01 可穿戴式无创传感器通过汗液监测是否有炎症迹象

加州理工学院的研究人员开发出一种可穿戴、非侵入式传感器，可以监测佩戴者汗液中的炎症生物标志物。

研究人员使用激光刻蚀石墨烯制成InflaStat，它包含微小的孔洞和金纳米颗粒。当佩戴者的汗液中CRP分子进入传感器时，它们会与探测抗体和石墨烯孔洞中的抗体结合，从而引发纳米颗粒与石墨烯之间的电流，并通过传感器附加的电子元件读取信号。由于每个金纳米颗粒包含许多探测抗体，因此信号比单个CRP分子产生的信号要大得多。

通过在健康参与者、COPD患者和新冠感染后恢复的参与者身上测试InflaStat，研究人员发现，该传感器可舒适地穿戴，并可以无创伤、无线地获得炎症生物标志物信息。数据实时显示在定制的智能手机应用程序中。这项研究的结果表明，该传感器可用于非侵入式的家庭监测慢性疾病，如炎症性肠病或COPD，并且可适应于测试其他微量级别和与疾病相关的生物标志物。

02 美国科学家开发出一种制造永磁体的新工艺

艾姆斯国家实验室领导的美国能源部创新中心关键材料研究所的研究人员，开发了一种名为“热轧纳米新磁体”的半连续工艺，用于制造高性能永磁体。

该方法使用纳米颗粒钕永磁体封装在不锈钢管中，在热卷过程中使其致密化。相比于传统工业间歇工艺，这种半连续工艺更具成本效益和能源效率，而且消除了涂层步骤，并且可以制造更薄的磁体以保持其结构完整性和磁性。此外，这一新方法还消除了在传统方法中对磁铁材料的保护需要，因为不锈钢管是完全密封的。

这种新型永磁体制造方法简单易行，经济高效，并可以克服永磁体在高温下的性能退化问题。如果这种新工艺可以成功应用于实际生产中，那么将大大提高永磁体在各种技术中的使用效率，包括风力涡轮机、电动汽车和手机等领域。

03 国外科学家使用3D生物打印技术修复软骨组织

曼彻斯特大学和南洋理工大学等全球多所大学的研究人员，针对软骨损伤开展了3D生物打印修复的相关研究。

研究人员使用3D生物打印技术制造出可以促进组织再生的化学和物理环境。由于在体外所制造的系统会难以植入人体，因此近年来团队开始研究将3D生物打印技术应用于in situ bioprinting，即直接将生物墨水输送到受损的解剖部位。通过使用机器人工具实现这一方法，可以克服传统生物打印技术中的许多缺陷。研究人员还探索使用微型机器人直接在患者体内打印生物组织的方法。

上述方法都具有很大的潜力，但需要克服许多挑战并进行大量试验才能在人类身上进行测试并在临床设置中引入。研究人员通过综合分析现有工作，总结了这些有前途的策略所处的阶段，并强调了它们在未来可以进一步发展的方向。如果以上方法能够成功应用于临床实践，就可以极大地提高软骨修复和再生的效率。

04 更高效率的催化剂可能是绿色氢的关键

阿德莱德大学化学工程学院的ARC未来研究员副教授姚正领导团队，通过晶格水辅助机制提高了氧化铱催化剂的效率，进一步推动了使用可再生能源。

该团队提出了一种晶格水辅助机制，通过特定模式排列水分子提高铱基电催化剂的效率。他们的研究结果表明，该方法可以将氧化铱催化剂的效率提高5-12%。此外，该团队在研究中还发现，这种新型铱基阳极催化剂可以用于质子交换膜水电解（PEMWE），这是产生绿色氢气的前途光明的方法之一。

该研究为可再生能源的广泛应用迈出了一步。使用晶格水辅助机制的铱基催化剂可以减少铱的使用量，并有效降低生产绿色氢的成本，从而提高了铱基阳极催化剂的效率和稳定性。这项研究结果对于缓解气候问题、建立碳中和社会具有重要意义。

05 新型计算机内存可以大大减少能源使用并提高性能

剑桥大学材料科学与冶金系的研究人员开发了一种基于氧化铪和微型自组装势垒的计算机内存设计。

该设备基于与人脑突触类似的方式处理数据。使用氧化铪等材料制成的微型器件可以升高或降低电子通过的障碍，从而改变计算机内存设备电阻并允许信息处理和存储器存在于同一位置。在原子水平上，研究人员添加钡使氧化铪形成富钡“桥”，允许电子通过，从而形成多种状态的复合材料。

该计算机内存设计可使计算机存储设备具有更高的密度和速度，并且能量消耗更低，从而在未来十年内预计为互联网和通信技术节省近三分之一的电力。这项技术对于缓解能源危机和降低碳排放具有重要意义，可为快速发展的人工智能和机器学习领域提供前景。研究人员表示，氧化铪等材料已经用于半导体行业，将其集成到现有的制造工艺中并不困难。

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