前沿掃描六則

超聲波可為水下儀器和人體植入設(shè)備充電

電磁感應(yīng)和磁共振可用于無線能量傳輸。但電磁波不能穿過水或金屬，導(dǎo)致充電距離短。此外，由于充電過程中產(chǎn)生的熱量是有害的，因此這種方法不能輕易地用于為植入式醫(yī)療裝置充電。磁共振法要求磁場發(fā)生器和發(fā)射裝置的共振頻率完全相同，存在干擾其他無線通信頻率（如Wi-Fi 和藍(lán)牙）的風(fēng)險。韓國科學(xué)技術(shù)研究院科學(xué)家開發(fā)了一種可應(yīng)用于人體植入物的超聲波無線能量傳輸充電技術(shù)，其對人體的安全性已得到驗證，該技術(shù)也可為監(jiān)測海底電纜狀況的傳感器等水下儀器的電池充電。

“血癌細(xì)胞之吻”讓免疫細(xì)胞沉睡

吞噬作用是免疫細(xì)胞，例如自然殺傷（NK）細(xì)胞，與另一個細(xì)胞密切接觸并竊取其一大塊膜的現(xiàn)象。加拿大渥太華醫(yī)院和渥太華大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)NK 細(xì)胞從血癌細(xì)胞中竊取細(xì)胞膜時，一種名為PD-1 的蛋白質(zhì)會隨之而來，讓NK 細(xì)胞進(jìn)入睡眠狀態(tài)，從而關(guān)閉它們的抗癌活性。阻斷PD-1 的藥物，也被稱為PD-1 抑制劑或免疫檢查點抑制劑，現(xiàn)在通常被用于“喚醒”免疫系統(tǒng)并幫助其對抗癌細(xì)胞。該研究為更好地了解藥物如何作用于不同種類的免疫細(xì)胞鋪平了道路，進(jìn)而有助于發(fā)現(xiàn)癌癥的新型免疫療法。

用石墨烯“聆聽”細(xì)菌“配樂”

荷蘭研究人員通過對大腸桿菌進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)菌附著在石墨烯鼓的表面時，會產(chǎn)生幅度低至幾納米的隨機(jī)振動，研究人員可以檢測并聽到單個細(xì)菌的聲音。這種極小的振動源自細(xì)菌生物的過程，主要來自它們的鞭毛。研究人員表示，這項研究對抗生素耐藥性的檢測具有巨大的意義。實驗結(jié)果是明確的：如果細(xì)菌對抗生素產(chǎn)生耐藥性，振動會在相同的水平上繼續(xù)；當(dāng)細(xì)菌容易受到藥物作用時，振動會在一兩個小時內(nèi)逐漸減弱，直到完全消失。

新型熱機(jī)或有助于實現(xiàn)全脫碳電網(wǎng)

美國國家可再生能源實驗室和麻省理工學(xué)院工程師設(shè)計了一種沒有運動部件的熱機(jī)。演示表明，它以超過40%的效率將熱能轉(zhuǎn)化為電能，這一性能優(yōu)于傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)。該熱機(jī)是一種熱光伏（TPV）電池，類似于太陽能電池板的光伏電池。研究人員計劃將TPV 電池整合到電網(wǎng)規(guī)模的熱電池中。該系統(tǒng)將從太陽能等可再生能源中吸收多余的能量，并將這些能量儲存在高度絕緣的熱石墨庫中。當(dāng)需要能量時，例如在陰天，TPV電池會將熱量轉(zhuǎn)化為電能，并將能量分配給電網(wǎng)。

首個可協(xié)同工作分子機(jī)器人開發(fā)完成

日本北海道大學(xué)理學(xué)院科學(xué)家成功開發(fā)出世界上第一個利用集群策略工作的微型機(jī)器人，首次證明分子機(jī)器人能夠通過采用集群策略完成貨物遞送，運輸效率是單個機(jī)器人的5 倍。群體機(jī)器人的靈感來自于生物體的合作行為，一群相互合作的機(jī)器人獲得了單個機(jī)器人所沒有的許多特性，它們可以劃分工作量，應(yīng)對風(fēng)險，甚至可以創(chuàng)建復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來應(yīng)對環(huán)境的變化。研究人員表示，在不久的將來，預(yù)計將看到微型機(jī)器人群被用于藥物輸送、污染物收集、分子發(fā)電設(shè)備和微型檢測設(shè)備。

化石研究揭示翼龍身披“五彩霞衣”

一個國際古生物學(xué)家團(tuán)隊對來自巴西東北部1.15 億年前的雷神翼龍的化石頭冠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其羽冠的底部有一個毛茸茸的羽毛邊緣，有短絲狀的羽毛和蓬松的分枝羽毛。該團(tuán)隊用高倍電子顯微鏡研究了這些羽毛，發(fā)現(xiàn)了保存完好的黑色素體——黑色素顆粒。出乎意料的是，新的研究表明，不同羽毛類型的黑色素體具有不同的形狀。在今天的鳥類中，羽毛顏色與黑色素體的形狀密切相關(guān)。因此，研究人員認(rèn)為，翼龍也能使用黑色素控制其羽毛的顏色。