4月15日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（）
中国科学家用AI为视障者打造“智能盲杖”
上海交通大学的一个研究团队打造了一套系统，这套系统结合了摄像头、耳机和人工智能（AI）。它能够帮助视障人士更高效地导航周围环境，其性能或许能超越传统盲杖。该系统借助眼镜上的摄像头来实时捕捉画面，利用 AI 对环境进行分析，并且通过音频提示以及触觉振动来反馈障碍物信息。该研究成果近期在《自然 - 机器智能》杂志上得以发表。
这项研究中，有 20 名视障人士对该设备进行了测试。结果表明，在 25 米的室内迷宫任务里，使用该系统行走的效率以及导航的速度比使用盲杖提升了 25%。当下该系统还处在原型阶段，研究团队正着力提升它的可靠性与安全性。
系统能够识别行人、墙壁、家具等物体，这是通过机器学习算法来实现的。同时，系统还以 250 毫秒为间隔提供音频导航。另外，配套的柔性“人造皮肤”贴片可以佩戴在手腕和手指上，当障碍物接近时会通过振动进行预警，并且在抓取物体时能够提供触觉辅助。
传统盲杖只能探测约 1 米内的障碍物。该系统的摄像头探测范围更广。该系统的摄像头能识别物体属性。在初步测试中，12 名视障者使用该系统后，他们的室内导航能力与使用盲杖时相当。后续 8 名参与者在城市街道和杂乱会议室等真实场景中进行测试，也表现良好。
专家指出，这项技术打造出了一根类似“智能盲杖”的东西。然而，它的实际应用前景还需要进一步去验证。研究团队打算进一步对设备进行优化，在未来，有可能会把摄像头集成到隐形眼镜里，让它变得更轻便且更隐蔽。
《科学》网站（）
天文学家首次观测到行星"自杀"现象
美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜近期观测到一个现象，即一颗行星正在主动坠入其宿主恒星。这一发现打破了传统认知，传统认知认为只有恒星膨胀才会吞噬行星。相关研究被发表在《天体物理学杂志》上。
2023 年，美国加州理工学院帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施（ZTF）开始进行首次观测。这颗恒星距离地球 1.2 万光年。当时观测到该恒星的亮度突然增加。天文学家认为，这种亮度突然增加是恒星在红巨星阶段吞噬行星的典型表现。然而，JWST 进行了最新观测，其观测结果推翻了上述假设。
研究表明，这颗恒星实际上还没演化到红巨星阶段。科学家给出全新解释：在数百万年的时间里，一颗像木星大小的行星，由于恒星引力产生的潮汐作用，逐渐失去了轨道能量，最终以螺旋状坠入恒星。此过程使得恒星的外层气体喷发出来，形成了独特的尘埃云。
研究人员指出，这一发现尚需更多观测数据予以验证。星际尘埃有可能影响对恒星亮度的精准测量，从而影响结论的可靠性。随着智利薇拉·鲁宾天文台即将开始运行，天文学家有希望获取更多类似的案例，这有助于确认此类“行星自杀”现象在宇宙中的普遍情况。
《每日科学》网站（）
1、告别发热！新型散热技术有望解决电子设备过热难题
美国弗吉尼亚大学的工程团队在《自然·材料》这本期刊上发表了最新的研究。这项研究或许能够对电子设备的散热方式进行彻底的改变。该研究借助六方氮化硼（hBN）晶体所具备的独特性质，研发出了一种具有革命性的热量传导技术，从而为电子设备过热的问题提供了创新的解决办法。
当前电子设备普遍存在散热瓶颈。传统散热技术，像金属散热片、风扇以及液冷系统，有着效率低、体积大、能耗高等方面的局限。研究团队察觉到，六方氮化硼能够激发双曲声子极化激元（HPhPs），把热量转化为能够定向传播的高能波，并且这种高能波的传导速度远远超过传统热扩散的方式。实验表明，这种新型的散热方式，其效率比现有的技术要高出好几个量级。
这项突破性技术会带来广泛的应用前景：智能手机和笔记本电脑能够避免因过热而出现性能下降的情况；电动汽车的电池系统将能够实现更快的充电速度，并且使用寿命也会更长；数据中心和 AI 计算设备既能降低能耗，又能提升运算能力；医疗电子设备可以获得更稳定的工作性能。
这项技术不但解决了当下电子设备的散热难题，还为未来高性能计算设备的设计开拓了新的思路。消费电子产品会因这项创新技术而获得显著的性能提升，航天设备也会如此。随着该技术的持续发展与应用，电子设备过热的问题有希望得到彻底解决，从而促使整个科技产业迈入更高效、更可靠的新世代。
2、科学家用电流替代氢氟酸制造出超级“二维材料”
