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科 技 成 果

2017-12-30赵迎龙

航天器工程 2017年2期
关键词:科技部加速器石墨



科 技 成 果

欧盟研制出显示屏透明传导薄膜技术

据科技部网站2017年3月27日报道,由希腊、奥地利、英国、西班牙和塞浦路斯的7家显示屏创新型中小企业(SMEs)组成欧洲研发团队,经过2年多时间的联合技术攻关,成功研制出基于高效铜纳米线的显示屏透明传导薄膜技术。不仅明显降低显示屏制造成本,而且已成功扩展到可折叠触摸显示屏应用。新技术总投入151万美元,已申请欧洲发明专利,基于先进的电脉冲沉积方法和含有铜纳米线透明涂料技术,具有低成本、更绿色、规模化生产等优良特性。新技术可广泛应用于传统的数字显示屏领域,如智能手机、平板电脑和广告牌等,也可应用于电子书、可穿戴、可折叠显示屏新领域,甚至太阳能光伏发电领域。

俄科学家研发可代替金属铂的廉价燃料电池催化剂

据科技部网站2017年3月27日报道,俄罗斯新西伯利亚国立大学与俄罗斯科学院西伯利亚分院无机化学研究所的科学家们联合研发出一种新的合金(铱和钴的固态熔体),可用来替代昂贵的金属铂作为燃料电池的催化剂。燃料电池的能源转化效率较高,先前电极催化剂多使用金属铂作为催化剂,但其会在反应中发生熔解,而且由于价格昂贵,含有铂的金属电极占到了燃料电池总成本的70%以上。而铱的价格比铂便宜一半,添加钴后,催化剂的成本就更低廉,而且使用寿命也更长。

日本开发出不易短路和起火的锂电池

据科技部网站2017年3月27日报道,日本产业技术综合研究所先进镀膜技术研究中心近日宣布,研究人员在材料中采用氧化物单结晶,开发出了电池内部不易产生短路的全固态锂二次电池。研究小组将氧化物固体电解质材料“石榴石型氧化物”合成为具有过去10倍左右的锂离子导电率的单结晶,阻止了引起短路现象“树枝状结晶”的发生,并将微粒子和气体混合喷射到基板,接合电极与电解质,使得新产品在每平方厘米通过10 mA的电流也不会产生短路,而以往的产品通过0.6~0.8 mA的电流就会出现短路,这一发明有望用作医疗机械电池等。

俄生产出新型电子回旋加速器

据科技部网站2017年3月27日报道,俄罗斯托木斯克理工大学强电流电子回旋加速器实验室研发出新型电子回旋加速器SEA-7,能量达7兆电子伏特。该校共研发出10多种型号的电子回旋加速器,SEA-7新型电子回旋加速器的动力在消耗同等能量的前提下,较旧机型的动力提高了2倍。目前已有3台新型电子回旋加速器在印度、英国和印度尼西亚的铸造生产中应用。新型电子回旋加速器可以检测大型产品中的裂缝和其它缺陷,不仅可以扫描检测成品,还可以扫描检测处于加工过程中的零部件,从而保障在生产阶段即可避免出现废品。还可以用来检测焊接和铸造强度,也可以用于边防和机场的海关检查系统中,比如检查大型运输交通工具,甚至是整辆载重汽车,以检测里面是否有毒品和易燃易爆物品。目前基于该校电子回旋加速器技术的检测系统已经在马来西亚和新加坡的边境地区、中国和哈萨克斯坦边境地区以及吉尔吉斯坦投入使用。

日本将全息图显示运算速度提高2万倍

据科技部网站2017年3月27日报道,日本千叶大学的研究小组通过改进算法,大幅减少运算量,开发出世界最快的全息图显示技术,再现一张三维立体图像比一般方法快2万倍,使全息技术放映立体动画的技术进一步接近实用化。在开发全息图像播放装置中,由于要处理庞大的数据,高速运算成为关键。研究组采用小波变换图像处理方法,仅将足够显示全息图的高强度信号提取出来进行计划,使运算量压减到原来的百分之一。在此基础上,结合使用“波面记录法”,使计算速度得到大幅提高。而“波面记录法”是指在全息图与三维物体之间设置假想面,以缩小计算区域的方法。今后可以进一步提高20~30倍运算速度,全息技术在动漫、游戏中的应用将进一步扩大。

