百年经典电磁理论获得突破,首次进入微观纳米尺度丨科技早头条

作者: 吴非、谢汝雨、王语嫣、马一媛、张二七

来源: 环球科学

发布日期: 2019-12-12

本文报道了多项科技突破,包括电磁理论在纳米尺度的延伸、细胞外囊泡抑制HIV传播、毛发强度与直径的关系、自噬相关蛋白延长线虫寿命、德国电信运营商选择华为设备建设5G网络以及全球首架全电动商用飞机完成首飞。

一百多年前麦克斯韦提出了电磁的基本理论,为今天的科学技术发展奠定了基础。但这些规则只在宏观情况下适用;而在纳米尺度下,量子效应会对理论产生很大影响。现在,一篇发表于《自然》的论文将电磁理论延伸到了纳米尺度。研究者在模型中使用了类似于界面介电常数的新参数,研究者将两种不同材料的界面结合后,按照新的参数重新计算,即能实现微观的麦克斯韦理论。其实用性已经经过了纳米共振器的实验验证。

发表在《自然-通讯》上的最新研究表明,阴道内某些细菌释放的纳米级细胞外囊泡可以保护人体免受HIV感染。实验表明,T细胞在添加囊泡后被HIV感染的比例更低;而使用囊泡治疗手段可以降低人体淋巴、子宫颈和阴道组织的HIV感染程度。此外,研究者发现,细菌释放的这些囊泡会直接对HIV产生作用,减少病毒外壳上表面分子的数量,从而抑制病毒与人体细胞结合。

直觉告诉我们,更粗的毛发更加强韧,然而最近发表于《物质》的一项研究却得出了相反的结论。研究测试了8种哺乳动物的毛发所能够承受的最大张力,结果出人意料——相比约4倍粗的大象毛发,人类的头发强度反而更大。在同一物种内,幼年个体较细的毛发也比成年个体的更加强韧。通过观察毛发断面,研究者推测,相较于较粗的毛发,较细的毛发在受到拉力时产生剪切裂缝,因此可以承受更大的张力。

这项研究首次在毛发中发现了与金属线类似的剪切断裂方式,或能帮助科学家研制出更好的合成材料。

蛋白质p62可以选择性地将有害蛋白和受损线粒体运送到细胞的“回收中心”,帮助细胞通过自噬清除有害物质。跟据一项发表于《自然-通讯》的研究,科学家通过基因编辑令秀丽隐杆虫产生过量的p62,发现其寿命延长了20%~30%。这说明帮助细胞自噬有助于增加细胞寿命。研究者计划在接下来探究p62对哪些具体的细胞分子起了作用。这项研究或能为长寿秘诀提供新的见解。

据路透社消息,德国三大运营商之一的Telefonica在11日表示,他们将选择华为和诺基亚作为其建设5G网络的设备供应商。据了解,该运营商目前使用的设备同样来自诺基亚和华为。近来,是否允许华为设备进入德国5G市场成了德国政坛的热门话题之一,此前德国最大的电信运营商德国电信曾宣布在两年之内将全部华为部件替换出其核心网络。

当地时间12月10日,全球首架全电动商用飞机从加拿大温哥华起飞,在温哥华国际机场附近的弗雷泽河上方进行了不到15分钟的短暂飞行。这架飞机改装自一架水上飞机,其电动发动机由美国magniX公司与海港航空公司合作设计,单次飞行里程可以达到160千米。这次试飞由海港航空公司创始人兼首席执行官Greg McDougall驾驶。

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