仿生坚韧超纤维:用于耐久被动辐射热管理的分层光热结构

学术背景 随着全球气候变化的加剧,建筑能源消耗,尤其是空调系统的能耗,持续增加。据统计,建筑空调系统占全球年电力消耗的约10%,这一数字随着碳排放的增加而不断攀升,进一步加剧了全球变暖的恶性循环。被动辐射热管理技术,特别是通过选择性光谱调制的辐射冷却技术,被认为是解决这一问题的潜在方案。这种技术通过散射太阳光(0.3-2.5 μm)并通过大气窗口(8-14 μm)将热量辐射到外太空(约3 K),从而实现无需额外能源输入或环境污染的自动温度调节。 然而,现有的辐射冷却材料,如玻璃、块体、薄膜和涂层,通常存在柔韧性和透气性不足的问题,限制了其在特定物体表面的应用。纤维基材料由于其优异的柔韧性和可塑性,被广泛应用于各种场景。然而,现有的纤维材料在机械强度和耐久性方面存在显著缺陷,尤其是在户外冷却应...

三元纳米纤维核壳结构设计用于电磁隐身天线

三元纳米纤维核壳结构设计用于电磁隐身天线

学术背景 在信息时代,电磁波(EMW)的广泛应用带来了通信、医疗、导航等多个领域的突破性进展。然而,随着电子设备的普及,电磁波干扰(EMI)问题日益严重,不仅影响精密设备的正常运行,还可能对人体健康造成潜在威胁。因此,开发高效的电磁波吸收材料成为当前研究的热点之一。传统的电磁波吸收材料往往存在吸收带宽窄、反射损耗高等问题,难以满足现代通信设备对高效电磁隐身和信号传输的需求。 为了解决这一问题,研究人员开始从多组分复合材料和微结构工程的角度出发,设计新型电磁波吸收材料。其中,核壳结构(core-shell structure)因其能够巧妙结合不同材料的优势,显著增加材料接触面积,成为研究的热点。通过合理选择组分和优化微结构,研究人员希望能够实现阻抗匹配和衰减能力的协同效应,从而开发出高性能的电...

冷却流星系团中X射线与Hα表面亮度的相关性研究

冷却流星系团中丝状结构的Hα-X射线表面亮度相关性研究 背景介绍 在宇宙的大尺度结构中,冷却流星系团(cooling-flow clusters)是一类极为重要的天体系统。这些星系团的核心通常由超大质量星系(brightest cluster galaxies, BCGs)主导,并且伴随着强烈的活动星系核(active galactic nuclei, AGN)反馈现象。AGN通过其喷流将热气体推离,形成热星系团内介质(intracluster medium, ICM)中的空腔。同时,这些系统中还存在着复杂的多相丝状结构,从温暖的离子化气体(约10,000 K)到冷分子气体(<100 K)。这些丝状结构被认为是热不稳定性冷却的结果,可能与AGN反馈过程密切相关。然而,丝状结构的形成机制及其不...

使用磁悬浮力传感器实验约束对称子场

实验约束对称场:磁悬浮力传感器的突破性研究 学术背景 暗能量(Dark Energy)是宇宙加速膨胀的幕后推手,但它本质依然是一个未解之谜。为了解释暗能量的性质,科学家提出了多种理论,其中对称场理论(Symmetron Field Theory)被认为是解释暗能量的重要候选之一。该理论预言了一种第五力(Fifth Force),这种力与物质相互作用,但在高密度环境中会被屏蔽,这给实验室探测带来了巨大挑战。尽管已有多个实验对对称场模型的参数空间进行了部分约束,但仍存在大量未探索的区域。因此,研究团队开发了一种基于磁悬浮力传感器的实验平台,旨在亚毫米尺度上探测对称场第五力,并最小化屏蔽效应。 论文来源 这篇论文由Peiran Yin、Xiangyu Xu、Kenan Tian等来自南京大学、中国...

高分辨率成像揭示z≈3处类星体对之间的纤维状连接

宇宙网中高红移类星体对之间的丝状结构 学术背景 宇宙网(Cosmic Web)是现代宇宙学中的一个核心概念,描述了宇宙中暗物质和气体在引力作用下形成的复杂网络结构。根据冷暗物质(Cold Dark Matter, CDM)理论,宇宙网由丝状结构(filaments)连接着星系团和星系群。这些丝状结构被认为是宇宙中大尺度结构的基本组成部分,但直接观测这些丝状结构一直极具挑战性。由于丝状结构的表面亮度(Surface Brightness, SB)极低,传统的天文仪器难以捕捉到它们的信号。近年来,随着高灵敏度光谱仪(如MUSE)的投入使用,科学家们开始能够探测到这些丝状结构的微弱辐射。 本研究的核心目标是通过高红移(z ≈ 3.22)类星体对之间的丝状结构,直接观测并定量分析宇宙网的物理特性。研...