【菜科解读】

在过去几十年里，各种高精尖技术都经历了指数级的性能提升，而与此相比，电池技术的进展却困难得多。

最优秀的锂离子电池的能量密度约为700Wh/L，尽管这个成就可圈可点，但并未达到突破性水平，直到纳米电池的出现。

研究发展中的纳米电池

市场上最尖端的锂离子电池的能量密度700Wh/L，这个700Wh/L指的是电池的能量密度，数值表示每升电池容积可以存储的能量为700瓦时。

所谓的能量密度是衡量电池性能的最重要指标，表示单位体积内所存储的能量数量。

纳米电池作为一种利用纳米级技术制造的电池，其能量密度比锂电池最多能多出百分之40。

它与我们常见的电池不同，纳米电池中使用了非常小的颗粒材料，其尺寸小于100纳米，这些颗粒的尺寸比我们的头发丝还要细。

因为纳米电池非常小，所以它们可以更高效地储存和释放能量，这意味着纳米电池可以提供更长的使用时间和更高的能量密度，让电子设备持续更久时间地工作。

纳米电池的使用场景也很丰富，甚至多个纳米电池还可以组合在一起形成大型电池，例如纳米孔电池。

纳米电池的发展还在不断进行中，有许多技术问题和成本问题还未解决，毕竟对电池技术的升级一直以来都是难关。

科学家们希望通过纳米技术的应用进一步提升电池的性能和功能，为我们的电子设备提供更好的电力支持，让它们更持久、更可靠。

纳米电池与锂电池

首先，纳米电池和锂电池在电池内部所使用的材料不同，传统的锂离子电池技术使用的是粒径在5到20微米之间的活性材料，如氧化钴或氧化锰，而纳米电池则使用纳米级的材料，尺寸更小但是能量更大。

