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美國勞倫斯·伯克利國家實驗室近期釋出其2020年十大科學事件。突襲鼠簡單介紹如下:

一、打破常規的防新冠病毒口罩

伯克利實驗室的兩名材料學家,傑夫·烏爾班和彼得·霍斯曼藉助奈米科學方面的專業知識,設計出一型可重複使用的矽樹脂N95口罩。該口罩配置有可充電的金屬網活性過濾器,壽命顯著延長;可以由3D列印機制造;並且能很好貼合各種臉型。

二、X射線揭示鐵甲蟲抗壓能力的結構奧秘

鐵甲蟲藉助其外骨骼,可以承受其體重3.9萬倍的壓力。瞭解鐵甲蟲外骨骼的微觀結構,可有助於設計出更堅固的材料。伯克利實驗室利用先進的X射線技術,觀察了鐵甲蟲在不同壓縮階段下的微觀結構,尤其是包含聯鎖部分的區域。

三、低成本家用空氣質量監測器

野外火災的盛行,導致人們越來越關注室內空氣質量。伯克利實驗室的室內空氣科學家對若干家用空氣質量監測器進行了評估。這些低成本(不到300美元)的空氣質量監測器表現良好。

四、建築物內病毒透過空氣傳播的研究

關於新冠病毒的一個問題是,新冠病毒能夠在空氣中留存的時間與濃度。伯克利實驗室利用建模與實驗相結合的方法,開展一項飛沫和氣溶膠如何在房間之間傳播的研究,以應對新冠病毒及其他經呼吸道傳播的病原體。

五、電池技術的突破助推電動飛機和遠端電動汽車的發展

自20世紀50年代以來,伯克利實驗室一直走在電池研究的最前沿。伯克利實驗室的研究人員開發出一種新型柔性固體電解質,可製造更安全、更高能量密度、更長壽命的鋰金屬電池,有望用於電動垂直起降飛機和遠端電動汽車。

六、詹妮弗·杜德納獲得2020年諾貝爾化學獎

伯克利實驗室生物化學家詹妮弗·杜德納,因開發基因組編輯方法,獲得2020年諾貝爾化學獎。這也是伯克利實驗室獲得第14項諾貝爾獎。2008年,杜德納對CRISPR RNA和Cas1蛋白進行了研究。

七、超高能量密度電容器

伯克利實驗室的科學家證明,利用馳豫鐵電體(一種普通材料),可以製造高效能儲能材料,有望開發出超高能量密度電容器。

八、耗資1.15億美元的新量子系統加速器

世界範圍內,建造量子計算機的競賽如火如荼。2020年8月,美國能源部向由伯克利實驗室領導的量子系統加速器資助1.15億美元,以設計原型量子系統,為科學發現開創量子技術。

九、綠色能源技術

人工光合作用技術有潛力從陽光、水和二氧化碳中產生完全可再生能源。伯克利實驗室亨氏·弗雷領導的研究團隊,提出一種由奈米管制成的人工光合作用系統,能夠進行燃料生成反應。人工光合作用系統藉助數十億個奈米管裂解水產生氫核,氫核與二氧化碳生成一氧化碳,最終生成甲醇。

十、暗物質研究新設想

科學家認為暗物質佔宇宙總質量的85%,但暗物質的組成仍然未知。一些大型散射實驗,正在尋找暗物質撞擊原子核的訊號。伯克利實驗室理論組建議,研究暗物質訊號的吸收。這種相互作用產生的資料可能隱藏在之前收集的例子探測器資料中。

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