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《科学》快讯

2021-01-07 中国科学报 李言
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  纳米尺度内部不均匀性控制增强海水淡化膜水传输

  生物膜依靠内部纳米结构明确的膜蛋白的形式,在保持理想的选择性的同时,可以实现显著的高渗透性。

  研究人员将这种设计策略应用到淡化膜上。一系列聚酰胺脱盐膜是在工业生产线上合成的,它们的加工条件不同,但化学成分相同,它们的透水性和活性层厚度增加,但氯化钠选择性不变。

  透射电子显微镜测量使研究人员能够确定纳米级三维聚酰胺密度图,并预测零可调参数的水渗透性。密度波动对水的输送是有害的,这使得对纳米尺度聚酰胺不均匀性的系统控制成为在不牺牲盐选择性的情况下最大化水的渗透性的关键途径。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abb8518

  湿度增加活化大气对流中的气溶胶

  云与气溶胶的相互作用仍然是理解气候和恶劣天气的主要障碍。观测表明,气溶胶增强了热带雷暴活动。过去的研究,出于理解气溶胶对云层影响的重要性,提出了几种机制,可以解释观测到的联系。

  研究人员发现高分辨率的大气模拟可以重现气溶胶和对流之间的联系。同时研究人员也发现,先前提出的机制无法解释气溶胶的这种强化作用。在模拟中,研究人员对潜在过程的检验表明,高浓度的气溶胶通过产生云层,将更多的凝结水混合到周围的空气中,从而增加了环境湿度。

  反过来,较高的湿度有利于大规模上升和更强对流的产生。上述结果为在热带的高气溶胶地区可能有强烈的雷暴提供了一个物理上的解释。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abc5181

  集体中自我组织的预测原则

  自我组织经常出现在各种各样的活跃集体中,如蚂蚁筏和分子马达组合。描述脱离平衡的自我组织的一般原则具有挑战性。

  研究人员提供了一个统一的框架,将复杂系统的行为建模为很大程度上随机的模型,同时捕获它们对外部强迫的配置依赖性响应。通过上述模型,研究人员推导出一个类似玻尔兹曼的原理来理解和操纵驱动自我组织。

  研究人员通过实验验证了上述预测,使用可改变形状的机器人模拟并概述了一种控制集体行为的方法。上述研究结果强调了出现的秩序是如何敏感地依赖于外部强迫模式和内部动态响应特性之间的匹配,指出了未来设计和控制活性粒子混合物和超材料的方法。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abc6182

  肯尼亚献血者抗新冠病毒IgG抗体的血清阳性率

  有关新冠病毒在非洲传播的记录很少。肯尼亚第一例新冠病例报告于2020年3月12日,预计之后会出现大量病例和死亡,但截至2020年7月31日,只报告了20636例确诊和341例死亡。

  然而,社群中新冠病毒的暴露程度仍不清楚。研究人员调查了2020年4至6月间,肯尼亚献血者抗新冠病毒免疫球蛋白的血清阳性率。粗血清阳性率为5.6%(3098例中174例)。

  经人口加权,经测试绩效调整的该国血清阳性率是4.3%,在蒙巴萨(8.0%)、内罗毕(7.3%)和基苏木(5.5%)的城市县中最高。新冠病毒暴露比基于病例的监测所表明的更为广泛。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abe1916

打印 责任编辑:张芳丹

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