前沿扫描六则

暗能量与暗物质获最精确计算

暗能量和暗物质都是宇宙学标准模型的基石，但至今还没有被直接探测到，因此也是该模型的最大谜团。美国天体物理学家通过一项被称为“Pantheon+”的分析，对宇宙的组成和演化设置了迄今为止最精确的限制。宇宙学家确认宇宙由大约三分之二的暗能量和三分之一的物质组成，而这些物质主要以暗物质的形式存在，在过去数十亿年中加速膨胀。Pantheon+得出的另一个关键结果则是确定了当前宇宙的膨胀率，即哈勃常数。研究发现哈勃常数为73.4km/（s·Mpc），不确定性仅为1.3%。

单芯片光源创下数据传输新纪录

丹麦、瑞典和日本的科学家通过将数据分成一系列色彩包，使单个计算机芯片能通过光纤电缆，在7.9 千米范围内，每秒传输1.84 千万亿比特（PB）的数据，创下单芯片作为光源传输数据的新纪录，有望催生性能更优异的芯片，从而降低能源成本，增加带宽。研究人员表示，尽管这块芯片需要一个连续发光的激光器，以及将数据编码到每个输出流中的独立设备，但这些可以集成到芯片上，使整个设备的尺寸与火柴盒一样大。

新铝合金将航天器屏蔽辐射能力提高百倍

太空探索领域经常使用铝合金，因为它们既轻质又坚固。但当它们长时间暴露于来自太阳或银河系射线的强辐射下时，分子结构会发生变化，变得很脆弱。奥地利科学家研制出一种新型铝合金，抗辐射能力是广泛用于航天器的6061 铝合金的100 倍，而且实验表明，其在遭受高剂量辐射后仍能保持柔韧性及强度，因此有助于改善航天器屏蔽辐射的能力，也可用于制造供人们在月球或火星上居住的房屋等。

透明木材有望取代塑料

印度科学家开展的一项新研究表明，透明木材有望替代玻璃或者塑料，用于制造汽车挡风玻璃、透明包装以及生物医学设备。透明木材具有可再生性和可生物降解性，可减少对环境的生态影响。此外，其成本效益是玻璃的5 倍，因此可显著降低能源成本。透明木材最初由德国科学家齐格飞·芬克于1992 年制造，后来被其他研究人员改进。透明木材通过去除木材中的木质素并用透明塑料材料代替制成，木质素是一种支撑植物组织的天然生物聚合物。

3D打印让二维码“可食用”

包含数据的标签通常用于食品行业。日本大阪大学研究人员开发出一种方法，将一个3D 打印的可食用二维码标签嵌入食物中，无需破坏食物即可读取。研究人员称，这种方法是食品数字化转型的一个很好的例子，将提高食品的可追溯性和安全性。这项技术还可用于通过增强现实来提供新颖的食品体验，这是食品行业中一个令人兴奋的新领域。此外，这种将可食用信息嵌入食品中的新方法对于减少浪费也很重要，广泛采用这项技术有望为更清洁的未来铺平道路。

突破技术十分钟完成电动汽车充电

美国宾夕法尼亚州立大学研究人员开发出一种突破性技术，将电动汽车电池的充电时间缩短为仅10分钟，这是更短充电时间和更长驾驶里程之间的破纪录组合。该技术依赖于内部热调制，这是一种主动的温度控制方法，要求电池具有最佳性能。对于电池工程师来说，将电池始终保持在恰到好处的温度一直是主要挑战。他们设计了一种新的电池结构，除了阳极、电解质和阴极之外，还添加了超薄镍箔作为第四种成分。镍箔可自主调节电池的温度和反应性，从而可在几乎任何电动汽车电池上实现快速充电。