在材料科学领域，“二维材料”的单原子层厚度使其因独特性能而成为研究热点。奥地利维也纳工业大学与商业公司合作进行研究的 MXenes 材料，它属于由过渡金属碳化物和氮化物组成的二维化合物家族，展现出了近乎神奇的特性，比如可用于电磁屏蔽、能量存储、新型传感器，还能在太空极端环境下作为高效固体润滑剂。这项新型合成技术在纳米科技领域的顶尖学术期刊《Small》上得以发表。
传统 MXenes 的合成需依赖剧毒的氢氟酸来蚀刻 MAX 相前驱体，比如铝 - 钛 - 碳层状材料中的铝层。这种合成方式存在高毒性、高成本以及废料处理难题，从而阻碍了其工业化应用。基于此，研究团队开发出了电化学合成法，即通过精准地调控电压，有选择性地去除 MAX 相中的铝原子，进而获得电化学 MXenes（EC - MXenes）。
关键技术的突破在于使用脉冲电流。短脉冲会在材料表面生成氢气泡，这些氢气泡能够持续地清洁并活化反应界面，以此来提升蚀刻效率和产物质量。通过原子力显微镜、电子显微镜以及光谱分析的证实，EC-MXenes 的性能与传统方法的产物相当，并且在这个过程中更加安全环保。
维也纳工业大学团队称，此方法让 MXenes 的合成得到了极大的简化。他们认为，未来有希望实现低成本且规模化的生产，进而推动 MXenes 在工业领域的广泛应用。
3、柔性电子新突破：科学家打造像牙膏一样柔软的电池
瑞典林雪平大学的研究人员研发出一种新型的流体电池，它的电极是以液态形式存在的，凭借这一特点，电池能够被随意塑造出各种形状。这种电池既柔软又可拉伸，有望对未来电子设备的集成方式带来彻底的改变，其相关成果被发表在了《科学进展》（Science Advances）期刊上。
这种电池的质地如同牙膏，能够借助 3D 打印技术制作成各种形状，给柔性电子设备的设计带来了全新的可能性。随着物联网不断发展，在未来的十年里，预计将会有超过一万亿台设备实现联网，其中包含可穿戴医疗设备、软体机器人、电子织物等。传统的固态电池由于其体积大且刚性强的特点，对设备设计形成了限制，然而这种流体电池所具备的柔性特质，消除了这一阻碍。
研究团队取得关键突破，把电极材料从固态变成了液态。之前，柔性电池大多依靠可拉伸的复合材料或者机械结构，然而却无法化解电池容量与刚性之间的矛盾。早期的流体电极曾尝试使用液态金属（例如镓），但存在只能当作阳极、容易固化等状况，并且部分材料依赖稀土，给环境带来了较大的负担。
林雪平大学的研究运用了更具可持续性的方案，其基础材料是导电聚合物以及木质素，而木质素是造纸业的副产品。这种电池能够循环充放电 500 次以上，即便将其拉伸至两倍长度，依然可以正常工作，并且还具有环保方面的优势。当下，该电池的电压为 0.9 伏，团队正在探索利用锌或锰等常见金属来提升其性能。
这项技术虽仍需进行优化，然而它已经为柔性电子设备的未来发展开启了新的路径，并且有希望在医疗以及可穿戴设备等领域达成更自然的集成。
《赛特科技日报》网站（）
告别电子？下一代AI或将由“光”驱动
美国惠普实验室在《IEEE 量子电子学期刊》发表的最新研究显示，基于 III-V 族半导体材料的光子集成电路（PIC）正在对 AI 硬件格局进行重塑。这种新型光学芯片在能效方面全面超越传统 GPU，同时在速度上也超越了传统 GPU，有望给从数据中心到智能系统的各个领域带来变革。
当前 AI 发展遭遇重大挑战：依赖 GPU 的算力系统有着高能耗以及扩展性方面的瓶颈。针对这一情况，研究团队研发出了基于光学神经网络（ONN）的创新方案，即利用通过光速传输数据的光子集成电路，与电子分布式神经网络（DNN）相比，能够大幅度降低能量损耗。
该技术以异质集成工艺来制造。首先在 400 纳米厚的绝缘体上硅（SOI）晶圆上制备基础器件。接着通过选择性生长硅/锗层，从而形成雪崩光电二极管（APD）的核心结构。然后把磷化铟等 III-V 族半导体集成到硅基平台。关键的创新之处在于，成功实现了激光器、放大器、光电探测器等所有光学元件在单一芯片上的晶圆级集成。
测试数据表明，该光子加速器的能效密度十分惊人，达到了其他光子平台能效密度的 290 倍，同时也达到了最先进数字电子器件能效密度的 140 倍。这种技术具有突破性，它不但成功解决了 AI 计算的能耗问题，而且其卓越的可扩展性还为未来智能系统的发展奠定了基础。
这项研究具有重要意义，它标志着 AI 硬件迈入了新的时代。光子集成电路技术逐渐成熟后，数据中心便具备了承载更复杂 AI 工作负载的能力，并且能够为各行业的智能化转型提供强大的算力支撑。惠普实验室的成果表明，硅光子技术正逐渐成为下一代 AI 加速器的核心解决方案。
