| 【Lib•致理】《Nature》封面故事（第3期）―物理化学材料 |
| 发表时间：2023-07-04 阅读次数：1839 |
前言 Nature Cover Story Nature周刊创立于1869年，是全球最知名的科学期刊之一，涵盖各学科领域，已连续10年在多学科领域影响因子排名第一。Nature周刊致力于出版最优质的、在科学技术各领域经同行评审的研究成果，贯彻并坚持其原创性、重大性、跨学科影响力、时效性、读者亲和力，发表全球最前沿的学术成果，Nature见证了150多年来人类历史上的重大科学突破。 同济大学图书馆携施普林格·自然（Springer Nature）共同举办《自然》封面故事系列推文活动，精选了2022年度期刊封面，分别介绍生物与医学、物理化学材料、环境与气候、IT与人工智能四个领域的研究成果。本次活动期望带领读者一起探秘Nature周刊封面背后的科学故事，通过解读一张张精美的封面图片，带领读者以更具趣味性、观赏性的方式，了解尖端科研动态，拓展科研思维，领略科学之美。 关于《Nature》您还需知晓什么，请联系庞老师： 联系电话：021-65982739 联系邮箱：smpang@lib.tongji.edu.cn Nature封面故事 第三期 /物理化学材料 在物理化学材料领域，我们探索着材料的奥秘，尝试着将物理学、化学和材料科学有机地结合起来，三者交互碰撞，创造出更加美妙的材料世界。我们在不断地探索新的材料性质和制备方法，通过理论和实验的相互印证，寻求着最优的材料性能和最佳的应用方案，创造性地解决各种材料问题。这个领域充满着诗意和魅力，我们的目光始终注视着科学的边界，却又在探索未知的道路上不断前行，为人类创造更美好的明天。 扫码了解封面故事 封面故事1 在惯性聚变中实现燃烧等离子体状态 使用核聚变进行自持产能的一个关键条件是发生聚变的等离子体能够受到聚变反应本身的加热。在本期《自然》中，Alex Zylstra和他的同事展示了“燃烧等离子体”方案，这种方案将聚变反应作为维持等离子体的主要热量来源。来自美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室国家点火装置的研究团队使用192束激光产生了氘氚等离子体。通过优化实验设置，研究团队成功创造出能使等离子体实现自热的条件——这是使核聚变成为一种可行能源的关键步骤。封面展示了研究团队用来创建燃烧等离子体的一个靶（中央圆窗可见氘氚燃料靶丸）。 扫码了解封面故事 封面故事2 希格斯玻色子发现十周年 2012年7月4日，大型强子对撞机（LHC）团队宣布了一个万众期待的发现：该装置终于获得了希格斯玻色子存在的证据。在本期《自然》中，LHC的两个主要实验团队报道了对该粒子自发现之日起所有数据的分析。粒子物理学的标准模型预测希格斯玻色子与任何粒子的耦合应与它们的质量成比例——来自CMS和ATLAS实验组的结果显示，在他们成功观测到的重粒子中，数据与预测相符。一篇Perspective文章还概述了我们目前对这一粒子的已有认识，以及对它的进一步研究或能解答基础物理学的一些最重要但尚无定论的问题。 扫码了解封面故事 封面故事3 流体动力学 纤毛是一种细丝状的突起，常被生物体用来控制微尺度上的液体流动。但事实证明，通过模拟这种结构以及改造纤毛样系统实现普遍性应用一直很难。在本期《自然》中，Wei Wang和同事描述了一种可通过电子控制的人造纤毛，这种纤毛能用于操控近表面液体的流动模式。研究团队使用固定在表面的铂条，这些铂条每个长50微米、宽5微米、厚10纳米，一侧封有钛膜。向这些纤毛施加振幅约1伏的振荡电位，就能让暴露在外的铂表面获得和释放离子。这些离子产生的不对称力能生成一种拍打模式，从而以不同的流动几何特性抽排表面液体。封面所示为这种人造纤毛的艺术再现图。 扫码了解封面故事 封面故事4 超冷极性分子 封面所示为冷冻微波天线围绕在超冷分子周围的艺术想象图。极性分子气体比原子气体更适合用来探查量子效应，但它们首先需要充分冷却，而这很有难度。在本期《自然》中，Andreas Schindewolf和同事提出了一种将极性分子冷却到位的方法，可使气体开始简并，量子效应占主导。为此，研究团队用专门设计的微波场诱导排斥势垒，防止分子间出现会引发损失的反应。最后，这些分子能通过弹性碰撞充分冷却到21纳开尔文，产生由相互作用分子组成的三维偶极量子气体。 扫码了解封面故事 封面故事5 “多孔”的水 许多气体能溶于水，但液体中能够承载的气体量相对较低。在本期《自然》中，Jarad Mason和同事提出了一个系统，可制造永久“多孔”的水，让气体能以高浓度存储于液体中。为此，研究团队让定制的多孔纳米晶体悬浮于水和其他水溶液中。这些固体的内表面拒斥水分子，从而有着“干燥”的孔穴，可以从周围液体中吸收气体。这使团队能够存储气体，包括氧和二氧化碳，其浓度远高于仅使用水时能达到的水平。这项工作可能对生物医学很有意义，因为高度富氧的水或可作为血液的替代品。 数字资源介绍 Nature Portfolio期刊包括国际领先的《自然》周刊及其旗下一系列研究和综述类期刊，也包括涵盖广泛学科领域的开放获取期刊《自然-通讯》与《科学报告》。 40种《自然》系列研究期刊：涵盖生命科学、物理科学、临床科学和社会科学领域，不仅发表基础研究，也发表综述、批判性评论和分析。 24种《自然综述》系列期刊：提供权威的、易于理解的、意义重大的综述内容。无论在哪一领域，高质量的图像和精炼的内容都提供背景知识和相关联接。 图片| Springer Nature公司 编辑|理科学科服务部 审核|张更平 陈欣 周玮
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