一項最新研究揭示了 H5N1 鳥流感病毒如何感染乳牛的乳腺，儘管該病毒通常被視為呼吸道病原體。這項研究由中國哈爾濱獸醫研究所的陳華蘭教授領導，並提供了管理該疾病的路線圖。

陳教授表示：「這項研究不僅對控制美國正在發生的乳牛 H5N1 流感提供了重要見解，還對其他國家防止 H5N1 流感在乳牛中的爆發提供了科學建議。」

自 2021 年以來，H5N1 病毒對全球的家禽和野生鳥類造成了嚴重影響。而在 2024 年 3 月，新的疫情出現在美國的乳牛中。到 2025 年 6 月，H5N1 疫情已波及 17 個州的超過 1,070 個乳牛農場，造成受感染乳牛的死亡率高達 10%。人類健康方面也令人擔憂，共有 41 名乳牛農場工人被感染。這一危機對全球乳製品行業和公共健康構成了重大威脅。

H5N1 病毒似乎會損害乳腺並污染牛奶，其基因在 25% 的美國零售牛奶樣本中被檢測到。最大的謎團在於，作為呼吸道病原體的 H5N1 病毒是如何進入乳牛乳腺的。

這項研究涉及 50 頭牛隻，具體包括 46 頭乳牛和 4 頭小牛，均在哈爾濱獸醫研究所的動物生物安全級別設施內進行研究。他們廣泛調查了 H5N1 病毒在不同接種途徑後的複製和傳播方式。

研究結果顯示，當病毒進入鼻腔時，僅在口腔和呼吸道內複製。此外，直接接種到乳腺的病毒則保持在該處，並未擴散到其他腺體。這強烈表明，「通過乳頭進入是病毒感染乳牛乳腺的唯一自然方式。」

研究團隊提出了一個關鍵假設：由於某些乳牛通過自我哺乳或互相哺乳的方式「偷奶」，他們推測「口到乳頭」的傳播可能是 H5N1 病毒最初感染乳牛乳腺的途徑。

研究發現，牛的口腔組織對於來自受污染飼料和水的病毒感染非常敏感，因為它們擁有高水平的唾液酸受體。這解釋了為何病毒能夠在口腔內高效複製並持續排出數天。研究人員成功證明，口腔中帶有 H5N1 病毒的小牛能夠將病毒傳播至其哺乳的乳牛乳腺，解開了這一謎團。

團隊還探討了潛在的解決方案。接種疫苗，這一在家禽中已證明有效的策略，是否也能保護乳牛？他們在乳牛中測試了兩種疫苗，結果顯示非常鼓舞人心：H5 失活疫苗和基於血凝素的 DNA 疫苗均能成功提供對 H5N1 感染的完全保護，即使在動物面臨高劑量病毒挑戰的情況下，這種保護仍然持續。

這項研究的成果為保護乳牛群和維護公共健康提供了一個關鍵策略，以應對日益嚴峻的 H5N1 威脅。

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一組德國科學家提出了一種新方法，以檢測暗物質及其對鈾-229核特性的影響，該核正被用於研究中的核時計項目。

科學家們的理論計算顯示，這種新測量方法甚至能夠檢測到暗物質的影響，即使其強度比重力弱 1 億倍。

研究團隊的一名成員表示，基於鈾-229的核時計將成為檢測暗物質的終極工具。

核時計與原子鐘之間的區別
核時計與原子鐘之間的一個主要區別在於，前者利用的是原子的核，而後者則使用外層電子殼。核時計一旦建成，將更加精確，因為原子核更穩定且不易受到外部因素的干擾。

