漏出來，形成了一個85米深的火山口，覆蓋了兩平方公里的冰面，這是格林蘭有史以來記錄到的最大地下洪水之一。然而，令科學家們更加震驚的是，他們在下游發現了一片全新的破裂冰景觀。

在一個之前沒有顯示出不穩定跡象的區域，研究人員發現了新出現的破裂冰層。這片面積超過385,000平方米，約相當於54個足球場的大小，覆蓋著深深的裂縫和高達25米的翻轉冰塊。周圍還有另外6平方公里的被刮磨地形，幾乎是紐約中央公園的兩倍。洪水的規模和暴力程度讓研究人員對水在冰下的運動威力深信不疑。

研究的主要作者Jade Bowling博士在蘭卡斯特大學進行博士研究時進行了這項工作，她表示這些發現最初讓人難以置信。「當我們第一次看到這些數據時，我們認為可能存在數據問題。」她說。「但隨著我們深入分析，越來越清楚我們看到的是一場巨大的洪水的後果，它強行向上穿透了冰層。」在此之前，大多數關於格林蘭冰蓋的模型假設融水是從表面向下流動，最終排入海洋。這項研究顯示，在極端壓力下，冰下水流可以朝相反方向移動，從下方破裂冰層並向上爆發。由於大多數模型未考慮這些機制，可能低估了冰蓋的脆弱性。

令人驚訝的是，這場洪水發生在一個冰蓋底部被認為是完全凍結的區域。這使得研究人員提出了一種新的機制：極端的水壓導致冰基底部的破裂，進而使水得以突破冰層，並在表面上逃逸。「格林蘭冰蓋的冰量足以使全球海平面上升超過七米。」Bowling博士表示。「理解冰下水如何流動並擾亂冰層對於預測其未來行為至關重要。」這場洪水向人們展示了冰蓋可以以意想不到的方式作出反應，這提醒科學界需要更深入地研究那些尚未完全理解的過程。

英國極地觀測與建模中心的聯合主任Mal McMillan教授強調了衛星數據在發現這類隱藏事件中的重要性。「如果沒有長期的衛星數據，這類事件將會被忽視。」他說。「這顯示了這些觀測對於即時追蹤氣候變化的重要性。」由於大多數冰蓋模型假設融水僅向下或側向流向海洋，因此忽略了像這次洪水那樣的向上洪水的可能性。這一盲點可能影響對格林蘭冰蓋在變暖世界中如何快速不穩定的預測。隨著氣候變化持續加劇表面融化並擴展至新區域，這類極端水流可能會變得更加頻繁。為了跟上這一變化，科學家們認為模型必須演變，以反映冰下水文的全貌。持續來自ESA的CryoSat和NASA的ICESat-2等任務的監測對於檢測隱藏湖泊及追蹤其行為至關重要。這項研究涉及來自十多個機構的研究人員，包括蘭卡斯特大學、諾森比亞大學、丹麥和格林蘭地質調查局、加利福尼亞大學、阿爾弗雷德·維根納研究所、DTU Space和利茲大學。研究成果已在《自然地球科學》期刊上發表。

量子計算的能力，尤其是在解決那些需要傳統計算機耗費數千年的問題上，吸引了全球的廣泛關注。然而，通往功能性和可擴展量子機器的道路卻充滿了根本挑戰。問題的核心在於量子位元（qubit），這是量子版本的數位位元。量子位元能夠同時存在於多種狀態中，但這種脆弱的狀態稱為量子相干性，對環境干擾極為敏感。即使是材料中存在的原子級缺陷也可能干擾其性能，這使得量子計算的實現變得複雜。

加州大學河濱分校的一位物理學家，或許已經找到了解決這一持續性問題的方法，他通過在量子位元所依賴的超導材料上添加一層僅幾個原子厚的金層來進行改進。量子計算機依賴超導材料來操控和保存量子位元，而這些量子位元則承載著量子信息。然而，這些超導體表面的缺陷長期以來一直造成不穩定性，導致噪聲的引入並使脆弱的量子狀態崩潰。這一缺陷阻礙了量子系統的可靠擴展。

