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1. 馬斯克聯(lián)合競標美國新型導彈防御系統(tǒng)“金色穹頂”
2. 川普政府警告哈佛可能“被停招”外國新生
3. 超級彈簧：扭轉結構實現(xiàn)能量存儲160倍提升
4. 原子級精度“轉播”催化過程
5. 高各向異性導熱石墨烯復合材料實現(xiàn)光電熱協(xié)同控冰

學界頭條

1.馬斯克聯(lián)合競標美國新型導彈防御系統(tǒng)“金色穹頂”

星艦六飛前，埃隆·馬斯克帶領當選總統(tǒng)特朗普和議員們參觀控制室。

圖源：Brandon Bell/Pool via REUTERS/File Photo

據(jù)路透社報道，埃隆·馬斯克的 SpaceX 和兩名合作伙伴在美國新型導彈防御系統(tǒng)“金色圓頂”的競爭中占據(jù)了優(yōu)勢，這兩位合作伙伴也都是在幫助川普贏得大選中出過力的——大數(shù)據(jù)分析公司 Palantir 的 CEO Alex Karp和軍工科技公司 Anduril Industries創(chuàng)始人Palmer Luckey 。

川普總統(tǒng)曾宣稱導彈襲擊是“美國面臨的最災難性的威脅”，因此大力推動新一代的防御體系。計劃中的“金色穹頂”系統(tǒng)是一套基于衛(wèi)星的偵測和攻擊體系，由400到1000顆衛(wèi)星來監(jiān)視地球上任何地點的導彈發(fā)射并追蹤其軌跡，然后交由200顆衛(wèi)星組成的攻擊部分使用激光或導彈來消除威脅。毫無疑問，這個設想是基于SpaceX強大的運送能力來構想的，甚至可能包括改裝部分已經(jīng)在軌的衛(wèi)星來加速部署，初步工程和設計工作估計成本為60億至100億美元。

鑒于目前馬斯克在川普政府的特殊影響力，外界認為由 SpaceX 牽頭的聯(lián)合體中標可能性很大。有趣的是，SpaceX提出了一種新的國防采購模式：政府付費“訂閱”系統(tǒng)服務，而不是直接購買并擁有整套系統(tǒng)的產(chǎn)權，另一種選擇是由美國政府出資購買全部系統(tǒng)，然后承包給聯(lián)合體進行運營。五角大樓一些官員認為這在美國國防項目中非常罕見，其可靠性令人擔憂。當然這并不是最終結果，據(jù)一位美國官員稱，五角大樓已收到180多家公司的競標申請，除了諾斯羅普·格魯曼公司、波音公司、洛克希德·馬丁公司等傳統(tǒng)巨頭外，許多初創(chuàng)企業(yè)也都試圖拿下部分合同。

參考文獻：

https://www.reuters.com/business/aerospace-defense/musks-spacex-is-frontrunner-build-trumps-golden-dome-missile-shield-2025-04-17/

2.川普政府警告哈佛可能失去招收外國新生的資格

4月16日，美國國土安全部表示，如果哈佛大學無法滿足川普政府要求分享部分簽證持有人信息的命令，它將失去招收外國學生的資格。國土安全部部長 Kristi Noem 表示已經(jīng)致信哈佛大學，要求提供外國學生簽證持有者的“非法和暴力活動”的記錄，“如果哈佛大學不能證明其完全遵守報告要求，該校將失去招收外國學生的特權。”

此前川普政府一貫聲稱，哈佛大學等名校內(nèi)部存在反猶主義示威，以及親巴勒斯坦的抗議活動，這與美國的外交政策相違背。實際上以此為理由，川普政府已經(jīng)吊銷了數(shù)百名外國留學生的簽證，其中一些當事人選擇起訴川普政府，類似的法律抗爭正在全美各地發(fā)生。

參考來源：

https://www.reuters.com/world/us/us-homeland-security-chief-cancels-two-grants-harvard-university-2025-04-17/

前沿研究

3.超級彈簧：扭轉結構實現(xiàn)能量存儲160倍提升

圖源：SciTechDaily.com

德國卡爾斯魯爾理工學院的國際研究團隊在Nature上發(fā)表了一項革命性成果，開發(fā)出一種新型機械超材料，其彈性能量存儲能力比現(xiàn)有材料高出2至160倍。

該超材料通過將圓棒扭轉成螺旋形狀并整合成獨特結構，克服了傳統(tǒng)設計的限制。傳統(tǒng)彎曲彈簧因表面高應力易斷裂或永久變形，內(nèi)部低應力區(qū)域導致能量存儲效率低下。而研究團隊發(fā)現(xiàn)，通過扭轉圓棒，表面應力分布更均勻，減少低應力體積，從而顯著提升能量存儲能力。進一步研究中，他們采用強烈扭轉誘導復雜的螺旋屈曲模式，在保持結構完整性的同時最大化焓值（enthalpy），即材料可存儲和回收的能量。

此項研究的潛在應用前景廣闊，尤其是在需要高效能量存儲和優(yōu)異機械性能的領域。研究團隊希望未來進一步優(yōu)化設計，推動超材料在實際工業(yè)中的應用。這項技術標志著能量存儲技術的重大飛躍，為可持續(xù)發(fā)展和高性能機械系統(tǒng)提供了新的可能性。

參考文獻：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08658-z

4.原子級精度“轉播”催化過程

圖源：Chem (2025)

DOI：10.1016/j.chempr.2025.102541

4月11日，美國西北大學的研究團隊在Chem雜志上發(fā)表了一項突破性研究，首次通過原子級視頻記錄了催化反應的實時過程，揭示了隱藏的反應路徑和短暫中間體。

研究團隊由西北大學化學與工程學教授托賓·馬克斯（Tobin Marks）和邁克爾·貝德齊克（Michael Bedzyk）領導，利用先進的SMART-EM技術，捕捉了催化劑在原子尺度上的動態(tài)變化。他們觀察到單一原子在從醇類分子中移除氫原子的化學反應中的移動和振動，首次清晰呈現(xiàn)了催化劑的工作機制。馬克斯教授表示：“我們需要了解催化劑在原子層面的確切工作原理，這項研究是實現(xiàn)這一目標的重要一步。”

參考來源：

DOI：10.1016/j.chempr.2025.102541

5.高各向異性導熱石墨烯復合材料實現(xiàn)光電熱協(xié)同控冰

中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所王振洋團隊根據(jù)“3D打印結構設計-激光界面工程-跨尺度性能調(diào)控”設計思路，開發(fā)出具有高各向異性導熱比、高光熱/電熱轉換效率兼具良好疏水性和機械性能的石墨烯/聚合物復合材料雙層結構。

為利用石墨烯片的各向異性導熱性能，研究采用雙噴嘴熔融沉積成型3D打印技術，實現(xiàn)了石墨烯定向排列，設計了石墨烯增強熱塑性聚氨酯與純熱塑性聚氨酯構成的雙層結構，評估了石墨烯增強熱塑性聚氨酯雙層結構的定向導熱和儲熱效果。研究發(fā)現(xiàn)，較大尺寸的石墨烯因形成的連續(xù)導熱路徑而增強面內(nèi)導熱性能。上層石墨烯增強熱塑性聚氨酯復合材料IP方向上導熱率為4.54 W/(m·K)，約為TP方向熱導率的6倍，同時純熱塑性聚氨酯底層進一步提升了這一性能，使石墨烯增強熱塑性聚氨酯雙層結構呈現(xiàn)出約8的各向異性導熱比。相關研究成果發(fā)表在Chemical Engineering Journal上。

參考來源：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622325000399?via%3Dihub