目前已經研製出原子鐘，並在精確計時、電信、衛星導航和研究等多種應用中使用。如今，原子鐘是最準確的計時設備。

核時計有潛力取代原子鐘，並開創新的技術與研究時代。

來自美國和德國的科學家正在針對鈾-229同位素進行研究，以製造核時計。

然而，這一發展面臨挑戰，因為鈾-229稀有、放射性且在大量需求下非常昂貴。

最近，美國的一組研究人員發現，鈾-229的物理蒸氣沉積（PVD）方法可以減少製造核時計所需的這種昂貴且放射性的同位素的數量。

透過鈾-229尋找暗物質
與此同時，雖然多個核時計的研製正在進行中，但魏茲曼科學研究所的吉拉德·佩雷茲教授領導的理論物理小組聲稱，他們識別出了一個推進暗物質搜索的新機會。

該團隊表示，他們可以在功能性核時計尚未實現之前開始搜尋暗物質。

佩雷茲表示：「我們仍需要更高的精度來開發核時計，但我們已經識別出研究暗物質的機會。」

他補充道：「在一個僅由可見物質組成的宇宙中，任何材料的物理條件和吸收光譜將保持不變。但由於暗物質圍繞著我們，它的波動性質可以微妙地改變原子核的質量，並導致其吸收光譜的暫時變化。」

研究人員假設，能夠以極高的精度檢測鈾-229的吸收光譜中的微小偏差，可能揭示暗物質的影響，並幫助他們研究其特性。

團隊的計算顯示，這種新測量方法能夠檢測到暗物質的影響，即使其強度比重力弱 1 億倍。

佩雷茲小組的沃爾夫拉姆·拉齊格博士表示：「我們的計算顯示，僅僅尋找共振頻率的變化是不夠的。我們需要識別整個吸收光譜中的變化，以檢測暗物質的影響。儘管我們尚未發現這些變化，但我們已為理解它們的出現奠定了基礎。」

他提到，儘管尚未識別這些變化，但他們已經為理解這些變化的出現做好了準備。

拉齊格補充道：「一旦我們檢測到偏差，我們將能夠利用其強度和出現的頻率來計算負責的暗物質粒子的質量。」

研究人員還計算了模型將如何影響鈾-229的吸收光譜，以確定暗物質的組成。

佩雷茲表示：「在暗物質方面，基於鈾-229的核時計將是終極檢測器。目前，電干擾限制了我們在搜索中的原子鐘的使用。」

「核時計將使我們能夠檢測到其滴答聲中的微小偏差，即共振頻率的微小變化，這可能揭示暗物質的影響。」他最後補充道。

該研究首次發表在《Physical Review X》期刊上。

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韓國企業 HD Hyundai Robotics 和 HD Hyundai Samho 將測試先進機器人於船舶建造領域，這標誌著自動化在全球最艱難行業之一的重大進展。

此次試驗將使用德國 Neura Robotics 的機器人，而非 Hyundai 自家的產品。儘管 Hyundai 擁有 Boston Dynamics 和領先的自動化部門，但此次合作選擇了外部創新。

這些企業已在韓國的 Hyundai 船廠試驗 Neura 的人形機器人，進行焊接和組裝任務。Neura Robotics 在 LinkedIn 上表示：「這一戰略合作夥伴關係的目標明確：我們將共同開發和測試專門的四足和人形機器人，並在實際環境中進行測試。我們的共同願景是使船舶建造更高效、更安全和更具生產力。」

2025 年 5 月，位於休斯頓的 Persona AI 宣布將為南韓提供人形焊接機器人，並與 HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering、HD Hyundai Robotics 和 Vazil 合作推進船廠自動化。

Neura 專注於認知機器人的公司，將其先進的人形平台 4NE1 引入這一新合作，旨在通過自動化推進船舶建造。這一合作專注於將智能機器人整合進實際的船廠環境，以提高運營效率、安全性和生產力。

根據 Marine Insight 的報導，4NE1 機器人設計用於支持複雜任務，具備認知能力和自適應學習。HD Hyundai Samho 將為此計劃提供實地測試環境。