加州大學河濱分校的副教授魏鵬（Peng Wei）發展出一種技術，能夠在鈮（niobium）這一最常用的超導金屬表面上均勻地塗覆一層超薄金層。魏的團隊發現，這層約十個原子厚的金層可以平滑表面缺陷，而不會損害底層材料的超導特性。魏表示：「通過在這些關鍵界面使用金，我們能夠維持更清晰的信號路徑，並減少超導電路中的損失。」

在超導系統中，量子位元由物理學家所稱的庫珀對（Cooper pairs）攜帶，這些電子以無阻力的方式共同移動。材料如鈮的表面缺陷會干擾這些庫珀對，造成量子位元失去相干性。魏指出：「超導表面存在的問題在於，它們從來都不是完美的。這些缺陷成為了打破庫珀對的小陷阱，可能會影響量子位元的性能。」魏和他的團隊專注於材料的最外層原子，這是傳統半導體研究中經常被忽視的區域。他們使用了一種「外延」工藝在鈮表面生長出一層晶體金屬，因為金在化學上是惰性的且不會氧化，這樣能提供穩定且均勻的屏障，抵抗環境噪聲。

魏強調，這種金層塗覆技術與現有的晶片製造方法相容，這可能會使其對於追求商業量子處理器的公司變得具吸引力。他表示：「量子處理器需要更好的超導材料和一致性。這項技術提供了一條使其更穩定、更可重複，最終更具擴展性的道路。」這一創新已經引起了主要研究機構的關注。麻省理工學院、國家標準與技術研究所（NIST）以及SEEQC Inc.的團隊已經與魏在涉及超導諧振器和二極體的相關工作中展開合作。

魏的團隊目前正在用其他超導材料測試這一塗覆技術，並探索其在量子傳感器中的潛力。加州大學河濱分校的技術合作辦公室已經在美國申請了專利，並正在幫助魏為可能的商業化做好準備，這可能通過創業公司進行。他表示：「這僅僅是個開始。」這項研究已發表在《自然電子學》（Nature Electronics）期刊上。

根據一項跨大西洋的研究團隊的分析，加州若能在電動車（EV）電池報廢前，將其轉型為連接電網的儲能系統，預計可減少額外的 800 萬噸二氧化碳排放。這項合作研究由德國明斯特大學和弗勞恩霍夫電池電池生產研究所，與美國勞倫斯伯克利國家實驗室共同進行，旨在比較三種電動車電池的終端處理策略，並評估加州未來至 2050 年的需求。

研究結果顯示，對於擁有大量可再生能源的地區，應優先考慮將電池再利用於固定儲能系統，然後再進行回收，而不是一旦報廢就立即進行回收。這一再利用的策略能帶來更大的氣候效益。模型顯示，如果加州的輕型電動車隊伍中的每一個報廢電池都直接送往回收，則回收的金屬仍能滿足該州至 2050 年的 61% 的電池需求，並避免約 4800 萬噸二氧化碳排放。然而，採取“優先再利用”的策略將環境效益進一步擴大。在這種情況下，電池首先被重新利用，幫助平衡太陽能和風能豐富的電網，只有多餘的電池才會被拆解以回收材料。研究發現，將報廢電池用於固定儲能系統將使總避免的排放量提高至 5600 萬噸。

雖然再利用在氣候效益上占優勢，但研究人員警告到 2050 年時，加州報廢的電動車電池量將超過該州的固定儲能需求。即使公用事業只依賴於報廢的鋰鐵磷（LFP）電池，這類電池因其安全性和循環壽命而被認為非常適合固定用途，但二次利用電池的供應量將會超過需求。因此，研究者強烈建議政策制定者加強大規模的回收能力。建立收集網絡、自動化拆解生產線和高效的水冶金或直接精煉過程需要時間；如果推遲投資直至再利用達到高峰，可能會造成後勤瓶頸，並延遲對於下一代電動車所需的鋰、鎳和鈷等貴重金屬的回收。

