欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
动态

来源:  发布时间:2020-07-21

我国成功研发超级电子皮肤
  日前,中国科研团队成功研发出“全天候自愈合材料”,性能达到国际领先水平,能在严寒、深海与强酸碱等极限条件下快速自愈合,有望成为机器人、深海探测器与极端条件下各类高科技设备的“超级电子皮肤”。相关成果已经在国际权威期刊《自然·通讯》上发表。
  自愈合材料采用先进超分子技术合成。顾名思义,它可以不借助外界能源,模仿人类皮肤组织自我修复,显著提高材料的使用寿命与安全性。但现有自愈合材料在极限条件下表现不佳,亟待攻克相关技术瓶颈。
  对此,科研团队利用不同性质的亲水基团与双硫基团,成功合成了可在多种极端条件下快速自愈合的弹性体材料。实验结果显示,这种新型自愈合材料在室温下可实现10分钟内快速愈合,愈合后可承受超过自身重量500倍的重物。在零下40℃的低温、过冷高浓度盐水下,甚至在强酸强碱性环境中,均表现出高效自愈合性能,堪称“全天候”自愈合材料。
  下一步,团队计划将材料应用于电子皮肤传感器,让极限环境下的机器人能够感知体表压力、水流、温度等,为先进电子设备打造真正的“智能皮肤”。
  
我国科学家70年来首次斩获世界航天奖
  6月11日,从国家航天局探月与航天工程中心获悉,中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁,中国探月工程副总设计师、中国航天科技集团有限公司科学技术委员会副主任于登云,“嫦娥四号”任务探测器系统总设计师、中国空间技术研究院研究员孙泽洲,获得国际宇航联合会2020年度最高奖“世界航天奖”。这也是该国际组织成立70年来首次把这一奖项授予中国航天科学家。
  国际宇航联合会成立于1951年,总部设在法国巴黎。“世界航天奖”是国际宇航联合会设置的航天最高奖,旨在表彰在航天科学、航天技术、航天医学、航天工程管理等领域取得杰出成就的航天科技人员。
  2019年1月3日,来自中国的“嫦娥四号”探测器成功踏上月球背面,实现了人类探测器首次月背软着陆。至今,“嫦娥四号”任务创造了多个世界第一:第一次实现人类探测器月球背面着陆和巡视探测;第一次利用运行在地—月拉格朗日L2点的中继通信卫星,实现月球背面与地球的连续可靠中继通信;第一次在月球背面开展月球科学探测和低频射电天文观测,填补了世界月球科学探测领域多项空白。目前,“嫦娥四号”已经高效工作18个月昼,月面生存超过500天,成为世界上在月球表面工作时间最长的人类探测器。
  此次,“嫦娥四号”任务团队优秀代表获国际宇航联合会“世界航天奖”这一最高奖项,再次说明中国在月球探测领域取得的成就意义重大、影响深远,得到了国际权威航天机构的充分肯定,产生了重大国际影响。
  
“黑洞的心跳”十几年后仍在持续
  中国科学院国家天文台近日发布消息称,“黑洞的心跳”信号仍在持续并更强。该特殊“心跳”黑洞是一个距离地球6亿光年、200万倍太阳质量的超大质量黑洞,其编号为RE J1034+396。
  2007年,科学家们利用欧洲空间局的XMM-牛顿卫星,首次发现这个黑洞的X射线辐射具有1小时左右的周期性震荡信号。2011年后,由于该黑洞的视线方向离太阳太近,对其“心跳”信号的监测也即停止。2018年,科学家们有机会再次对这个黑洞开展观测。中国科研团队向欧空局和美国宇航局申请使用XMM-牛顿卫星、“核光谱望远镜阵列”卫星和“雨燕”卫星,对RE J1034+396开展联合观测,并于2018年10月顺利完成所有观测任务。
  后续经过详细数据分析,最终确认RE J1034+396的X射线震荡信号仍然存在,并且比10年前更强。这也是目前观测到的超大质量黑洞“心跳”信号的最长持续时间。它首次证明来自超大质量黑洞的这类周期性信号可以长期保持稳定,并为科学家提供了深入研究其物理机制和起源的重要线索和绝佳机会。
  据了解,宇宙中存在大量的具有百万至上亿个太阳质量的黑洞,但在黑洞周围产生X射线等高能辐射的周期性重复信号却极少被发现,这种信号的周期携带了关于黑洞视界附近的物质尺度和结构的关键信息。
  
我国海底管线铺设水深有了新纪录
  我国首个深水自营大气田——陵水17-2气田海底管线铺设项目,首阶段作业于6月2日顺利完工,作业水深1542米,创造了我国海底管线铺设水深新纪录。
  中国海油介绍,海底管线铺设施工作业难度大,对焊接工艺和装备能力要求极高,而随着水深增加和海床不稳定、岩石强度低等因素影响,技术难度呈倍数增长。此前,超过1500米深水区海管铺设技术,一直被少数跨国石油工程公司垄断,该项目是我国海洋工程领域首次涉足1500米水深海管铺设作业。
  此次作业由我国自主设计和建造的第一艘具有自航能力的3000米深水铺管起重船“海洋石油201”完成,该船为中国海油“深海联合舰队”主力舰船之一。作业中,中国海油还通过对深水管线的拉伸、冲击和硬度等各项性能开展技术攻关,最终摸清了深水海底管线的超高精度、表面质量防腐和抗氧化能力等相关要求,成功实现了深水海底管线国产化。目前,中国海油海管铺设规格实现了从2英寸到48英寸海管的全尺寸覆盖,并涵盖了单层管、双层管、子母管等几乎全部的海管类型。
  中国海油湛江分公司副总经理尤学刚透露,此次作业,是陵水17-2气田整体开发项目之一,而距海南岛150公里的该气田探明地质储量超千亿方。目前,除海管铺设外,该气田的开发井作业、生产平台建造等也正在紧张推进。该气田预计于2021年投产,每年将为粤港琼等地稳定供气30亿立方米,可满足大湾区四分之一的民生用气需求。
  
分子与原子间“跨界”量子纠缠首次实现
  “纠缠”是量子的奇妙特性之一,也是实现量子计算等重大应用的基础。近期,中国科学技术大学与美国国家标准技术研究院的学者合作,成功制备出原子和分子间的“跨界”量子纠缠,可显著提升信息承载量,开辟出构建多体系复杂量子信息处理器的新路。日前,国际权威学术期刊《自然》发表了该成果。
  量子计算被认为将是下一代信息技术的核心动力,量子纠缠是关键技术。目前,原子与原子、电子与电子、光子与光子间的“同类量子纠缠”技术已比较成熟,但不同粒子间的“跨界纠缠”还有很大的拓展空间。
  相比原子与原子的纠缠,原子与分子的纠缠有何意义?分子是多个原子构成的系统,信息承载量更大,纠缠时间更长。同时,分子纠缠覆盖的频段宽广,可作为中介连接不同的量子体系。目前有多种量子体系,有的适合存储信息,有的适合快速处理信息。分子纠缠像一座桥,可把不同体系连接起来各展所长。通过分子纠缠能组建更复杂的量子信息处理器,实现更强大、多样的量子计算、量子测量等功能。
  下一步,研究团队将致力于制备“两个分子”乃至“多个分子”间的量子纠缠。
  
分享到:
杂志
本期封面

2024年3月

上一期 下一期