HD Hyundai Robotics 將在焊接自動化方面提供技術專業知識。根據 The Robot Report 的報導，該公司將提供路徑學習數據，監督性能驗證，並支持系統整合，確保機器人解決方案滿足船舶建造運營的嚴格要求。

這項合作在今年 6 月於慕尼黑的 Automatica 貿易展上正式宣布，顯示出對於將機器人技術應用於重工業的日益關注，旨在減少人工勞動、加強安全措施並簡化全球船廠的複雜製造流程。

Neura Robotics 表示：「通過結合三方的專業知識，四足和人形機器人將在實際環境中進行測試，重點是驗證其提高效率、安全性和生產力的潛力。這一話題正日益受到關注，特別是在行業中熟練勞動力短缺的背景下。」

美國機器人公司 Persona AI 也在與韓國領先企業合作，開發用於船舶建造的焊接人形機器人，旨在提升生產力、減少工人疲勞並改善工業環境的安全性。

該合作計劃於 2027 年在船廠部署人形焊接機器人，以進一步推進船廠自動化。這些機器人將設計為能在艱難複雜的船舶建造環境中運作，執行傳統上勞動密集且風險高的先進焊接任務。

每家公司在合作中將發揮關鍵作用。機器人公司將主導人形硬件和智能控制系統的開發，Vazil 將設計專用焊接設備並建立工業測試場地。HD KSOE 將負責現場部署和工程支持，而 HD Hyundai Robotics 將提供焊接路徑的 AI 訓練數據並驗證機器人性能。

預計到 2026 年底將推出原型，並在翌年進行全面現場測試和商業部署。這一項目標誌著邁向建立智能船廠的重要一步，讓機器人與人類工人能夠無縫協作。

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加州大學洛杉磯分校的工程師們開發了一種輕量化、可擴展的結構，結合了水冷卻鋁板和透明紅外反射聚合物薄膜。這一系統旨在使戶外環境感覺降低至 10°F（約 5.6°C），同時不會阻礙視線或開放空間。

在校園和聖費爾南多跳蚤市場的實地試驗顯示，這個實驗性「帳篷」將平均輻射溫度降低至約 78°F（約 25.6°C），這比人們在陰影下通常經歷的溫度低 10°F（約 5.6°C），並且比當天的環境氣溫低 6°F（約 3.3°C）。

輻射溫度是人體從周圍表面吸收的熱量，通常決定陰影是否感覺清涼或壓迫。傳統的輻射冷卻策略使用不透明的封閉面板，這會阻礙視線並在公共場所引起安全隱患。

UCLA 的設計保留了開放感，半透明的牆壁讓使用者能夠向外觀望。同時，屋頂上的薄輻射冷卻板和後面的黑色水供應面板靜靜地吸走熱量。

在測試期間，研究人員搭建了一個約 10 英尺乘 10 英尺的結構。內部有三個水冷卻面板循環冷卻水，以保持空間主動降溫，而半透明的紅外反射薄膜幫助阻擋周圍表面的輻射熱，改善熱舒適度而不影響視線。

跨學科團隊將水冷卻面板的內側塗成黑色，以吸收散熱，包括來自使用者的體熱。同時，聚合物牆壁將不可見的紅外輻射反射至天空。這些元素共同創造出一個更像涼爽草地公園而非正午鋪砌廣場的輻射環境。

站在帳篷下的參與者一致報告感覺比鄰近的陰影區域更涼爽和舒適。材料科學教授 Aaswath Raman 表示：「這種低成本和可擴展的設計是超越陰影的實用步驟。」他是該研究的共同作者，專注於降溫材料技術。

Raman 說：「它可以在傳統空調無法使用的戶外場所提供舒適，如地鐵站、公園和廣場。」該研究在《自然可持續性》期刊的 6 月封面上發表，得到了國家科學基金會和 UCLA 可持續洛杉磯大挑戰熱韌性洛杉磯項目的支持。