為了量化不同選擇，研究團隊構建了一個高解析度的庫存流量模型，使用了有關電池化學成分、銷售預測、壽命、回收產量和加州清潔能源建設的數據。基線情境反映了今天剛起步的再利用市場，僅有 2.5% 的電池進入第二生命。回收情境將 100% 的電池轉向材料回收，而第二使用情境則優先考慮再利用，直到每年的電網儲能需求達到飽和。

在所有情境中，回收對於關閉原材料循環至關重要。然而，只有第二使用的路徑能最大化碳減排，同時仍然為未來的回收流提供已經提供了十年或更長服務的電池。儘管這項案例研究集中於加州，其結論對全國範圍內均具有啟示意義，因為聯邦激勵措施加速了電動車的採用和可再生能源的生產。擁有積極清潔能源目標的州可以通過將太陽能和風能發電廠與再利用的電動車電池相結合，實現更大的氣候效益。

研究者主張，整體的區域規劃，協調生產、再利用和回收，是釋放循環電池經濟全部好處的關鍵。早期採取行動的地區將能確保供應鏈的韌性，減少對開採材料的依賴，並獲得更深層次的減排成果。

虛擬現實的未來正在縮小，字面上的意味。過去，虛擬現實技術通常依賴笨重的頭盔和有限的視野，但現在，設計者們正在致力於將沉浸式的三維視覺體驗整合到日常可穿戴設備中。全球的研究人員和公司正急於將沉浸式的三維影像從頭盔中移出，轉而進入輕薄的設備。全息影像技術作為一種歷史悠久但頗具挑戰性的成像技術，正迅速成為實現這一目標的領跑者。斯坦福大學和Meta Reality Labs的研究人員最近研發出一個可行的原型，該原型有望實現這一承諾。

這款新型混合現實顯示器的大小與普通眼鏡相仿，厚度僅為 3 毫米，但卻能提供真實的全息視覺效果。斯坦福大學電機工程教授Gordon Wetzstein表示：「全息影像在包裝上比市場上任何產品都小得多，卻提供了其他顯示技術無法實現的能力。」這項工作標誌著沉浸式、真實的虛擬體驗向日常生活無縫融合的重要一步。與當今的虛擬現實系統依賴平面立體影像模擬深度不同，該團隊的顯示器能夠重建整個光場，利用定制的波導和空間光調制器（SLM）直接將全解析度的全息圖投射到用戶的眼中，創造出看起來和感覺都很真實的視覺效果。

為了解決當前顯示硬體的限制，Wetzstein的團隊添加了一個基於人工智能的校準系統，以提高視覺清晰度並增強三維真實感。該系統同時解決了全息光學中的一個核心挑戰——保持寬廣的視野和大的眼箱。Wetzstein表示：「用戶可以在影像中自由移動而不會失去焦點或影像質量。」這一特性對於系統的真實感和沉浸感至關重要，確保用戶能夠自然地四處觀看，而不會出現失真或模糊，這是目前消費級虛擬現實頭盔難以達到的。該超薄的光學結構還能夠長時間佩戴而不會造成眼睛或頸部的疲勞。Wetzstein指出：「我們希望這款設備既緊湊又輕便，以便用戶全天候使用，這是我們面對的首要問題。」

Wetzstein將這個項目描述為朝向「混合現實」的一步，在這種現實中，現實世界的視野和數位全息影像能夠如此無縫地融合，以至於它們之間的界線幾乎消失。這一嘗試被該領域的專家稱為「視覺圖靈測試」。論文的第一作者、博士後學者Suyeon Choi表示：「我們的目標是通過「視覺圖靈測試」，也就是通過眼鏡無法分辨真實物體和數位投影。」這標誌著該團隊持續研究的第二階段。去年推出的第一階段專注於全息波導技術，而這一新原型則是在此基礎上進一步推進，將系統推向商業化。Wetzstein強調：「這世界從未見過如此擁有廣泛視野、大眼箱和高影像質量的全息顯示器。這是迄今為止最好的三維顯示器，向前邁出了一大步，但仍然面臨眾多未解的挑戰。」