俄科学家构建重型超新星诞生模型

据科技部网站2017年3月27日报道,俄罗斯科学基金会宣布,俄罗斯与日本科学家合作构建了能够阐释重型超新星宽范围可观测光度曲线的新模型,研究成果发表在《天体物理学期刊》。此项目得到俄罗斯科学基金的资助,该模型的主要优势在于,仅需创造独特的近恒星环境,在正常爆发强度下就足以解释源自超新星的强大光束。2016年,莫斯科大学成功发射有助于研究超新星爆发的“米哈伊尔·罗蒙诺索夫”卫星,卫星装有伽马射线、光学和紫外线等多种探测器,将记录超新星爆发的相关过程。

天文学家发现拥有7颗类地球行星的“新太阳系”

据科技部网站2017年3月16日报道,NASA发现了一个距地球仅40光年的“新太阳系”。该恒星系拥有7颗质量和尺寸都类似地球的行星,其中3颗表面可能蕴藏含水的海洋,存在可居住区域,这增加了该星系接纳生命的可能性。该发现引用了西班牙威廉·赫歇耳(WHT)地面望远镜长年观察收集的数据,研究结果发表在《自然》杂志。研究发现:上述7颗行星围绕恒星运行,靠近恒星的6颗行星可能是岩石行星,表面温度介于0~100℃,恒星体积小,亮度是太阳的1/1000,是一颗暗矮恒星。

美国华裔教授发明手机显微镜

据科技部网站2017年3月14日报道,美国休斯敦大学电机与电脑工程系的华裔教授石为穿发明了一款将智能手机变身为显微镜的“点透镜”,可以用来观察小至微米的微观世界,这种点透镜轻巧、携带方便,预期将在教育、医疗等领域有着广泛的应用前景。石为穿团队研发的这种“点透镜”使用聚合物材料制作,只有两个米粒大小、携带方便且成本低,其分辨率可以清晰地观察到水滴中的微观生物。

加拿大科学家发现引起负微分电阻效应的精确原子结构

据科技部网站2017年3月14日报道,加拿大阿尔伯塔大学国家纳米中心的研究团队近日发现了引起负微分电阻(NDR)效应的精确原子结构,研究成果发表在《物理评论快报》杂志。NDR效应于1958年被首次观测到,并被第一次实际应用在江琦二极管中,由于研制困难,限制了其广泛应用。加拿大团队利用扫描隧道电子显微镜,不仅发现了引起NDR效应的精确原子结构,还能控制这种效应。这意味着可以将NDR效应广泛应用在现有的电子晶体管中,以制造更小、更快、成本更低的电子设备。

俄科学家研究用聚合物替代航空合金材料

据科技部网站2017年3月8日报道,俄罗斯莫斯科大学的研究人员研制出一种新型聚合物复合材料,强度远超航空铝钛合金,为建造超轻型飞机和卫星提供了可能。研究人员通过2个简单环节利用不饱和炔烃、氮化合物和苯,制备出呈橙色状复合新型聚合物基体,其不仅坚固,并能承受约400℃的加热温度,保持结构稳定不变形。他们表示,这种聚合物基体最显著的特点是易熔解、黏度低,相比其它复合材料生产成本低,有助于快速进入航空制造业领域的应用。目前,莫斯科大学实验室合成的数批材料试样已开始进行试验。

韩国开发出新型石墨

据科技部网站2017年3月8日报道,韩国科学技术研究院的研究小组成功研发出一种具有半导体属性的AA型石墨。而AA型石墨因为能量不稳定在自然界中不存在。研究小组将石墨烯粉末在一定条件下热处理后将粉末以类似AA型的方式重新组合,而且已通过X光和高清晰显微镜分析计算后获得确认,此前科学界一直认为AB型石墨是石墨的唯一构造方式,此次研究相当于开发出一种全新的石墨。AA型石墨虽然不如AB型石墨稳定,但利用这种单晶体形式的石墨可以制造出像钢铁一样坚固、像纸一样薄的高弹性碳材料,这种材料与一般石墨不同,具有半导体的特性。该研究成果已发表在《Scientific Reports》网络版上。

捷克科学家率先研发纳米晶体中定位氢原子的方法

据科技部网站2017年3月6日报道,捷克科学院物理研究所的科学家们通过使用动态精化与电子衍射数据采集的方法,成功定位了微米级以下有机或无机单晶材料中的氢原子。这是世界上首次取得如此精准级别的定位方法,研究成果发表在《科学》杂志。成功检测定位晶体结构中的氢原子将使研究人员更清晰地了解晶体材料的性质与功能。该研究为揭示探究晶体结构的细节开辟了新路径,将广泛适用于晶体学,以及材料工程、有机和无机化学、药学和分子生物学等领域的科学研究。纳米晶体的分析在航空工业,特别是在新材料的研究中起着重要作用。

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