Raman 說：「陰影已經不夠了。我們的研究結果顯示，我們可以進一步降低戶外溫度，為社區提供一種實用工具，以便在地球變暖時保持安全和舒適。」

該研究的首席作者 David Abraham 是 Raman 團隊的博士生，他與工程、城市規劃、環境健康和急救醫學的同事合作，縮小實驗室原型和現實世界熱平等之間的差距。

隨著氣候變化加速，極端高溫事件變得越來越頻繁，城市規劃者正在尋找保護必須在戶外工作或等待的人們的方法。主動輻射冷卻可以在不浪費周圍空氣能量的情況下吸收人體熱量，但前提是大多數內部表面必須保持冷卻，這一要求直到現在才暗示著笨重的不透明結構。

城市規劃學者 V. Kelly Turner 表示：「城市需要將陰影視為基礎設施。」這一新系統結合了可見性和性能，「可以幫助填補在炎熱天氣下人們在戶外不夠舒適的陰影區域。」

研究人員提醒，較大的安裝需要可靠的水源和維護。然而，他們認為，鋁板、薄膜聚合物和基本管道等組件都是便宜且易於擴展的。隨著高溫警告已成為夏季天氣預報的常態，他們相信城市可以迅速在交通樞紐、露天市場和休閒場所部署這項技術。

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Sotheby’s 將拍賣唯一已知的幼年 Ceratosaurus nasicornis 恐龍化石，估計價值介於 400 萬美元至 600 萬美元（約 HK$ 3,120,000 至 HK$ 4,680,000）。這是該屬中最精美和最完整的例子之一。

這種迅速而靈活的恐龍是 T. rex 的遠親，拍賣中的幼年 Ceratosaurus 身高 6 英尺 3 英寸（約 1.91 米），長 10 英尺 8 英寸（約 3.25 米）。Sotheby’s 首次將其展示，作為該屬中最非凡的例子之一。

這件重要的標本是 Sotheby’s 自 1997 年以來推出的「開創性自然歷史系列」中的最新作品。2024 年，Sotheby’s 成功拍賣 Apex，成交價達 4,500 萬美元（約 HK$ 35,100,000），創下了拍賣中任何恐龍或化石的世界紀錄。Ceratosaurus 的拍賣反映了其「致力於展示我們星球深遠過去中最重要和珍貴的瑰寶」。

Sotheby’s 將於 7 月 16 日舉行拍賣。

Ceratosaurus nasicornis 首次於 1996 年在懷俄明州的著名 Bone Cabin Quarry（西部）被發掘。該化石床因美國自然歷史博物館的努力而聲名鵲起，該博物館於 1898 年至 1905 年期間進行了廣泛的挖掘。美國自然歷史博物館的脊椎動物古生物學策展人亨利·費爾菲爾德·奧斯本稱之為「在任何地區發現的最偉大的滅絕動物」。

來自地球上最重要的恐龍化石床之一，考古學家歷史上僅發現過另外三具 Ceratosaurus。Sotheby’s 科學與自然歷史副主席卡桑德拉·哈頓稱這具幼年 Ceratosaurus 是拍賣中「最精美的恐龍之一」。

作為現存第二完整的骨架，這具「美麗礦化」的化石骨頭呈現出豐富的灰黑色。Ceratosaurus 由 139 根骨骼元素組成，擁有「非常完整且完全關節連接的頭骨」。

Sotheby’s 表示，「最精緻的部分」保存良好，包括其獨特而顯著的鼻角、細長的牙齒，以及沿背部和尾部的骨質盔甲。作為一種致命的掠食者，它擁有獨特的解剖結構，與晚侏羅紀的其他獸腳類恐龍有所不同，這表明它佔據了專門的生態位。