在2025年第十七屆國際防務工業展（IDEF）上，土耳其介紹了其迄今為止最強大的非核炸彈，名為 Gazap，土耳其語意為「憤怒」。這款新武器的重量達到 2,000 磅（約 970 公斤），標誌著土耳其在軍事技術領域的顯著進步。這一消息是在由 KFA Fairs 組織的為期六天的防務展覽上發佈的，該展覽得到了土耳其國防工業秘書處和土耳其武裝部隊基金會的支持。Gazap 的開發由土耳其國防部的研發中心負責，並已完成設計、測試和認證的所有階段。根據 TRT Global 和 Anadolu Agency 的報導，Gazap 現在已完全準備好進入實際作戰。

今年的 IDEF 展覽涵蓋了四個主要場地，包括伊斯坦布爾展覽中心、阿塔圖爾克機場、WOW 酒店和阿塔科伊碼頭。隨著時間的推移，IDEF 已成為全球頂級防務博覽會之一，為土耳其提供了一個展示其不斷增長的軍事技術的平臺。Gazap 的一大特色是其致命的碎片系統，這使其成為一種高功率碎片炸彈，能夠每米釋放 10.16 個碎片，這是標準 MK 系列炸彈每平方米僅有三個碎片的三倍以上。設計團隊的負責人 Nilufer Kuzulu 表示，與傳統炸彈不同，Gazap 採用了一種基於碎片的結構，具有 10,000 個粒子，這些碎片在引爆後會在一公里半徑內擴散。

此外，Gazap 的碎片系統不是隨機的，而是具有控制的模式化設計。Kuzulu 解釋道，這種設計模仿了防禦手榴彈的效果，能夠以受控的碎片形式而非隨機鋼鐵塊進行破裂。軍事測試顯示了 Gazap 的恐怖威力。在一次測試中，轟炸機在開放地面上投下這款炸彈，隨後產生了巨大的閃光，伴隨著衝擊波和一團煙霧與殘骸，覆蓋了 525 英尺（約 160 米）寬的區域。Gazap 的熱氣壓能力更是為其增加了威脅，它採用的是燃料空氣爆炸方法，能夠產生極大的過壓和熱量，溫度可達到 5,432 華氏度（約 3,000 攝氏度），足以融化鋼鐵和混凝土。這類武器在現代戰爭中屬於最致命的常規武器之一。

此外，Gazap 可以從 F-16 戰鬥機和仍在土耳其空軍服役的 F-4 幽靈戰鬥機上發射。官員們指出，未來的升級可能使 Gazap 兼容無人機，進一步擴展其應用範圍。在 Gazap 的發佈同時，另一款重磅炸彈 NEB-2 Ghost（Hayalet）也被揭曉，這款炸彈同樣重達 2,000 磅（約 970 公斤），但與 Gazap 不同，NEB-2 專為深度打擊而設計。官員們表示，NEB-2 是目前最有效的轟炸機炸彈之一，特別是在對付地下設施方面。這款炸彈能夠穿透 7 米（約 23 英尺）深的 C50混凝土，這是核電廠常用的 C35（標準混凝土）厚度的三倍。

NEB-2 的實地測試結果同樣引人注目。在一次測試中，NEB-2 在一個偏遠島嶼上投下，深入地面 90 米（約 295 英尺）。隨後的爆炸引發了山崩、氣體洩漏和廣泛的結構毀壞，影響範圍達到 525 英尺（約 160 米）寬。NEB-2 還具有獨特的延遲引爆系統，大多數同類炸彈在撞擊後 25 毫秒內爆炸，而 NEB-2 設計為在接觸後 240 毫秒引爆，這樣能有更多時間深入目標。官員表示，這一設計使得其破壞力更強。Gazap 和 NEB-2 的發佈顯示了土耳其在武器製造方面日益增長的能力，尤其是 Gazap 的毀滅性接近核裝置的破壞水平，但仍未跨越核武器的界限。

