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基于液态金属夹杂物的高拉伸导体裂纹补偿策略
摘要 裂纹控制策略已被证明对于增强基于金属薄膜的可拉伸导体的拉伸能力非常有用。然而，现有的策略往往存在制备复杂和有效方向预定的缺点。在这里，我们提出了一种裂纹补偿策略，用于制备具有高拉伸性的导体，即使用液态金属微粒 (LMMPs) 嵌入聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 作为基底，在其表面溅射一层薄薄的金 (Au) 薄膜。LMMPs 在拉伸时可以拉长以连接破裂的金膜，这可以形成导电的“岛-隧道” (IT) 结构以补偿裂纹并保持导电性。通过使用可拉伸导体作为电极记录人体肱桡肌表面肌电图并监测正常和癫痫状态下大鼠的皮层电图信号，证明了可拉伸导体的高性能。所开发的策略显示出为柔性电子产品的制造提供新视角的潜力。
大规模无线网络中灵活的、受大脑启发的通信
摘要：本文提出了在未来大规模网络中使用灵活的、受大脑启发的模拟和数字无线传输的新视角。受人类大脑中高度节能的神经脉冲传输机制的启发，我们从节能的角度考虑了非常短距离的灵活无线模拟和数字传输。考虑到电路功耗模型，比较了可用传输模式的能效指标。为了比较所考虑的系统，我们假设传输的数据来自模拟传感器。在数字传输方案的情况下，解码后的数据在接收端转换回模拟形式。此外，分析了文献中的不同功耗模型和具有不同性能的数字传输方案，以检查对于某些应用和某些信道条件，模拟传输是否可以成为数字通信的节能替代方案。模拟结果表明，在某些情况下，模拟或简化数字通信比采用 QAM 调制的数字传输更节能。
新加坡气候越来越热，家庭需要中央制冷系统
用现代新加坡的开国元勋兼首任总理李光耀先生的话来说，空调或许是“历史上的标志性发明”之一。“它改变了文明的本质，使热带地区的发展成为可能，”他说。“没有空调，你只能在凉爽的清晨或黄昏工作。我上任总理后做的第一件事就是在公务员办公的大楼里安装空调。这是提高公共效率的关键，”他在 2009 年《新视角季刊》发表的一次采访中补充道。新加坡位于赤道以北约 137 公里处，一直不得不应对炎热和潮湿的天气。因此，新加坡在空调使用方面位居世界前列也就不足为奇了。空调已成为新加坡人日常生活中不可或缺的一部分，无论是在家里、办公室还是在购物中心。大约 80% 的新加坡家庭都拥有空调。这里99%的私人住宅都配备了空调。
特刊-应用科学
随着酶（即蛋白质工程）和微生物细胞（即基因组编辑）工程技术的革命性进步，生物催化剂的商业规模应用有望在不久的将来取代现有的化学工艺。这些技术的影响在弗朗西斯·阿诺德（2018 年）和詹妮弗·杜德纳（2020 年）分别因蛋白质定向进化和成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 基因编辑而获得诺贝尔化学奖时得到了认可。本期特刊“生物催化技术：基础与应用”将重点介绍酶和微生物全细胞系统的生物技术应用的最新进展和新视角。本期特刊的范围将从新兴生物催化剂的基本特征到它们的实际应用，重点关注当前的工程技术。我们期待收到您对这些迷人领域的贡献。- 生物催化 - 酶 - 全细胞生物转化 - 微生物生物技术 - 生物合成 - 蛋白质工程 - 代谢工程
首尔综合安保受损
本文从国家、地区和国际层面评估了韩国水资源问题的紧迫性和生存威胁，以及安全化理论中提到的安全议程的条件，认为需要将水资源问题纳入韩国的综合安全方针。由于水资源安全不再局限于解决国家供水或灾害管理问题，因此需要了解更广泛的水资源挑战。这一新视角将涵盖国家能源效率和水资源部门的碳减排，以及应对气候危机的技术创新、朝韩之间很少被认识到但存在严重潜在风险的跨境问题以及国内水市场的饱和。本文最后呼吁韩国的安全议程通过强调湄公河对韩国在印度-太平洋地区正确地缘政治地位的重要性，以及通过分享对地区水资源问题的战略关切作为首尔国家安全议程的一部分，加强与志同道合的盟友和伙伴的联系，来加强水资源安全化的想法。
爱因斯坦场方程的量子扩展