這隻高達 6 英尺的「小恐龍」在身高上對大多數人類來說會造成驚嚇。然而，其成年同類則會達到更高的高度，使這具骨架充滿了這些史前生物所帶來的驚險與恐懼。

Sotheby’s 指出，Ceratosaurus 生活在晚侏羅紀的 Kimmeridgian 階段，這是一個進化活動劇烈的時期，氣候溫暖、海平面上升，以及超大陸盤古的緩慢分裂。

隨著環境條件的變化，恐龍在北美、歐洲和非洲部分地區的多樣棲息地中繁榮發展，「使得像 Ceratosaurus 這樣的掠食者和如 Stegosaurus 和 Apatosaurus 這樣的草食性恐龍得以茁壯成長」。

未來的買家不僅將購得一種稀有的恐龍物種，還將擁有一個生活在地球歷史上重要時刻的化石。Sotheby’s 之前拍賣的兩具恐龍目前正展出於美國的兩個主要博物館，因此這具獨特而令人印象深刻的 Ceratosaurus nasicornis 很可能會進入一個大眾可參觀的畫廊。

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大阪大學的研究人員開發出一種新方法，利用強大的激光脈衝和小型金屬管來產生非常強的磁場。這種新技術可能會在太空科學、聚變能源和國防領域帶來重要進展。

該技術稱為刀片微管內爆（bladed microtube implosion，BMI）。它通過向一個小型空心金屬圓柱發射超強激光脈衝來運作。這個圓柱內部具有微小的刀片狀結構，激光的熱量和壓力使圓柱向內塌縮。隨著內爆，超高溫的等離子體旋轉並產生強電流。

旋轉的等離子體產生了一個強大的磁場，達到超過 500 千特斯拉，接近一兆特斯拉，且無需任何外部磁場來啟動這一過程。

這項發現的團隊由村上正勝教授領導，他表示該創新可能使科學家能夠在更小的實驗室中創造這些超高磁場，而無需任何先前存在的磁場來啟動過程。村上教授指出：「這種方法提供了一種強大的新方式，能夠在緊湊的格式中創建和研究極端磁場，並為實驗室等離子體與天體物理宇宙之間搭建了一座橋樑。」

在傳統實驗中，研究人員通常從一個磁場開始並對其進行壓縮。而在這一新過程中，磁場是通過內爆等離子體的旋轉運動從零開始生成的。該技術形成了一個循環：隨著等離子體旋轉，磁場變得越來越強，這又使等離子體旋轉得更快、更緊，進一步放大了磁場。

這項研究的結果來自大阪大學的SQUID超級計算機進行的先進計算機模擬，使用EPOCH代碼模擬粒子在極高速度和溫度下的行為。研究人員還開發了一個數學模型以指導未來的實驗。

儘管該實驗尚未在現實世界中進行測試，但研究人員相信，使用當前的激光系統很快就能實現。如果成功，這一突破可能會有多種實際應用。

在太空科學方面，這一過程可以模擬磁化恆星和宇宙噴流周圍的條件，幫助科學家更好地理解這些環境的運作。在能源研究方面，尤其是激光聚變，產生強磁場可能改善質子束快速點火等方法，這需要對高能粒子進行嚴密控制。在國防領域，這項技術可能有助於開發高功率電磁系統，或改善材料和系統在極端磁環境中的測試。

強磁場在下一代引擎、傳感器和屏蔽系統中也至關重要。該研究的時機恰逢日本和美國等國家推動更多本土高科技能力，包括量子物理、先進推進技術和太空系統。

大阪大學的新方法可能有助於縮小大型國家實驗室和小型大學實驗之間的差距，使更多國家能夠使用緊湊的設置研究極端物理學。儘管BMI方法仍處於早期階段，但它可能成為科學和工業中的重要工具。

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科學家成功解碼1918至1920年流感病毒的基因組，這一研究使用了來自瑞士一名患者的樣本。來自巴塞爾大學和蘇黎世大學的研究人員分析了來自蘇黎世醫學收藏的樣本，該樣本取自一名於1918年7月去世的18歲患者。

