首个由石墨烯制成的功能半导体 等

2024-05-19 16:04
学苑创造·C版 2024年3期
关键词:电子产品半导体石墨

半导体是电子产品的基本部件。目前,几乎所有的现代电子产品都依赖用硅材料制成的硅基半导体。现在,电子产品朝着“越做越小”的方向发展,对硅基半导体的处理速度也有了更高的要求,然而硅基半導体正在接近其物理功能的极限。近些年,一种叫碳化硅的半导体材料崭露头角。

近日,一项由中国天津大学和美国佐治亚理工学院两所院校的科研院人组成的研究团队,使用一种特殊的熔炉,使得在熔炉中生成的石墨烯表现出半导体特性。

测量表明,研究团队制成的石墨烯半导体可能使一些电子设备更高效地完成运算任务。与传统材料相比,石墨烯半导体强大的化学、机械和热性能可以增强电子产品的耐用性和可靠性。

研究团队表示,距离石墨烯半导体真正投入生产和使用,估计还要10到15年的时间。这项研究于近日发表在《自然》杂志上。

在癌症研究中,科学家通常会借助动物进行药物开发和对疾病的诊断成像,但使用小鼠模型来重现疾病的成本高昂,科学家一直想寻找一种替代品。最近,英国伦敦国王学院的一个研究团队在《自然》杂志旗下子刊发表一项研究——在临床前癌症研究中可以使用受精鸡蛋替代小鼠模型,培养出用于成像的肿瘤。

研究人员发现,受精鸡蛋中的鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)可以为肿瘤生长和研究提供理想的环境。在这项研究中,研究人员评估了CAM是否能代替临床前癌症成像研究中的小鼠模型。结果表明,肿瘤细胞NCI-H460 FLuc在鸡蛋的CAM上生长,形成了肿瘤,肿瘤大小可复现,且不影响胚胎活性。这种方法能在7天内培育出用于成像的肿瘤,成本低且可持续。研究人员表示,由此得到的肿瘤图像能够帮助他们评估靶向药物的输送与放疗药物的效果。

美国航空航天局的“旅行者2号”探测器于20世纪80年代发回的照片显示,海王星和天王星的颜色明显不同,分别是深蓝色和淡青色。但这令人费解,因为它们的大小、质量和化学成分相似。

近日,来自英国牛津大学的一个研究团队在《皇家天文学会月刊》杂志上发表了一项研究表明,这两颗冰巨星的颜色实际上很接近。研究人员使用了哈勃空间望远镜的太空望远镜成像光谱仪和欧洲南方天文台甚大望远镜上的多单元光谱探测器的数据,并建立模型来处理这些数据,以重建海王星和天王星颜色的最准确表示。结果显示,海王星和天王星都呈现出偏暗的蓝绿色。

早期肺癌筛查通常需要依靠CT扫描来完成。不过,CT扫描并未在全世界普及,并且CT筛查的准确率不高,可能导致不必要的检查。最近,在一项发表于《科学·进展》杂志的新研究中,来自美国麻省理工学院的一个研究团队介绍了一项新技术PATROL,这项技术利用了一种吸入式传感器,它能够在肺部检测那些与癌症相关的蛋白质。

这种吸入式传感器的外层涂有一种特殊的物质。当传感器到达肺部时,这些物质会被吸收到肺部的组织中“待命”。在肿瘤中,一些蛋白酶会过度活跃,它们就像癌细胞的“排头兵”,帮助癌细胞逃离原本的位置。当这些蛋白酶碰到吸入式传感器外层的特殊物质时,会在这些物质上留下“信息”,这些特殊的物质会进入血液循环,最终随着尿液排出体外。研究者利用自己设计的试纸,可以从尿液样本中检测出4种不同的“信息”,代表4种不同的蛋白酶,尿液样本不用经过预处理,且检测后20分钟即可读取结果。

研究者在小鼠体内测试了这套肺癌诊断系统,发现它能够准确检测早期肺部肿瘤。接下来,研究人员计划在人体中进行试验。如果成功,这项技术可能会改变我们检测肺癌的方式,让更多人能早期发现并治疗肺癌。

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