纳米建筑学—微观世界建筑师

在后纳米技术时代，一个名为“纳米建筑学”的前沿概念正成为材料科学的核心驱动力。近期一篇发表于《亚洲化学期刊》的综述回顾了其20年发展。该理念由日本科学家首先提出，旨在超越传统纳米技术对微观物质的“操纵”，转而像建筑师一样，通过系统性地组织和协调，将原子、分子等纳米单元“构筑”成具有特定功能的宏观材料体系。文章重点介绍了其标志性成果—“原子开关”。这种前沿器件通过精确控制几个原子的移动来实现电路的连通或阻断，甚至能模拟智慧生物大脑中的突触连接，为开发新一代仿生计算硬件奠定了基础。纳米建筑学整合了从分子自组装到微纳米加工的多种技术，人工智能的引入更是加速了其创新进程。这一普适性技术，或许正是未来材料科学中一种“构建万物”的新方法。

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月球“磁场心脏”的跳动历史

你知道吗？月球一度也像地球一样拥有一个强大的磁场“保护罩”，它的“磁场”曾持续了多久？近期，中国科学家通过分析“嫦娥五号”带回的月壤，在《科学进展》期刊上发表了一项研究，给出了最新的答案。行星的磁场通常是由其内部液态金属核心的运动产生的，如同人类心脏的跳动，过去普遍认为月球的“心脏”在30多亿年前就已停跳。然而，以中国科学院为主的科研团队在20亿年前的年轻火山岩月壤样本中，读取到了清晰的“磁场记忆”。这证明当时月球仍存在一个微弱但稳定的磁场，意味着它的“心脏”比预想中多跳动了至少10亿年。这一重大发现也为月球晚期火山活动提供了合理解释—正是因为它的内部“发动机”尚未完全冷却，所以导致了当时的火山喷发。

“神经元级”新型机器手

让机器手拥有媲美人类的触觉，能达到神经元级的敏锐度，是仿生学领域的一大挑战。近期，在一篇发表于《科学进展》期刊的研究报告中，约翰斯·霍普金斯大学的科研团队展示了一只仿生手，它融合了刚性内骨骼的力量与柔性关节的灵活性，这不仅解决了传统义肢要么过硬、要么过软的难题，更重要的是，它为精准的触觉感知提供了稳定平台。其核心技术在于指尖的三层仿生传感器，它模仿人类皮肤结构，将感知到的压力和纹理信号，转化为大脑易于理解的神经脉冲编码。这项技术的重要性在于，机械手在大脑进行视觉判断的同时，为大脑实时补上了缺失的关键环—触觉反馈。这使得佩戴者无需仅凭视觉小心翼翼地掂量力道，机械手自身就能在抓握中感知物体的硬度与材质，区分日常物品时准确率高达99.69%，能拿起鸡蛋，也能握紧水瓶。这种实时的“手脑对话”让操控变得更直观、自然与安全，为实现“让义肢真正成为身体延伸”的目标，迈出了关键一步。

【文稿】程澈

【责任编辑】龚婷