在德國馬克斯·普朗克核物理研究所（Max Planck Institute for Nuclear Physics, MPIK）的科學家們成功探測到來自核反應堆的反微中子，這一成就得益於一個質量僅為 3 公斤（約 6.6 磅）的檢測器。此次成果是通過 CONUS+ 實驗實現的，並且提供了關於來自核反應堆源的相干彈性微中子-原子核散射（Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering, CEvNS）的觀測，這一過程在完全相干的情況下進行。研究人員在新聞稿中表示：「CEvNS 的測量為理解粒子物理學標準模型中的基本物理過程提供了獨特的見解，這一模型目前是描述我們宇宙結構的理論。」

此次實驗位於瑞士萊布施塔特核電廠的核心 20.7 米遠處，使用了三個質量各為 1 公斤（約 2.2 磅）的鍺半導體檢測器來識別 CEvNS，這是一個低能微中子與整個原子核相互作用的過程。新聞稿中解釋道：「在這一過程中，微中子並不會與檢測器中的原子核的個別組成部分散射，而是與整個原子核進行相干散射。這顯著提高了非常小但可觀察的核反沖的概率。」這一過程可以比作乒乓球撞擊汽車；雖然汽車的反沖很小，但這是可觀察的效果。在這種情況下，核反應堆的反微中子散射到了檢測器中的鍺原子核上。

在 2023 年至 2024 年的 119 天測量期間，研究團隊在扣除背景和干擾信號後，記錄到 395±106 個微中子信號的過量。檢測器所在位置每平方厘米每秒接收來自核反應堆的超過 10¹³（十兆）個微中子流。新聞稿中指出：「這一數值與理論計算結果非常吻合，並在測量的不確定性範圍內。」研究的作者之一克里斯蒂安·巴克博士補充道：「因此，我們成功確認了 CONUS+ 實驗的靈敏度及其檢測反微中子從原子核散射的能力。」

微中子的檢測通常需要大型實驗，因為微中子是與物質相互作用非常微弱的基本粒子。CEvNS 效應於 1974 年被理論化，並在 2017 年由 COHERENT 實驗首次在粒子加速器中觀測到。CONUS+ 的結果是首次在這些低能量下來自核反應堆的 CEvNS 效應觀測。巴克博士指出，CEvNS 技術未來可能有應用潛力，包括開發小型移動微中子檢測器，以監測核反應堆的熱輸出或同位素濃度。此次測量還為檢驗粒子物理學的標準模型提供了數據。根據研究者的說法，CONUS+ 的測量對核物理學方面的依賴性較低，從而提高了對標準模型以外物理的靈敏度。

項目的發起人曼弗雷德·林德教授表示：「CONUS+ 所使用的技術和方法具有良好的潛力，能夠實現基本的新發現。」這一開創性的 CONUS+ 結果可能因此成為微中子研究新領域的起點。為了提高測量的準確性，該實驗在 2024 年秋季配備了改進和更大型的檢測器。

太空時代始於1957年10月4日，當時蘇聯發射了第一顆人造衛星Sputnik 1。幾個月後，美國國家航空暨太空總署（NASA）則以Explorer 1回應。自此以來，超過6,900個載荷被發射進入太空，這些任務不僅環繞地球運行，還提供氣候數據、支援全球定位系統（GPS），甚至探索宇宙。許多任務還將人類送入軌道、登陸月球，並將人員輪換進入國際太空站（ISS）。這些任務促進了天文學、宇宙學以及我們對空間（及其在其中的位置）的理解；然而，有些任務旨在將某些無法用金錢衡量的重要文化遺產送入太空。自1970年代以來，各國太空機構已發射多個太空船，將人類文化的一部分帶向深空。

許多計劃已經啟動或正在進行中。這些任務代表著人類對宇宙的宣言，未來某天可能會被外星文明所發現。在了解這些文化遺產的真正重要性時，回顧歷史是必要的。當人們想到1957年至1973年這一時期時，通常會想起兩個超級大國在競爭中互不相讓的場景。這一時期不僅僅是核武器競賽和「太空競賽」的平行賽事，還帶有一種新興的合作和慶祝精神，雙方都為對方的成就感到驕傲。這種精神在阿波羅11號的紀念牌匾上得到了充分體現，上面刻著：「這裡是來自地球的人類首次踏上月球的地方，1969年7月，我們以和平的方式來到這裡，為全人類服務。」

