对于科普阅读的几点思考

新型氧化铬薄层电阻的电子特性可以通过控制材料氧原子的成分含量来调节。这种新型小巧的高阻薄膜电阻器可以应用于量子计算机中。

他们使用一种叫做雾化喷射沉积的技术制研究者将电阻器在4.2开尔文温度下冷却并对具有不同氧原子和铬原子质量比的材料测量其电阻率。导电性差的材料，比如研究者们所测试的氧化铬薄层材料，在低温时一般都有较高的阻值，而QPS电路所要求的电阻器是在低温下能够正常工作的电阻，因为只有当温度足够低的时候，量子效应才会超越经典效应成为主导。对于氧原子成分含量最高的电阻器，研究者们也测量到了能够兼容绝大多数QPS电路需求的高电阻值。

该研究组也描述了氧化铬薄层在铌硅材料交界面的接触电阻特性。用铌硅纳米丝制作QPS电路是为安培测量新的量子标准的一种方法。研究人员发现在氧化铬和铌硅材料之间加入一层金的中间层可以降低接触阻值——这是一项有利的结果。研究人员的下一步计划是将他们的新型电阻器合并入QPS器件中。

“光纸”可将任何东西变成灯：布满微型LED 新浪科技讯 北京时间10日消息，据国外媒体报道，这可能意味着电灯泡时代的结束。它可将家中任何物体变成灯。研究人员揭示了和纸张一样既轻又薄的“光纸”（lightpaper）。这是一种打印纸，里面布满微型LED。这些科学家说，它可用于墙壁，甚至打印到其他物体上，将任何东西变成灯。这一重大突破已被比作3D印刷技术的出现。

研发光纸的罗希尼（Rohini）公司说：“我们目前还不确定光纸将来的用途。它是世界上最薄的灯。它被打印出来，具有非常好的柔韧性。今天的照明方法需要将LED焊接到电路板上。但现在，你只需将灯打印到你想用的任何物体上。”这家公司已对外公布了内置光纸的壁纸、汽车标志和滑雪板。

光伏电池有望在漆黑环境中借助红外光发电

本国际尖端技术综合研究所日前开发出在漆黑环境也能发电的光伏电池。

该电池可借助人眼无法看到的红外光产生电力，点亮耗电量较少的发光二极管(LED)灯。该研究所计划面向不用电源的紧急照明用灯等寻求该技术的实用化。

早稻田大学教授逢坂哲弥等人提供协助。在电极的表面粘贴水晶颗粒物形成薄膜状的光伏电池，水晶可吸收肉眼无法看到的红外光，然后传递给染料，进而转换为电能。这种电被称为“染料敏化型”光伏电池。

研究团队试制7厘米见方的光伏电池，即使处在人眼感觉黑暗的14勒克斯(勒克斯为显示亮度的单位)环境下，也能点亮小型LED灯。如果周围亮度为200勒克斯，转换效率将达18%以上。

模拟小行星撞地：慢镜头揭示“雨打沙滩”

北京时间4日消息，据国外媒体报道，乍一看，这似乎是一颗小行星撞击地球表面的情景，砂石四溅，还留下一个巨大的撞击坑。而事实上，这些神奇的照片显示的是一滴水落到地面上的瞬间。科学家表示，两者之间有诸多相似之处，而通过使用慢动作摄像技术，人们可以更好地理解小行星撞击地球时发生的事情。

要想对小行星真正冲撞地球时的情形进行研究几乎是不可能的。所以研究者们想出了一条新途径，可以重建一个冲撞现场，只是规模要小得多。

“我们将高速摄影技术和高精度激光轮廓测量技术结合起来，对液滴坠落在颗粒物表面瞬间的冲击动力情况进行研究，同时监测撞击坑产生的形态。”明尼

苏达大学的研究者们写道。

他们采用的特殊方法是，记录雨滴坠落在沙地上时的撞击情况，将此作为研究模型。

来自该大学化学工程与材料科学部的赵润晨(Runchen Zhao)，张倩云(Qianyun Zhang)，亨德罗·迪基托(Hendro Tjugito)和程翔(Xiang Cheng)使用了高速摄影技术和高精度激光轮廓测量技术，对降水产生的冲击进行了研究。

他们研究了液滴坠落在颗粒物表面时的冲击动力学和产生的撞击坑。研究人员说，令人惊讶的是，这些撞击坑和小行星留下的撞击坑看上去极其相似。“我们吃惊地发现，除了能量和规模上的巨大差别之外，液滴撞击颗粒物表面时，无论是能量标度，还是撞击坑形态，都与小行星撞击地球时的情况别无二致。”

