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科技动态

2018-11-13

军民两用技术与产品 2018年19期
关键词:量子电池

雪佛兰推出新应用 提醒驾驶员放下手机减少驾驶分心

美国雪佛兰(Chevrolet)汽车公司推出一款名为“Call Me Out”的智能手机应用程序,可帮助提醒驾驶员在驾驶时放下手机,最大限度减少驾驶干扰。该程序结合了技术创新和个人风格,使用手机的加速计和GPS检测汽车在以2.24m/s的速度行驶时,手机是否被人拿起。此外,该应用程序还会播放朋友或家人的个性化信息,以提醒驾驶员将注意力放在路上并且将手机放下。为激励驾驶员,该应用程序具有记分牌和排名系统。手机用得越少,驾驶员在应用程序的排行榜上排名越高。

可与行人进行眼神交流的新型无人驾驶汽车

英国捷豹路虎汽车公司的工程团队与认知科学家合作,尝试在新型无人驾驶汽车的前脸上安装一双“眼睛”,用以与行人进行眼神交流。该无人驾驶汽车通过相机和LiDAR传感器的协助,其原理类似雷达,使用激光而不是无线电波来感应物体。虚拟“眼睛”在直视行人之前,会先寻找附近的行人,这是一种无声的信号,表明车辆看到了行人,随后其将保持静止,以便行人能够优先通过。目前,该技术正在英国考文垂的模拟街景中进行测试。捷豹路虎公司正在与心理学家合作来进行这些实验,以试图了解车辆的哪些行为能够提高人们对新技术的信心。

沃尔沃卡车推出自动驾驶电动概念卡车Vera

瑞士沃尔沃集团正在打造一款自动驾驶卡车方案Vera,该卡车不含传统的卡车驾驶室,也不再配置驾驶员,只需使用预编程将行驶路线录入车载计算机中即可。该方案不仅省去了原本在驾驶舱内疲惫不堪的长途司机,还实现了零排放目标,其噪声也远低于传统的大型卡车。尽管Vera拥有自动驾驶功能,但仍离不开人员的监控。该概念体系的核心是一款交通控制中心,通过云端与行驶车辆的网络连通,监控卡车的位置、载荷、电池的电量水平及服务要求等诸多参数。

国内最大吨位电容编组列车下线

由中国交通建设集团有限公司投资参与研发的国内吨位最大的电容编组列车在湖北鄂州葛店制造基地成功下线。该台超级电容编组列车设计承载能力为80t,将用于中国交建首个海外大直径隧道孟加拉卡纳普里河海底公路隧道工程施工。80t编组列车的超级电容循环使用寿命长,环境污染小,平道运输最大牵引达3500t,不仅能有效解决孟加拉卡纳普里河海底公路隧道施工项目坡道大、载荷重的运输难题,还首次采用了智能辅助驾驶系统,通过人脸识别、防疲劳驾驶、坡道检测、智能限速、定点停车等技术,提高了编组列车施工运行的安全性和可靠性。

我国科学家创造密集编码量子通信信道容量新纪录

在国家重点研发计划量子调控与量子信息重点专项项目“固态量子存储器”的支持下,中国科学技术大学李传锋团队在自主研制的高品质三维纠缠源的基础上,进一步制备出偏振–路径复合的四维纠缠源,保真度达到98%。利用这种四维纠缠源首次成功识别了5类贝尔态,并实验演示了量子密集编码,一举把量子密集编码的信道容量纪录提升到2.09,超过两维纠缠能达到的理论极限,创造了当前国际最高水平。这项工作充分展示了高维纠缠在量子通信中的优势,为高维纠缠在量子信息领域的深入研究打下重要基础。

我国成功研制多自由度复用多功能固态量子存储器

中国科学技术大学研究团队创新性地采用多自由度并行复用的存储方案,选择光子的时间、空间和频率自由度进行并行复用,在国际上首次实现跨越3个自由度的复用量子存储,并展示了时间和频率自由度的任意光子脉冲操作功能。研究团队在实验中采用了2个时间模式、2个频率模式、3个空间模式,总模式数达到12个。实验结果表明,在所有这些操作过程中,光子携带的三维空间量子态都保持了约89%的保真度。这种提升量子存储模式数的新方法,不仅将对研发量子网络和量子优盘具有重要价值,还有望在线性光学量子计算等领域实现更多的应用。

日本首艘装备锂电潜艇苍龙级潜艇凰龙号下水

最新一艘苍龙级常规动力潜艇在日本神户下水,它日前是第11艘苍龙级潜艇,舷号511号,被命名为“凰龙”号。该潜艇是苍龙级潜艇中首艘使用锂离子电池作为动力的潜艇。苍龙级潜艇也被称为“平成16年度潜艇计划”,是日本海上自卫队现役最新锐的潜艇类型。该潜艇长84m,排水量2950t,据估计航速可达20节,是目前世界上排水量最大的常规潜艇。

首艘中型集装箱船完成北极航道试航

马士基航运公司旗下3600TEU集装箱船“Venta Maersk”轮在成功穿越北极航线后抵达波罗的海沿岸的俄罗斯圣彼得堡港口,完成北海航道试航。“Venta Maersk”轮设计最低承受水温为-25℃。尽管此前曾有运输石油和天然气的船只从北极航道经过,但是对于“Venta Maersk”轮这种中型集装箱船来说还是历史上首次。此次航行还肩负收集北冰洋冰层融化数据的任务,马士基公司将根据这些数据评估北极航线商业运营的可行性。北极航线的开辟能够大大缩短从东亚到西欧的海运距离,可能为国际贸易节省大量成本。