本文提出了通过整合量子信息测量（特别是纠缠熵和量子复杂性）来扩展爱因斯坦场方程。这些修改后的方程旨在弥合广义相对论和量子力学之间的差距，提供一个统一的框架，将时空的几何特性与量子信息理论的基本方面结合起来。这种方法的理论意义包括可能解决黑洞信息悖论等长期存在的问题和暗能量的新视角。本文介绍了经典解的修改版本，例如史瓦西度量和弗里德曼方程，并结合了量子修正。它还概述了引力波传播、黑洞阴影和宇宙学可观测量等领域的可测试预测。我们提出了几种未来研究的途径，包括探索与其他量子引力方法的联系，设计实验来测试该理论的预测。这项工作有助于对量子引力的持续探索，提供了一个可能将广义相对论和量子力学与可测试预测统一起来的框架。
CRISPR 助力可持续农业
“可持续农业”一词涵盖了在不损害自然环境和农民社会经济条件的情况下生产高质量和安全农产品的农业实践。根据加州大学戴维斯分校农业可持续发展研究所 ( https://www.nal.usda.gov/legacy/afsic/sustainable-agriculture-definitions-and-terms ，2022 年 1 月 10 日访问 ) 的说法，可持续农业的主要目标仍然是保护子孙后代满足自身需求的能力，确保包容性经济增长。在气候变化时代，环境威胁将在经济和农艺层面影响农民，影响作物产量和质量，并进一步对植物对非生物和生物胁迫的抵抗力产生负面影响。为了应对这些环境威胁，并有机会实现工业制造的可持续生产，将在生物技术领域现有知识的基础上使用新技术。成簇的规律间隔回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas) 代表了基因工程的新视角和新育种技术 (NBT) 和基因组编辑 (GE) 工具的最后前沿。
抑制金属界面处的自旋泵浦
导电金属通常会传输或吸收自旋电流。本文报告了将两层金属薄膜连接在一起可以抑制自旋传输和吸收的证据。我们研究了铁磁体/间隔层/铁磁体异质结构中的自旋泵浦，其中间隔层（由金属 Cu 和 Cr 薄膜组成）将铁磁自旋源层和自旋吸收层分隔开。Cu/Cr 间隔层在很大程度上抑制了自旋泵浦，即既不传输也不吸收大量自旋电流，尽管 Cu 或 Cr 单独传输了相当大的自旋电流。Cr 的反铁磁性对于抑制自旋泵浦并不是必不可少的，因为我们观察到 Cu/V 间隔层也有类似的抑制作用，其中 V 是 Cr 的非磁性类似物。我们推测，自旋透明金属的多种组合可能形成抑制自旋泵浦的界面，尽管其潜在机制仍不清楚。我们的工作可能会激发人们对理解和设计金属多层中的自旋传输的新视角。
人工智能用于理解锂电池中电解质化学和电极界面
摘要：认识到电解质化学和电极界面在锂电池的性能和安全性中的关键作用，以及对更复杂的分析方法的迫切需求，这项全面的综述在此研究领域中得分了机器学习的希望（ML）模型。它探讨了这些创新方法在研究电池界面中的应用，尤其是专注于锂金属阳极。在传统实验技术的局限性中，综述支持了一种混合方法，该方法将实验和模拟方法融合，从而使颗粒状的见解能够对分子水平的电池界面的形成过程和特征，并利用AI来从大量数据集中提取模式。它在电解质设计和电池寿命预测中展示了此类技术的实用性，并介绍了电池接口机制的新视角。审查结束了，通过断言人工智能（AI）或ML模型作为电池研究的宝贵工具的潜力，并强调了促进对科学社区中这些技术信心的重要性。
人工智能对化学发现逻辑的解释权衡
摘要：解释是精确科学的一个基本目标。除了当代对“描述”、“分类”和“预测”的考虑之外，我们经常在人工智能 (AI) 在化学假设生成中的蓬勃发展的应用中看到这些术语。除了描述“世界上的事物”之外，这些应用程序还可以从理论或拓扑描述符中进行准确的数值属性计算。这种关联为化学发现的逻辑提供了一个有趣的例子：这些归纳主导的尝试是否表明化学家如何将研究问题问题化？在本文中，我提出了一个关于当前化学发现背景的新视角。我讨论了如何将化学中数据驱动的统计预测解释为生成化学理论的准逻辑过程，超越了有机化学和理论化学的经典例子。通过我对科学解释的形式模型的立场，我展示了人工智能的曙光如何为科学探索的解释能力提供新颖的见解。