科技成果

科技成果

科學家研制出新型超硬度合金材料

據中國科技網2015年9月9日報道，四川大學、中科院以及美國內華達大學的研究人員研制出一種新型超硬度合金材料，其由鉆石和立方氮化硼組成，具有兩種材料的優良屬性。相關研究發表在美國《應用物理快報》。研究人員將鉆石和立方氮化硼的粉末均勻混合，放入約1000℃的真空爐內煅燒2 h，然后在15 GPa的壓力條件和約1700℃的溫度下將材料壓制成直徑為3.5 mm的切割工具。合金具有長壽命和較少磨損的特點，并且表現出高速切割性能，超過任何多晶立方氮化硼和商用多晶鉆石。下一步研究人員將研發厘米尺寸的合金材料，為未來工業規模生產鋪路。

美研究人員研制出新系統制造氫氣燃料

據科技部網站2015年9月9日報道，美國人工光合作用聯合中心（JCAP）首次使用高效、安全、集成的太陽能系統分離水分子并制造出氫氣燃料，新研究的系統實驗證明可將10%的太陽能轉化為化學能。這種名為“人工樹葉”的新系統包含三種主要部件：一個光電陽極、一個光電陰極和一層薄膜。陽極利用陽光來氧化水分子，產生質子、電子和氧氣；陰極將質子和電子結合起來產生氫氣。該系統的關鍵部分是塑料薄膜，它可以保證氧氣和氫氣的分離，將氫氣收集并安全送入管道。新系統的另外一個突破是使用活躍、成本低廉的催化劑來制造能源。研究人員發現，將2 nm厚度的鎳添加在二氧化鈦薄膜表面，可以作為有效且低廉的催化劑，促使光電陽極水分子的分離。該系統的面積約1 cm2，可以將10%的太陽能轉化為能儲存的化學能，并持續40 h以上。

科學家開發出微米級實驗裝置可觀察并控制量子運動

據科技部網站2015年9月7日報道，近日，由美、韓、德等多國科學家組成的國際研究團隊開發出一種能觀察并控制較大物體的量子運動的新方法。相關研究發表在《科學》雜志上。研究負責人基思·施瓦伯表示，目前已掌握通過制冷讓微米級的小物體靜止的方法，使之回到量子基態。研究人員設計了一種微米大小的裝置，由柔性鋁片及其面上的一層硅基質構成，當硅鋁片以350萬次每秒的頻率振動時，就會與超導電路接通。利用該裝置能夠觀察到量子噪聲并控制它。未來這種控制量子噪聲的能力或可用于提高有關檢測的精度，如激光干涉測量引力波觀測站（LIGO），以尋找引力波。

NASA挑選出制造更好太空探索電池的方案

據中國航天科技信息網2015年8月24日綜合報道，NASA正在為未來的探索任務尋找新的能量存儲系統，以替換現有電池系統，從而更好地開展機器人和人類探索任務。NASA的“改變游戲規則的研發”項目已經挑選了兩項方案作為第二階段的獲獎項目，分別是阿姆普艾斯公司的用于高效能量鋰＋系統的硅陽極電池，馬里蘭大學的基于電解液的安全、鋰-硫黃能量存儲電池。NASA下一代電池開發的重點是提供安全、低質量電池，以保證長期深空探索任務的完成，并顯著改進探索任務所需能量的利用率。

NASA研發新的骨病檢測方法

據中國科技網2015年8月27日報道，NASA正在研發一項新的骨病檢測方法，可以對骨骼疾病進行接近實時的檢測，目前已在NASA航天員的血液樣本中得到了驗證。該方法通過質譜分析，可以辨別骨骼中鈣同位素42Ca和44Ca的相關比率。研究人員發現，較輕的鈣同位素（例如42Ca）在骨骼形成期間從血液吸收流入骨骼；相反，當骨骼損壞時這些輕同位素則會釋入血流內。通過測量血液或尿液中吸收和釋放同位素的比率，可以計算骨量改變的比率。研究人員測量了30位航天員飛前、飛中、飛后尿液中鈣的同位素比率，確定航天員骨骼內的鈣同位素發生了改變，這意味著骨量正在丟失，研究人員還檢測了71位已經患有多發性骨髓瘤和具有患病風險的患者，試驗結果理論上可以支持是否對患者采取治療，并評估治療的有效性。目前技術還處于試驗狀態，將繼續開發完善。