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理工科研究动态 | 本期院校:东京大学、大阪大学、北海道大学...

发布时间: 2023年11月02日    作者:致远尚升

致远理工科学术头条分享:
每周为你精选、总结近两周日本院校、教授、研究室有关计算机、电子电气、机械学等专业的精选新闻,带你把握各院校研究室的前沿动态,帮助大家更好完成研究计划书以及把握备考方向~
由于关注方向有限,难免存在疏漏,欢迎留言补充~



本周院校:

·东京大学理学研究科

·东京大学工学研究科

·大阪大学工学系研究科

·北海道大学



01

东京大学理学研究科

利用磁性刻度图案控制旋转声波

利用人工晶格成功读出“逆时针”和“顺时针”


日本理化学研究所新兴物质科学中心量子纳米磁性研究小组研究员ホルヘプエブラ,东京大学固体物理研究所大学院生リーヤンリャオ,以及日本理化学研究所新兴物质科学中心量子纳米磁性研究小组大谷義近教授,日本原子能机构高级基础研究中心副研究主任山本慧领导的联合研究小组,在基板表面使用磁铁开发了鳞片状结构通过形成周期性图案,一种被称为“谷”的旋转状态被赋予在表面传播的声波,磁场使“谷声波”逆时针和顺时针旋转。据透露,周围环境可以被区分和控制。


这项研究的结果预计将有助于开发新型信息处理设备,这些设备能够通过将 0 和 1 位分配给波谷声波的旋转状态,在恶劣的环境中运行。


这次,联合研究小组创建了一种结构,其中规则的三角形磁铁图案周期性地布置在固体表面上。沿该表面传播的声波获得“谷自由度”,该自由度对应于它们绕三角形逆时针还是顺时针旋转


通过施加磁场并打破时间反转对称性,可以区分左谷和右谷,从而创造出一种只有一个谷的声波优先通过表面传播的情况。人们已经对天然晶体材料的谷自由度进行了研究,但它们的控制极其困难。本研究中使用人工设计的网格进行谷值控制的演示可以说是谷值技术应用的重大进步。


这项研究结果发表在科学期刊《物理评论快报》网络版上(10月23)

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/news2.html?pid=20310




02

东京大学工学研究科

社交媒体的自我纠错能力超越电视

从一个变体到另一个变体,推特Twitter上对科学术语的处理比电视变化得更快


不正确的信息一旦传播,想要纠正就不容易了。试图纠正错误信息有时会产生意想不到的效果,例如2020年2月日本发生的卫生纸短缺危机,甚至可能导致人们更加依赖错误信息尤其是在社交媒体上,众所周知,不真实信息的传播速度比事实信息传播得更快,而且之前的许多研究都指出X是虚假信息的温床。


然而,社交媒体也可以表现出自我纠正功能,即正确的信息取代错误的信息。2020年下半年以来,一种主要在英国等国传播的新型冠状病毒,日本媒体首先将其称为“突变株”,但专家表示,从科学角度讲,“突变株”一词是准确的。关于大众媒体、政府机构、国际组织等纠正错误信息的尝试有很多研究,但也有一些推特上的影响者发挥核心作用,传播科学正确信息的成功例子,但很少有研究进行分析。本研究的目的是了解哪些信息发送者和来源影响了推特上的自我纠正过程。


由东京大学工学研究科的鳥海不二夫教授和津田塾大学総合政策学部的イムドンウ助教,领导的一个研究小组确定了科学上不正确的术语“变体”和正确的术语“7,888条的帖子(推文)和7,162,999通过Twitter上的正确术语比例较之前有所增加。与电视新闻相比的时期,从早期阶段开始使用正确术语的X用户将转发(转推)具有专业知识的影响者的帖子,而不是来自传统媒体或门户网站帐户的帖子(推文)。另一方面,即使建立了正确的术语,一些用户仍然继续使用不正确的术语,主要使用YouTube作为信息来源。


https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2023-10-27-001




03

东京大学工学研究科

北海道大学

发明了一种即使是99%水组成的固体也很难与水混合的凝胶(凝胶相分离材料) 