阿波羅11號的登月模組紀念牌匾是人類太空探索歷史的一部分，象徵著人類的探索精神。這些文化遺產往往作為時間膠囊，標誌著重要的歷史里程碑，並提醒未來的世代有關歷史成就的重要性。這些物品不僅是對人類歷史的紀念，更是潛在的信息，可能會在未來某天被其他文明所發現並解讀。

在1972年和1973年，NASA發射的Pioneers 10和11探測器成為首批探索小行星帶、木星和土星的任務，並成功達到太陽系的逃逸速度。NASA決定在這些任務中附帶人類的信息，因為未來某種外星生物可能會發現這些探測器。這一構想最初由記者Eric Burgess提出，並得到了著名科學傳播者Carl Sagan的支持。這些努力最終形成了Pioneer Plaques，這是一對金陽極化鋁板，尺寸為6 x 9英寸（約22.86 x 15.24厘米）。這些板上雕刻了識別探測器來源及其發送者的圖像信息，從上到下、從左到右，信息包括：

Pioneers 10和11是過去50年中五個已離開太陽系的任務之一，前者正朝著距離約65光年的金牛座恆星Aldebaran進發，預計需要超過兩百萬年才能到達。後者則向天鵝座的恆星靠近，約在400萬年後經過。

在Pioneer Plaques的基礎上，NASA對雙子探測器Voyager 1和2的訊息進行了擴展，這些任務同樣旨在抵達外行星並達到太陽系的逃逸速度。這一新的訊息被稱為Voyager Golden Records，這是一系列12英寸（約30.5厘米）金鍍銅唱片，包含選定的聲音和影像，以展示地球上生命和文化的多樣性。唱片的外殼包含了圖示，顯示探測器的來源及播放唱片的指示，並附有二進制數字，指示唱片的旋轉時間（3.6秒），表明唱片應從外圍向內播放。這些記錄的設計目的是為了能夠向未來的外星文明傳遞人類的存在和文化。

在1974年，康奈爾大學的Frank Drake教授組織了第一個針對太空的訊息傳遞活動，即Arecibo訊息，這一訊息發送至距離22,200光年的球狀星團M13，這些星團中擁有約30萬顆恆星。這個訊息的組成也包含了人類的科學知識和地理位置，旨在向潛在的外星智慧生命展示人類的存在。這些努力不僅是為了與宇宙進行溝通，更是對人類技術能力的展示，宣告著「我們在這裡！」這一聲音或許會在未來的某一天，抵達另一個文明的耳中。這些舉措反映了人類對於探索宇宙的持續熱情和對未來的期待。

來自謝菲爾德大學、公開大學及捷克科學院的研究團隊在實驗室重現了深空火山的極端條件，這一創新研究為了解冰月的地質變化提供了新見解。這些科學家模擬了冰冷衛星上的火山活動，進一步揭示了水的穩定性行為。在這項研究中，團隊使用了一個專門建造的低壓室，創造出類似於木星的衛星歐羅巴（Europa）和土星的衛星恩克拉多斯（Enceladus）所面臨的環境，以探討水的行為如何驅動這些冰月的地質變化。

在深空中，水的行為與地球上大相徑庭。近乎零壓的環境使水同時經歷沸騰和凍結的過程。這些冰冷衛星的外殼由冰組成，而其下方則是液態海洋。水的重新塑形過程被稱為冷火山活動，與地球上的熔岩流相似，水在這些冰月的表面上進行重塑。為了更好地理解這一過程，研究人員利用低壓室進行了模擬實驗。這個被稱為「喬治」（George）的低壓室實際上是大型骯髒火星室，位於英國米爾頓凱恩斯的公開大學內。

科學家們關注的冰月歐羅巴，可能因其冰層下的巨大海洋而潛藏微生物外星生命的可能性。而恩克拉多斯則以其甲烷噴泉而引起科學家的關注，這些噴泉可能是尋找太陽系中生命的線索。恩克拉多斯的赤道溫度約為-193攝氏度，天文學家觀察到其透過一種稱為爆炸性冷火山活動的過程，向太空噴出大量水蒸氣。

