《科技前沿双突破:建筑机器人自主筑造干石墙 智能材料破解结构减振难题

2025-06-26 14:10:04每日科技网

  一、宇宙探索:韦布望远镜捕捉早期超新星迹象

  英国剑桥大学团队借助詹姆斯・韦布空间望远镜(JWST),在距地球约 132 亿光年的星系团中探测到异常红外辐射信号。分析显示,该信号可能来自宇宙大爆炸后约 5 亿年形成的超新星爆发,比此前已知最早超新星(131 亿年前)更早 2 亿年。

  科学意义:

  超新星爆发是重元素(如铁、钙)的主要来源,该发现或改写宇宙化学演化模型

  JWST 的中红外探测器(MIRI)展现早期宇宙高红移天体解析能力

  二、生物科技:从混合晶体管到心脏类器官

  1. 生物丝基混合晶体管问世

  美国塔夫茨大学团队突破传统半导体材料限制,用蜘蛛丝蛋白(β- 折叠结构)替代二氧化硅绝缘层,制造出生物兼容晶体管:

  性能指标:开关比达 10⁴,工作电压<1V,可在体液环境稳定运行

  应用场景:可降解生物传感器、脑机接口柔性电极

  2. 多腔心脏类器官模型突破

  奥地利 IMBA 研究所通过干细胞三维培养,构建出包含心房、心室、瓣膜及传导系统的心脏类器官:

  结构完整性:再现心脏发育关键阶段(如 looping 形态发生)

  功能验证:同步电生理活动记录显示,类器官可产生自主节律(60-80 次 / 分钟)

  三、智能材料:磁流变液破解减振性能瓶颈

  大连理工大学董旭峰团队开发出新型核壳结构磁流变液(MRF):

  技术创新

  核心:Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子(磁响应速度提升 3 倍)

  壳层:两性离子聚合物(抗沉降周期延长至 18 个月)

  性能对比

  | 指标 | 传统 MRF | 新型 MRF | 提升幅度 |

  |--------------|-----------|-----------|-----------|

  | 剪切屈服强度 | 50 kPa | 120 kPa | 140% |

  | 响应时间 | 15 ms | 4 ms | 73% |

  | 沉降率 | 25%/ 年 | <5%/ 年 | 80% |

  工程应用:已在港珠澳大桥辅桥减振装置中试点,可降低 6 级地震下结构振幅 40%

  四、建筑机器人:AI 赋能干石墙自主施工

  瑞士 ETH Zurich 团队开发的自主施工机器人系统实现三大突破:

  1. 三维环境感知

  激光雷达(Velodyne VLS-128)+ 双目视觉融合,构建毫米级精度工地地图

  动态障碍物识别(如施工人员)响应时间<200ms

  2. 智能决策算法

  基于强化学习的石块放置策略:

  ① 稳定性评估(重心偏移量<5cm)

  ② 形态匹配(石块间缝隙<3mm)

  施工效率:8 小时完成 50m³ 石墙(传统工艺需 10 人 3 天)

  3. 人机协同机制

  远程监控平台:实时显示应力分布云图

  安全冗余设计:双重急停系统(物理按钮 + 视觉识别)

  五、医学突破:肺癌淋巴转移新靶点发现

  北京协和医院与中山大学联合团队揭示 circTLCD4-RWDD3 促转移机制:

  分子路径

  circTLCD4(环状 RNA)→ 包装入细胞外囊泡(EVs)→ 靶向淋巴管内皮细胞→ 激活 PI3K-AKT 通路→ 促进淋巴结血管生成

  临床意义

  血清 circTLCD4 水平与肺癌 TNM 分期正相关(AUC=0.89)

  靶向 siRNA 在小鼠模型中抑制淋巴转移效率达 72%

电脑版

Copyright © 2014 newskj.org All Rights Reserved.

粤ICP备11086997号-6

科技相关活动邀约:1069823586@qq.com