一种可以当场再生生物组织的创新支架材料的可能性


东京大学工学研究科的酒井崇匡教授、石川昇平助理教授、作道直幸特任副教授、医学研究科的北條宏徳副教授、理化学研究所生物系统动力学研究中心的课题组长(东京大学医学研究科、理学研究科教授)岡田康志,北海道大学先端生命科学研究科李翔副教授领导的研究小组正在对聚乙二醇进行研究。


在网络保留大量水分的PEG水凝胶中发现了一种新的相分离现象“凝胶-凝胶相分离”(GGPS)。水凝胶是一种含有大量水分的固体材料,它被用于果冻、琼脂等食品以及软性隐形眼镜、止血剂等医疗器械中。这是一种有深度的材料。通过在含水量约为99%的含有大量水的状态下有效地形成凝胶来引发凝胶相分离。


由于凝胶相分离,约100μm厚凝胶的纤维网络在稀凝胶周围被拉伸,形成类似于细胞外基质的海绵结构的“凝胶-凝胶相分离材料”(令人惊讶的是,凝胶相分离材料表现出疏水性。PEG广泛应用于多种医学应用,如药物输送、组织工程和诊断,由于其实用性,已发表超过50万篇学术论文。


此外,当将凝胶相分离材料植入模型动物皮下时,细胞从周围区域侵入并形成含有血管的脂肪组织。传统的PEG凝胶完全不具备这种与活体组织的特定相容性。这些结果证明了这种材料作为支架材料的潜力,可以让细胞进入活体并促进原位组织再生。该研究成果发表在《Nature Materials》网络版上。


https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2023-10-31-001






04

大阪大学工学系研究科

化学x机器人:

使用独特开发的自动评估装置在短时间内发现低毒的下一代太阳能电池材料


由大阪大学工学研究科的佐伯昭紀教授和大学院生西川知里领导的研究小组将通常手动完成的测量装置与机器人结合起来。自主研发了一套可以自动测量光学显微镜图像的系统。此外,利用该系统,能够快速寻找不含有毒元素的下一代太阳能电池材料,并成功提高其性能。


目前实用的太阳能电池是由含有硅和镓的无机半导体制成的,但世界各地正在努力开发可以使用溶液涂层工艺制造的下一代太阳能电池,目的是进一步降低成本和重量。特别是来自日本的钙钛矿太阳能电池转换效率尽管太阳能电池已经改进到可以与硅太阳能电池相媲美并接近投入实际使用,但它们仍然存在含有铅这种有毒元素的问题。


另一方面,由铋和锑等相对低毒元素制成的下一代太阳能电池的开发也在取得进展。然而,溶液涂覆工艺需要考虑元素组成、添加剂、热处理温度等诸多工艺参数,此外,制造太阳能电池元件需要大量时间和成本,因此研发并没有取得太大进展。


这次,佐伯教授的研究小组将一种独特的微波电导率方法与使用机器人的自动评估系统相结合,该方法可以测量与太阳能电池性能密切相关的光电导信号,从而创建了一种简单、快速、并且成功开发出一种能够高精度筛选下一代太阳能电池材料的设备。此外,通过将太阳能电池薄膜的光吸收/发射测量和光学显微镜测量合并到系统中,使多方面的快速评估成为可能。


利用该系统,研究了由铯铋锑碘(Cs-Bi-Sb-I)制成的无铅太阳能电池在576种条件下的性能,并比较了新发现的材料工艺条件下的转换效率。成功地将目标性能提高了 6 倍,虽然转换效率本身仍无法与铅钙钛矿太阳能电池相比,但以前手动耗时约30分钟的测量现在可以完全自动化,缩短至约5分钟,从而可以考虑更多的材料和工艺。预计未来将导致寻找具有更高转换效率的材料。此外,通过使用机器学习和统计处理分析获得的数据,成功获得了实现高效太阳能电池的实验指南。


该研究结果于10月24日(周二)下午2:00(日本时间)发表在美国化学会期刊《JACS Au》上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20231025_2



以上就是今天给大家整理翻译的在10月26日-11月2日期间的日本理工研究相关新闻动态,希望可以帮助小伙伴们快速了解日本理工研究的最新动态,我们下期见!

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