研究顯示，當大流行開始時，該病毒已具備三種適應人類的關鍵特徵。研究作者之一Verena Schünemann表示：「這是我們首次獲得1918至1920年大流行期間瑞士的流感基因組，為我們提供了有關病毒在大流行初期如何適應歐洲的新見解。」

西班牙流感，或稱1918至1920年流感大流行，是歷史上最致命的疫情之一，全球死亡人數達數千萬，並對人類社會產生了深遠的影響。H1N1流感A病毒是此次大流行的罪魁禍首，該病毒於1918年2月至1920年4月期間全球傳播。大流行分為多個波次，1918年秋季的第二波最為嚴重，估計造成2,000萬至1億人死亡。

儘管西班牙流感對人類造成了重大影響，但其具體的病毒演變長期以來仍然是一個謎。近期的COVID-19大流行受益於現代科學技術，使得對SARS-CoV-2病毒及其變異株的理解變得更加迅速和詳細。在當今，新的病毒疫情對全球公共衛生構成了重大挑戰。

為了有效應對這些威脅，了解病毒的演變至關重要，並應用過去大流行的教訓。這正是巴塞爾大學和蘇黎世大學的國際研究團隊所達成的。研究人員利用一份超過100年的福馬林固定標本成功解碼了1918年流感病毒的基因組。該標本來自一名在大流行第一波期間去世並於1918年7月進行過屍檢的患者。

研究團隊將新解碼的瑞士基因組與來自德國和北美的現有流感病毒基因組進行比較。他們發現，1918年流感的瑞士株在大流行開始時已經具備三種適應人類的特徵，這些特徵在整個大流行期間持續存在。其中兩種突變幫助病毒抵抗人體的自然抗病毒防禦，這對於阻止動物病毒感染人類至關重要。病毒還發展出第三種突變，增強了其與人類細胞受體的結合能力，從而提高了其韌性和感染性。

這一成就並不容易。與穩定的DNA相比，流感病毒以RNA的形式攜帶其遺傳信息，RNA的降解速度要快得多。研究的第一作者Christian Urban表示：「古老的RNA只有在非常特定的條件下才能長期保存。因此，我們開發了一種新方法，以改善從這類標本中恢復古老RNA片段的能力。」這一技術為研究更多歷史性RNA病毒鋪平了道路。

這項研究突顯了全球醫學收藏的重要性。從1918年瑞士流感病毒基因組中獲得的見解將有助於建立更好的模型，確立基於證據的基礎，最終使社會更好地應對未來的全球健康挑戰。

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量子網絡可能為長期困擾科學家的基本物理問題提供新的視角。

一項新發表的研究顯示，量子網絡可以用來探討曲率時空對量子理論的影響。研究團隊正在研究愛因斯坦的廣義相對論與量子力學之間的交集，這意味著量子網絡未來可能為統一的量子重力理論作出貢獻。

量子理論與重力的相互作用
量子網絡在科學界越來越受到重視。科學家們相信，這將最終實現全球量子互聯網，通過使用量子比特和糾纏來傳輸信息，而不是電子和光子。最終，這可能使量子計算機能夠在全球範圍內及深入太空實現超安全的通信。

在新發表於 PRX Quantum 的論文中，研究人員深入探討了量子理論與重力之間的聯繫。團隊成員包括來自史蒂文斯理工學院的 Igor Pikovski、伊利諾伊大學厄本那-香檳分校的 Jacob Covey 以及哈佛大學的 Johannes Borregaard。

Pikovski 在新聞聲明中表示：「量子理論與重力之間的相互作用是當今物理學中最具挑戰性的問題之一，但同樣引人入勝。量子網絡將幫助我們首次在實驗中測試這種相互作用。」