改装后的巨型海上浮式生产储油卸油船正式交付

大连中远海运重工有限公司总包改装的海上浮式生产储油卸油船(FPSO)“PETROBRAS 77”正式交付,该船集生产处理、储存、卸载、人员居住、生产指挥于一体,作业水深2500m,日处理原油18万桶,日处理天然气700万立方米,储存原油140万桶,能在海上连续作业25年不进坞检修,被业界誉为“巨型海上石油加工厂”。大连中远海运重工负责 “PETROBRAS 77” 的船壳改装、上部模块建造整合及系统调试,项目完整性极高,交付即可直接用于盐下层油田开采作业。

美国新的材料表面设计“以冰除霜”

美国弗吉尼亚理工大学的研究团队开发出世界上首款被动除霜的材料表面设计工艺,其基本原理是“以冰除霜”。研究人员在铝材表面上制造出许多微型隆起的槽,低温条件下将水注入其中可以形成“冰条纹”。“冰条纹”能吸附附近空气中的水分,使其周边的铝材表面保持干燥,霜就无法形成。“冰条纹”的总面积约占材料表面的10%,牺牲这一区域可换来材料表面其他90%区域无霜。这一新工艺有可能替代传统的除霜、除冰化学品,减少环境污染,可以考虑优先将其用于制造空调系统的室外机。

中科院在新材料预测设计研究方面取得进展

中国科学院新疆理化技术研究所的研究团队在晶体结构预测及理性设计功能材料方面取得了一定的进展。研究人员首次引入全局能量最低结构搜寻方法,实现了红外非线性光学材料和紫外非线性光学材料的结构预测,在Na-Ga-S体系中搜寻性能优异的红外非线性光学材料。结构表明,I-42d空间群的NaGaS2不仅具有与商业化材料AgGaS2相当的非线性光学系数,而且在红外非线性光学材料中具有最高的热导率,有效地提高了激光损伤阈值,避免了因双光子吸收产生的热效应。

中科大制备出生物相容性的微纳米尺度纤维增强复合材料

中国科学技术大学的仿生研究团队首次提出一种自下而上的基于刷涂和层压完美结合的高效组装策略,利用生物相容性的微纳米纤维和天然高分子作为构筑组分,成功制备出具有仿生螺旋胶合板结构的三维体型人工结构材料。该人工材料在一定程度上复制了自然结构材料的多尺度构造和韧化机理,取得了力学性能远超其基本构筑组分的预期结果,并能够与天然骨密质等诸多自然材料及其他多种人工结构材料相媲美。此仿生组装策略可扩展至其他多种材料体系中,且具有低能耗、可程序化、可扩大化等诸多优点。

美科学家提出一种基于锂电池的电池模型

美国麻省理工学院的科学家提出了一种基于锂电池的电池模型,在没有金属催化剂的条件下,仅使用碳电极就成功实现了电化学二氧化碳的转化。研究人员在含有Li+的有机电解液中加入CO2捕获剂 (如烷基胺),得到一种氧化还原活性物质,可以在Li-CO2电池中无催化剂的碳电极上直接还原,放电反应形成的主要产物为固相Li2CO3,并产生高放电电压和高放电容量。该方法中CO2捕获和转化过程与传统方法相比具有明显竞争力,是CO2捕获化学与非水电化学的首次偶联,为实现高选择性的电化学CO2转化开辟了全新的途径。

中科院碱性锌铁液流电池研究取得新进展

中国科学院大连化学物理研究所的研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取得新进展,基于对离子传导膜的深刻认识,将荷负电荷的多孔离子传导膜引入碱性锌铁液流电池中。利用离子传导膜中负电荷对Zn(OH)42-离子的排斥作用,实现碱性锌铁液流电池在充电过程中锌的沉积方向由沿离子传导膜向沿电极侧转变,避免了锌枝晶对隔膜造成破坏,大幅度提高了电池的循环稳定性。该设计可显著提高锌基液流电池的面容量,在一定程度上解决了传统的锌基液流电池锌负极面容量受限的问题。

高空线路机器人移动式自动上下线装置填补世界空白

世界首套高空线路机器人移动式自动上下线装置由湖南电力检修公司研制并实验成功,填补了电网线路机器人检修技术世界空白。该移动式自动上下线装置主要为检修机器人上下线提供服务,由车载平台、机器人运载平台、挂线系统3个部分组成。该装置布置在故障点下方,最大运载能力达200kg,可以满足检修机器人对110kV及以上至特高压等级线路带电作业要求,具有机动性强、技术先进、适用范围广等特点。

中科院在悬臂式薄膜光声光谱技术研究中获进展

中国科学院合肥物质科学研究院的研究团队在悬臂式薄膜光声光谱技术研究方面取得新突破。该团队的首次把新型压电薄膜材料(PVDF)用于悬臂光声光谱中,光声信号激发的薄膜振动通过其压电特性产生的电信号直接探测,免去了复杂的光学干涉仪,有望极大简化高灵敏度悬臂光声光谱技术的结构。该技术的有益效果包括:一是降低悬臂光声光谱的复杂性和成本;二是压电薄膜极强的柔韧性将极大提高悬臂光声光谱的环境适应性;三是压电薄膜的耐腐蚀特性使其可用于强腐蚀性样品(O3、NO2、NH3等)的测量应用等。

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