科學家們認為，冷火山活動與另一種稱為緩慢冷火山活動的過程同時發生。這一過程中，液體在冰月表面釋放，類似於地球上的熔岩流。這項研究的團隊專注於調查緩慢冷火山活動，這一過程對天文學家來說觀察起來相當困難。為了進行這項研究，他們在近真空環境下研究水的行為，並將研究結果發表在《地球與行星科學快報》期刊上。

在實驗過程中，研究團隊向大型骯髒火星室注入大量水，並透過觀察窗觀察其效果。他們發現，隨著室內壓力的降低，水開始冒泡和沸騰，儘管其溫度較低。這一沸騰過程產生的蒸氣將熱量從水中轉移走，隨後水開始降溫並凍結，浮冰逐漸形成。幾分鐘內，大部分水面被薄冰覆蓋。在這層冰的下面，液態水依然在沸騰，氣泡破裂並變形於冰層上，這使得水能夠通過裂縫向冰冷表面逸出。這一行為與早期的研究相矛盾，後者認為厚冰殼的形成會阻止進一步的沸騰並封閉水源。早期研究所使用的水量相對較小，因此未能觀察到這一現象。

研究人員相信，他們的研究將有助於識別冰月及其他天體上古老的冷火山活動跡象，這將幫助科學家更精確地定位尋找古老微生物生命的地點。這項研究不僅為深入了解這些神秘的冰月提供了新的科學基礎，還可能揭示出更多關於太陽系內生命潛在存在的線索。

科學家最近展示了一種新方法，可以生成和持續高質量的電子束，這是 X 射線激光器所需的關鍵技術，這一進展有助於將這些儀器縮小並降低成本。這項研究由美國能源部的洛倫斯伯克利國家實驗室（Berkeley Lab）與 TAU Systems Inc. 的團隊合作進行。研究的重點在於利用緊湊的激光等離子體加速器（LPA）來創建一個穩定可靠的電子束，該電子束顯示出強烈的輻射指數增長，這是 X 射線自由電子激光（XFEL）所需的條件。

這種 LPA 方法能夠生成每米高達 100 吉伏特（GeV）的加速梯度，使電子的加速速度比傳統加速器快 1,000 倍，傳統加速器的加速能力約為每米 50 兆伏特。這一效率的提升意味著，一個長達數英里的加速器可以縮減到數米的規模。伯克利實驗室的加速器技術與應用物理部門的科學家 Sam Barber 表示：「這是一個重大成果。」他指出，兩到三個數量級的自由電子激光增益的顯著性證明了 LPA 正在產生 XFEL 所需的高質量電子束，而其在數十次實驗中的穩定性則顯示了 LPA 的穩健性。

XFEL 是科學工具，作為明亮的 X 射線光源，允許研究人員在原子層面研究物質的性質。這些洞見對醫學、材料科學、生物學和物理學的進步具有重要貢獻。然而，它們的高功率通常需要佔據較大的空間；傳統的 XFEL 是大型研究設施，限制了其在全球的建設。這項新研究正是針對這一空間限制進行探討。Barber 解釋說：「我們正在將我們在一種先進加速器技術中積累的專業知識應用於縮小 XFEL 的規模。」

該團隊的研究是在伯克利實驗室的激光加速器（BELLA）中心進行的。團隊並未使用傳統的射頻波來加速電子，而是利用激光在等離子體中創建電子密度波。實現高能量只是成功的部分，XFEL 還需要高質量的電子束。伯克利實驗室團隊的研究顯示，LPA 不僅能提供高能量，還能提供所需的高質量電子束。

與 TAU Systems Inc. 的合作至關重要，因為該公司在加速器束物理方面的專業知識有助於將等離子體生成的束與產生 X 射線的磁性無調器相結合。TAU Systems Inc. 的首席科學家 Stephen Milton 在項目中指出：「這些自由電子激光結果確認了 LPA 開啟了關於我們如何看待加速器的革命性範式轉變。」緊湊的 XFEL 的可用性將使該技術更具可及性，能夠在生物研究中現場成像複雜的蛋白質、分析材料科學中的納米結構，並用於半導體芯片的光刻。除了創建新的獨立設施外，這項技術還可以用於升級現有的 XFEL。