当水滴坠落到一堆极细小的玻璃珠表面时，水则会沿水平方向延展开来，形成一个小小的撞击坑。紧接着，水又会向内收缩，同时带回一层颗粒物，并向上弹起。如果水滴下落的速度更快，水在固体表面延展的范围就会更大。它携带的沙粒便会相应变多，从而导致水的重量增加，反弹高度减小。“撞击能量的增加会导致水的边缘呈现指状突起。”研究者称。“因此它带回的物质太多，使得水无法完全向内收缩，弹起时也就无法形成一个完美的球形。”

“如果撞击速度过高的话，指状突起会变得更长，带回的颗粒物更多，水就完全弹不起来了。”上述研究结果被发表在美国国家科学院院刊上。

冲击时产生的能量会导致一系列结果，如“冲击压缩”、“快速颗粒流”和“毛细管作用”，在小行星撞击地球时，这些现象都有可能发生。

“虽然我们对固体撞击颗粒物表面的作用机制已经有了很深入的了解，但在液滴撞击颗粒物表面的问题上，我们的知识还相当局限。”研究团队表示。

研究者们还对太阳系其它星球上的撞击坑进行了研究。其中

新技术让手机没电也能用：无线信号作能量源

，在需要发送一条重要的短信时，手机电池刚好没电，想必很多人都遇到过这种郁闷的事情。随着美国工程师研发出一项神奇的新技术，这种郁闷将成为过去。这项技术被称之为“环境背反射技术”，利用电视和Wi-Fi信号让设备之间进行通讯同时还可将其作为能量源。

环境背反射技术由华盛顿大学的研究人员研发。他们制造了无需电池的小型设备，所安装的天线能够探测、利用和反射可被其他类似设备获取的电视信号。通过发射现有信号进行信息交互，两台设备彼此间可以进行通讯。华盛顿大学计算机学与工程学助理教授希亚姆-格拉克塔表示：“我们可以将周围环境中存在的无线信号变成能量源和通讯媒介。这项技术有望在很多领域得到应用，包括可穿戴设备、智能房屋和自持传感器网络”

环境背反射技术允许设备和传感器网络通过反射现有信号进行信息交换的方式进行数据传输，无需使用电池。研究论文合著者、华盛顿大学计算机学、工程学与电气工程学副教授乔舒亚-史密斯指出：“我们的设备能够‘无中生有’地形成一个网络。你可以反射这些信号，在无电池设备之间进行摩尔斯电码通讯。”

这项技术可以整合到手机中，在电池耗光电量时提供紧急电量。此外，日常物品也可以采用这种无电池通讯技术，彼此间进行通讯。例如，可以为躺椅安装环境背反射技术，让用户知道房门钥匙落在什么地方。华盛顿大学研制的智能传感器可以永久性植入任何建筑，让建筑之间进行通讯。例如，传感器可以植入桥梁，用于监视钢筋混凝土的健康状况，一旦发现裂缝便发出警报。

研究人员研究人员利用信用卡大小的原型设备对环境背反射技术进行测试。他们在每个设备的电路上安装了天线，接收到另一个设备的通讯信号时上

面的LED灯会闪光。在西雅图的不同环境下，研究人员对两个设备进行了测试，包括公寓楼、街角和地下停车场顶层。这些测试地点与一个电视信号塔的距离从不到0.6英里(约合0.9公里)到大约6.5英里(约合10.4公里)。

随后，研究人员演示一个支付卡如何借助环境背反射技术向另一张卡转账。这种转账利用了周围的无线信号。周围环境的无线电频率信号既可充当能量源，也可充当通讯媒介。他们发现设备之间可以进行通讯，即便是距离电视信号台最远的设备之间也是如此。在室外相隔2.5英尺(约合75厘米)和室内相隔1.5英尺(约合45厘米)情况下，接收设备能够以每秒1千比特的速度接收来自另一个设备的信号。这足以进行传感器读数、短信和联系方式等数据传输。研究人员希望进行改进，提高环境背反射技术通讯网络的容量和范围。

温室效应

是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应。

太阳辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的辐射却被大气中的二氧化碳等物质吸收。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是“温室效应”。如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。

随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题。科学家预测，今后大气中二氧化碳每增加1倍，全球平均气温将上升1.5～4.5℃，而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。

目前正在推进制订国际气候变化公约，减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。科学家预测，如果现在开始有节制的对树木进行采伐，到2040年，全球暖化会降低5%，故能减轻全球变暖、冰川融化等现象。

热岛效应

城市热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象，属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。

城市热岛中心，气温一般比周围郊区高1℃左右，最高可达6℃以上，大城市散发的热量可以达到所接收的太阳能的2/5，从而使城市的温度升高。在城市热岛作用下，近地面产生由郊区吹向城市的热岛环流。城市热岛增强空气对流，空气中的烟尘提供了充足的水汽凝结核，故城市降水比郊区多。对欧美许多大城市研究发现，城市降水量一般比郊区多5%~10%。

太阳能

人们常说，万物生长靠太阳。这话一点不假。如果没有太阳提供的光和热，地球上几乎所有的生物都将面临灭顶之灾，人类也不例外。

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