研究人員為其研究制定了一個協議，以展示如何通過所謂的糾纏 W 狀態將量子效應分佈於網絡節點之間，並記錄這些糾纏系統之間的干涉。

團隊發現，科學家可以利用現代量子技術，例如量子瞬移和原子陣列中的糾纏 Bell 對，來測試曲率時空下的量子理論。

重力是否會改變量子力學的效應？
愛因斯坦的廣義相對論與量子力學之間的差異已被充分記錄。量子力學研究的是物質在原子和亞原子粒子尺度上的相互作用。儘管科學家對原子和亞原子粒子的行為有相當了解，但他們不明白為什麼這些粒子的行為與在經典物理中觀察到的大型物體有所不同。

科學家們希望通過新的實驗來探討，時空的差異是否最終會改變我們在地球上觀察到的原子和亞原子粒子的行為。

Pikovski 表示：「我們假設量子理論在任何地方都成立，但我們並不知道這是否正確。重力可能會改變量子力學的運作方式。有些理論建議了這樣的修改，而量子技術將能夠進行測試。」

通過這項研究，團隊發現量子網絡不僅是未來量子互聯網的一個有用組件，還可以幫助科學家以傳統計算無法實現的方式研究基本物理學。重要的是，在曲率時空中研究基本物理學現在已成為可能。

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科學家們成功結合了元素周期表第四族的四種元素，設計出一種新材料，可能會改變量子計算、微電子學和光子學的未來。這種穩定的半導體合金由碳 (C)、矽 (Si)、鍺 (Ge) 和錫 (Sn) 組成，該材料由歐洲最大的跨學科研究機構之一的Forschungszentrum Jülich (FZJ) 和Leibniz Institute for Innovative Microelectronics (IHP) 的研究人員開發。

這種新創的化合物簡稱為CSiGeSn，是首個此類材料。由於它屬於元素周期表的同一組，因此與標準CMOS芯片製造工藝完全兼容。FZJ的研究人員Dan Buca博士表示：「通過結合這四種元素，我們實現了一個長期以來的目標：最終的第四族半導體。」

新合金在半導體創新方面代表了一個重要的進步。儘管矽長期以來主導了芯片製造，但在將光子學或量子元素直接集成到芯片上時仍存在局限性。新材料使得電子和光學性能的精細調整成為可能，超越了純矽所能實現的範疇，並且仍然兼容芯片生產所需的晶圓上精細的晶體晶格。

研究團隊解釋，只有來自與矽同一組的元素才能保持晶體結構，其他元素則會因外延生長過程而破壞該結構。Buca指出，將碳加入矽-鍺-錫矩陣中，能夠對帶隙進行前所未有的控制，這是一個決定材料電子和光子行為的關鍵參數。他提到：「一個例子是可以在室溫下工作的激光。」他補充道，許多基於矽的光學技術仍在不斷發展，並且還有新的機會來開發合適的熱電材料，以將熱量轉換為可穿戴設備和計算機芯片中的電能。

科學家們多年来一直在實驗矽、鍺和錫的組合，以創造激光器、LED和光電探測器等光電子設備。然而，由於碳的原子尺寸較小且與錫的鍵合行為不同，將碳添加到這一組合中長期以來被認為幾乎是不可能的。研究團隊使用了來自AIXTRON AG的先進工業化學氣相沉積 (CVD) 系統，這種設備與目前已用於芯片生產的設備類似，成功將這四種元素結合成一種均勻且穩定的材料。

這種高品質的新材料為芯片集成全新功能開啟了大門，例如室溫激光、高效率的熱電材料用於可穿戴技術，甚至未來計算系統的量子元件。根據科學家的說法，成功創建基於所謂的量子井結構的第一個發光二極體 (LED) 是一項重大突破。

IHP的教授兼研究共同作者Giovanni Capellini博士在新聞稿中總結道：「這種材料提供了可調光學性能和矽兼容性的獨特組合，為可擴展的光子學、熱電和量子技術元件奠定了基礎。」該研究已發表在《Advanced Materials》期刊上。

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