科學家們認為這一成就是邁向更大突破的基石。伯克利實驗室的高級科學家 Carl Schroeder 表示：「基於 LPA 的自由電子激光發展是這項技術在高能物理領域其他應用的重要踏腳石。」這一研究的成功不僅在於技術的創新，還在於它所帶來的廣泛應用前景，可能會改變未來的科學研究方式。

科學家最近發現了一種獨特的鋰壁行為，這可能有助於未來設計更好的核融合反應爐。根據一項新研究，使用鋰製成的托卡馬克（tokamak）壁可以提供幾種增強核融合過程的方法。來自全球九個機構的研究團隊揭示了這種鋰壁行為如何影響托卡馬克內部燃料的捕獲量。他們發現，在進行等離子體拍攝之前，鋰塗層的厚度對於捕獲燃料的影響並不顯著，這一發現挑戰了人們對鋰在核融合過程中作用的傳統認知。

在這項研究中，科學家指出，鋰在操作過程中的效果比在托卡馬克壁上事先塗覆鋰來得更為明顯，因為這有助於從等離子體的核心到邊緣形成均勻的溫度，這對於創造商業核融合所需的穩定等離子體狀況至關重要。研究人員指出，鋰在熔化後可以在核融合容器的內部組件上形成自我修復層，這一保護層能夠幫助保護某些直接面對等離子體的部件，抵御其高達太陽核心溫度的劇烈和潛在損害的熱量。如果核融合容器的壁溫足夠高，鋰還可以通過形成氣體或蒸汽盾來進一步保護容器壁。

研究團隊比較了在核融合操作開始之前在托卡馬克內施加的鋰塗層與在核融合反應期間向等離子體注入鋰粉末所捕獲的燃料量。這種在操作過程中注入鋰粉末的做法主要用作保護塗層，以改善面向等離子體的表面，並減少來自托卡馬克壁部的多餘材料進入等離子體的數量。研究人員指出，這一過程也在一定程度上促進了共沉積的發生。

在《核材料與能源》期刊發佈的研究中，鋰被認為是核融合反應爐的吸引力壁材，但在鋰中捕獲燃料的問題卻是個潛在的挑戰。美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室的研究員Florian Effenberg指出，隨著托卡馬克逐漸從石墨壁轉向如鎢等壁材，亟需找到適當的方式來調整這些壁材，以便讓等離子體的熱核心更好地承受它們的存在。Effenberg強調，鋰是最有前景的選擇，而粉末注入技術則提供了一條實際的途徑，朝向完全液態鋰壁的實現。

目前正在制定一項計劃，可能在普林斯頓實驗室的國家球形托卡馬克實驗升級（NSTX-U）中納入鋰注入器，最終實現液態鋰的等離子體接觸元件。根據新聞稿，該實驗室還在基於NSTX-U設計的托卡馬克上進行研究，該設備被稱為球形托卡馬克先進反應堆（STAR）。Effenberg指出，鋰壁的設計旨在創造一種環境，使燃料原子能夠被吸收而不是反射，這有助於穩定等離子體邊緣，增強等離子體的約束並實現更高的功率密度運行。這些都是針對更緊湊、更高效的托卡馬克設計的關鍵優勢。

在研究過程中，對使用鋰的兩種方法進行了評估，這些方法是通過嵌入在DIII-D的壁磚中的材料樣本進行的。結果表明，使用鋰的核融合反應堆中，燃料的保持可能主要由共沉積物主導，而非直接在偏轉器中。研究人員指出，若希望利用鋰實現更平坦的溫度分佈，則在操作過程中注入鋰相較於預先沉積的鋰薄膜在溫度低於鋰的熔點時具有更大的優勢。這一發現不僅為核融合技術的發展提供了新的思路，也為未來的能源解決方案奠定了基礎。