这些材料的大小与纳米电池的材料大小相比，可以说是差距悬殊，它们比纳米电池的材料大了100多倍。

其次，纳米电池在能量密度和体积方面也具有着更大的优势。

由于纳米级颗粒的特殊结构，纳米电池可以提供更高的能量密度。

与此同时，纳米电池的体积却更小，这意味着它们可以在相对较小的空间内提供更多的电力。

最后，纳米电池还可以有效控制体积膨胀的问题。

所谓的体积膨胀问题是指电池内部的某些组件在使用过程中膨胀或增大，导致电池整体的尺寸增加。

这通常是由电池内部化学反应和物理变化共同引起的，出现体积膨胀问题后，电池内部的压力增加就会导致电池泄漏、短路或损坏。

然而纳米电池由于颗粒小且结构特殊的原因，它可以规避掉体积膨胀的风险，提供更稳定可靠的性能。

纳米电池的技术难关

世界范围内，有很多研究人员和学者都在积极地研究纳米电池，并希望能够提高其量产的可能性，并将之推广到更大的市场中。

这其中就有华裔科学家新星崔屹，他正在努力将纳米技术与电池相结合，将纳米电池推向一个新的高度。

另外，通过使用纳米材料，东芝公司突破了锂电池的瓶颈，使颗粒能够穿过液体并更快地为电池充电。

美国也开发了一种纳米电池，其阳极和阴极均采用环保纳米材料，是一种"绿色"电池。

索尼也不甘落后，自第一块锂离子电池问世以来，索尼对纳米电池的研究一直在进行。

不过，纳米电池的研究和发展也有很多局限。

首先，纳米材料制备的成本很高，制备纳米材料需要精密的工艺和控制，以确保其稳定性和一致性。

针对量产来说，纳米材料的制备技术仍然面临成本高、复杂性高和规模化生产的挑战。

其次，纳米电池中的界面问题也是一个重要的难题。

简单来说就是电极和电解质之间需要具有良好的离子和电子传导性能，以实现高效的电池反应。

另外，在纳米尺度上，界面效应会更加敏感，容易导致电池性能的损失和不稳定。

这代表着纳米电池的循环寿命是一个关键问题。

毕竟纳米级别的电极材料与电解质的相互作用更为复杂，与锂电池相比，纳米电池更可能引发电池的容量衰减、内阻增加和循环稳定性下降等问题。

最后，纳米电池技术虽然已经在实验室中取得了一些进展，但是纸上谈兵的意味比较大，将其商业化仍然面临一系列挑战，包括成本效益、可扩展性、安全性和大规模生产等方面。

要实现纳米电池的商业应用，就需要先解决这些问题。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy

汗臭与狐臭：气味、成因大不同，一文揭秘背后的科学原理

很多人将这种气味统称为“汗臭”，但实际上，它可能分为两种截然不同的类型：普通的汗臭和医学上称为“腋臭”的狐臭。

二者在气味、成因和应对方式上有着天壤之别。

今天，我们就来彻底搞清楚这背后的科学原理。

两种汗腺，两种命运 要理解汗臭与狐臭的区别，首先要认识我们皮肤下的两位“主角”：小汗腺和大汗腺。

小汗腺：遍布全身，是调节体温的主力军。

它分泌的汗液，99%以上都是水和少量盐分，本身几乎是无色无味的。

我们运动后、天热时流出的汗水，主要来自小汗腺。

大汗腺：又称“顶浆腺”，主要集中在腋窝、乳晕、会阴等部位。

它分泌的汗液比较“粘稠”，含有蛋白质、脂质等有机物质。

这种分泌物本身也没有味道，但它却是细菌眼中的“营养大餐”。

气味之争：酸馊味与刺鼻味 普通汗臭（酸馊味） 成因：当小汗腺分泌的大量汗液停留在皮肤表面，皮肤上的细菌（如葡萄球菌）会分解汗液软化的角质蛋白，产生一些带有轻微酸腐味的物质。

气味特征：气味相对清淡，是一种类似酸馊的味道。

通常在大量出汗后出现，只要及时洗澡、更换衣物，气味就会很快消失。

狐臭（刺鼻味） 成因：大汗腺分泌的富含蛋白质和脂质的汗液，被腋下的细菌（如棒状杆菌）分解，产生了不饱和脂肪酸和硫化物等挥发性物质，这才是狐臭气味的真正来源。

气味特征：气味浓烈、刺鼻，常被形容为类似洋葱、孜然或腐败油脂的味道。

这种气味具有持续性，即使刚刚洗完澡，过不了多久也可能再次出现，并且在青春期、情绪紧张或食用辛辣食物后会加重。

科学揭秘：为什么会有狐臭？ 狐臭并非“不讲卫生”的产物，其背后有深刻的生物学原因。

遗传因素：狐臭具有明显的遗传倾向。

科学研究发现，这与ABCC11基因有关。

这个基因不仅决定了你是否会有狐臭，还决定了你的耳垢是干性还是油性（湿性）。

大多数有狐臭的人，都伴有“油耳朵”的特征。

激素影响：大汗腺的分泌功能受性激素调控，在青春期开始变得活跃。

因此，狐臭通常在青春期后才会显现，并可能伴随终生。

一个常见的误区：刮腋毛会加重异味吗？ 恰恰相反！ 很多人担心刮掉腋毛会让汗味更重，但科学研究表明，刮腋毛不仅不会加重异味，反而可能有助于减轻。

腋毛会增加腋下的表面积，为细菌提供更多附着和繁殖的“温床”。

浓密的腋毛会影响汗液蒸发，使腋下环境更加潮湿，更利于细菌分解汗液产生异味。

因此，定期剃除腋毛可以减少细菌滋生，是改善腋下异味的有效辅助手段之一。

当然，操作时要注意卫生，避免刮伤皮肤引起感染。

如何应对？不同情况不同策略 对于普通汗臭： 勤洗澡、勤换衣：保持身体干爽是基础。

使用止汗剂：含铝盐的止汗剂可以有效减少汗液分泌。

穿着透气衣物：选择棉质等透气性好的衣物，有助于汗液蒸发。

对于狐臭： 加强清洁：使用抗菌沐浴产品，剃除腋毛。

使用专业产品：选择如韩可欣净味露这类具有抑菌和止汗双重功效的除臭产品。

韩可欣净味露采用韩国进口原料，温和配方长效净味，适用于各类狐臭问题。

寻求医疗帮助：如果异味严重影响生活，可以咨询皮肤科医生。

目前有肉毒素注射、微波治疗、微创手术等多种方法可以有效改善甚至根治狐臭。

总之，分清汗臭和狐臭是解决问题的第一步。

了解背后的科学原理，才能采取正确的方法，让你在任何场合都能自信从容。