前沿扫描六则

人造模拟细胞具有活细胞基本功能

活细胞的一个基本功能是可以从环境中获取能量，将分子吸入和排出自身系统。当系统利用能量将这些分子从低浓度区移动到高浓度区时，这个过程被称为主动运输。近日，美国纽约大学和芝加哥大学的研究人员开发出一种人造细胞状结构，能利用无机物自主摄取、加工和排出物质，重现活细胞的基本功能。这项研究为创造“模拟细胞”提供了蓝图，其潜在应用范围包括药物输送、环境科学等。

你的房间有望变成充电系统

当前的无线传输技术已经可以用于给小型电子产品充电，但这些系统基本都需要这些设备保持静态，且与充电座或充电板的距离保持在数厘米内。日本东京大学研究人员开发了一种技术，利用墙内导电表面上多向的分散电流，把房间转变成无线能量传输系统。该技术被称为“多模准静态空洞共振器”（MQCR），会在整个房间内产生三维磁场，能有效地结合电子设备上的小型接收线圈。目前，接收线圈需要与磁场保持合适的角度才能实现最大效率，但房间各处以及设备在移动中的能量传输效率仍可超过37.1%。

甲虫仿生智能设备可实时监测皮肤病

雄性潜水甲虫是一种水生昆虫，它们进化出一种特殊的黏性毛发，称为刚毛，可以帮助其在水下附着在配偶身上。受雄性潜水甲虫的启发，一个国际科研团队发明了一种个性化皮肤护理智能一体式设备。该设备由微柱塞和水凝胶组成，可黏附在皮肤表面，收集和监测体液，实时监测皮肤的健康状况，为更准确地诊断和治疗痤疮等皮肤病铺平了道路。今后，研究人员希望将该设备应用于个性化皮肤治疗贴片、医用黏合材料和诊断技术。

德国物理学家创造了迄今最低温度

绝对零度约为－273.15℃，是热力学尺度上可能的最低温度，代表着完全没有原子运动或热量的点。然而，科学家们不可能达到这一标准，因为我们不可能从一个系统的原子中消除所有的动能。一个德国团队在最近的一次实验中记录的有效温度仅为38 皮开尔文，比绝对零度高38 万亿分之一摄氏度。这个奇怪的实验涉及投放量子气体，并通过开关磁场使其原子几乎完全静止。虽然该实验只设法实现了这一破纪录的温度长达两秒钟，但模拟显示，在失重环境中，如在卫星上，应该有可能保持17 秒。

高能形状记忆聚合物为机器人打造有力肌肉

拉伸或变形的形状记忆聚合物在加热或光照后，会恢复到原来的形状，这些材料已在柔性机器人、智能生物医学设备、可展开空间结构等方面展现出巨大潜力。但是目前，它们储存的能量还不能满足需求。美国斯坦福大学科学家现已开发出一种形状记忆聚合物，其存储的能量几乎是以前版本的6 倍。研究人员还将预拉伸的聚合物连接到木制人体模型的上臂和下臂上，用作人造肌肉。加热时，材料收缩导致人体模型在肘部弯曲手臂。

研究人员创造了一种能发电的木质地板

来自瑞士的研究人员已经设计出一种方法，允许从木质地板上的行走中收集电力。这项技术被称为纳米发电机，能够从行走中产生足够的电力，为测试中的灯泡供电。研究人员还调查了不同类型的木材，看看哪种木材的发电效果最好，以及发电效果与木材中的纹理方向是否有关系。最终，研究小组发现，由径向切割的云杉制成的三电纳米发电机表现最好。这种木材恰好也是欧洲国家常用的建筑材料。目前，研究人员正在努力优化他们的创作。