超彈性水凝膠等

超彈性水凝膠

水凝膠是一種高含水量的聚合物網絡，被廣泛應用于生物醫學、柔性電子和軟機器人等領域。然而，傳統水凝膠通常具有較低的彈性范圍和有限的自愈能力，這限制了其在要求極高的機械性能場景下的應用。為此，清華大學化學系的王朝副教授等人開展了深入研究，他們成功開發了一種新型的超彈性水凝膠。這種水凝膠通過引入可逆的珍珠項鏈結構來大幅增強材料的彈性和自愈能力，實現了對輕微機械損傷（如針刺和割傷）的快速自愈等功能。這一進步不僅為水凝膠材料的設計與應用提供了新的思路，也為高性能材料在先進制造、生物醫療和智能裝置等領域的應用打開了新的大門。

相關成果于近日發表在《科學》雜志上。

能夠自動檢測危險的水下智能眼鏡

深?；顒映３媾R各種風險，如海洋動物襲擊或意外碰撞等。近日，浙江大學海洋學院的焦鵬程團隊研發出一種基于視覺-觸覺融合的水下智能眼鏡（USG），可用于實時檢測水下危險，確?；顒影踩?/p>

USG由人工智能光學傳感的視覺模塊和“摩擦生電”特異材料機械傳感的觸覺模塊組成。視覺模塊是基于一種水下目標檢測算法建立的，該算法能夠用于檢測視野中的有毒海洋生物（如海鰻、海蛇、水母等）。觸覺模塊可靈敏地檢測視野外的碰撞，并發出警告。經過數值模擬、實驗室測試和真實世界實驗，結果顯示，USG在佩戴者進行水下劇烈運動20分鐘后仍能保持良好性能。

相關成果于近日發表于《交叉科學》雜志上。

可長期監測慢性腸道炎癥的溫度傳感器

對于腸道炎性疾病的診斷和監測通常依賴于腸鏡成像、活檢和血清學方法。近日，美國西北大學材料科學與工程系的一個科研團隊研發出一種可用于長期實時監測疾病進展的無線、微型和植入式溫度傳感器，并用其在小鼠模型上進行了近4個月的測試。

科研人員將傳感器固定在小鼠的腹部肌肉組織上，以對腸道溫度進行局部測量。結果顯示，在可見炎癥性病變出現前大約5周，動物腸道溫度的亞晝夜節律（一種以90～120分鐘為周期的生物鐘）開始發生變化。測試結果表明，該傳感器可通過實時監測腸道的突發情況輔助腸道炎性疾病的早期干預。

相關成果于日前發表于《自然·生物醫學工程》雜志上。

更智能的洪水預警系統

洪水是最為常見的自然災害之一，全球有近15億人直接面臨嚴重洪水事件的巨大風險。因此準確且及時地對洪水發生進行預警，對于降低災害風險和影響至關重要。但當前的水文模擬模型通常須根據單個流域的長期數據記錄進行校準。

近日，美國谷歌公司一個研發團隊開發出一套基于人工智能的預測系統，通過利用現有的5680個測量儀進行訓練，可預測未測量流域在7天預測期內的日徑流。經測試，在預測可靠性上，該系統與當前最先進的全球模型系統——哥白尼應急管理服務全球洪水預警系統的實時預報相似甚至更好。此外，該系統預測五年一遇事件的精度與當前預測一年一遇事件的精度相似或更好。

不過，這項研究也存在一些局限性。例如：實驗采用的樣本可能較小，限制了研究結果的普遍適用性和統計功效；研究所用的數據集的多樣性存在不足，這可能影響模型的泛化能力等。對此，研究團隊表示，未來的工作需要進一步將洪水預報的覆蓋范圍擴大到全球更多地點，以及其他類型的洪水相關事件和災害，包括山洪和城市洪水。人工智能技術也將繼續發揮關鍵作用，幫助推動科學研究，促進氣候行動。

相關成果于近日發表于《自然》雜志上。