前沿扫描六则

超声波可为水下仪器和人体植入设备充电

电磁感应和磁共振可用于无线能量传输。但电磁波不能穿过水或金属，导致充电距离短。此外，由于充电过程中产生的热量是有害的，因此这种方法不能轻易地用于为植入式医疗装置充电。磁共振法要求磁场发生器和发射装置的共振频率完全相同，存在干扰其他无线通信频率（如Wi-Fi 和蓝牙）的风险。韩国科学技术研究院科学家开发了一种可应用于人体植入物的超声波无线能量传输充电技术，其对人体的安全性已得到验证，该技术也可为监测海底电缆状况的传感器等水下仪器的电池充电。

“血癌细胞之吻”让免疫细胞沉睡

吞噬作用是免疫细胞，例如自然杀伤（NK）细胞，与另一个细胞密切接触并窃取其一大块膜的现象。加拿大渥太华医院和渥太华大学研究人员发现，当NK 细胞从血癌细胞中窃取细胞膜时，一种名为PD-1 的蛋白质会随之而来，让NK 细胞进入睡眠状态，从而关闭它们的抗癌活性。阻断PD-1 的药物，也被称为PD-1 抑制剂或免疫检查点抑制剂，现在通常被用于“唤醒”免疫系统并帮助其对抗癌细胞。该研究为更好地了解药物如何作用于不同种类的免疫细胞铺平了道路，进而有助于发现癌症的新型免疫疗法。

用石墨烯“聆听”细菌“配乐”

荷兰研究人员通过对大肠杆菌进行实验发现，当细菌附着在石墨烯鼓的表面时，会产生幅度低至几纳米的随机振动，研究人员可以检测并听到单个细菌的声音。这种极小的振动源自细菌生物的过程，主要来自它们的鞭毛。研究人员表示，这项研究对抗生素耐药性的检测具有巨大的意义。实验结果是明确的：如果细菌对抗生素产生耐药性，振动会在相同的水平上继续；当细菌容易受到药物作用时，振动会在一两个小时内逐渐减弱，直到完全消失。

新型热机或有助于实现全脱碳电网

美国国家可再生能源实验室和麻省理工学院工程师设计了一种没有运动部件的热机。演示表明，它以超过40%的效率将热能转化为电能，这一性能优于传统蒸汽轮机。该热机是一种热光伏（TPV）电池，类似于太阳能电池板的光伏电池。研究人员计划将TPV 电池整合到电网规模的热电池中。该系统将从太阳能等可再生能源中吸收多余的能量，并将这些能量储存在高度绝缘的热石墨库中。当需要能量时，例如在阴天，TPV电池会将热量转化为电能，并将能量分配给电网。

首个可协同工作分子机器人开发完成

日本北海道大学理学院科学家成功开发出世界上第一个利用集群策略工作的微型机器人，首次证明分子机器人能够通过采用集群策略完成货物递送，运输效率是单个机器人的5 倍。群体机器人的灵感来自于生物体的合作行为，一群相互合作的机器人获得了单个机器人所没有的许多特性，它们可以划分工作量，应对风险，甚至可以创建复杂的结构来应对环境的变化。研究人员表示，在不久的将来，预计将看到微型机器人群被用于药物输送、污染物收集、分子发电设备和微型检测设备。

化石研究揭示翼龙身披“五彩霞衣”

一个国际古生物学家团队对来自巴西东北部1.15 亿年前的雷神翼龙的化石头冠进行研究发现，其羽冠的底部有一个毛茸茸的羽毛边缘，有短丝状的羽毛和蓬松的分枝羽毛。该团队用高倍电子显微镜研究了这些羽毛，发现了保存完好的黑色素体——黑色素颗粒。出乎意料的是，新的研究表明，不同羽毛类型的黑色素体具有不同的形状。在今天的鸟类中，羽毛颜色与黑色素体的形状密切相关。因此，研究人员认为，翼龙也能使用黑色素控制其羽毛的颜色。