電子信息
中國科學院合肥物質科學研究院應用技術研究所的研究人員在先進電子封裝材料研究方面取得了系列進展。
隨著新型處理器的運行速度越來越快,高性能儀器的能耗不斷增加,熱管理技術已成為研究人員必須考慮的問題,這也對絕緣場合用作封裝和熱界面材料的高導熱絕緣材料提出了越來越高的需求;研究和開發高導熱絕緣、力學性能優異的導熱材料需求已非常迫切。
石墨烯、碳納米管等碳材料具有優異的傳熱性能,但其導電性能限制了其在電子材料中的應用。六方氮化硼(hBN)作為石墨烯的等
電子體,具有一定的能隙、原子級平整的表面,且表面沒有懸掛鍵,適合與石墨烯通過非共價鍵進行雜化。研究人員在不破壞材料結構的情況下,通過自組裝技術合成出了系列石墨烯/六方氮化硼雜化結構。利用導熱組分在聚合物中的選擇性分布,研究人員獲得了絕緣導熱雜化結構,并通過模擬,驗證了該雜化材料在散熱領域應用的可行性。該類聚合物基復合材料擁有優異的傳熱性能和電絕緣性能,在先進電子封裝領域,以及熱管理領域具有廣闊的應用前景。
英國科技設施研究理事會所屬達斯伯瑞實驗室正在建造的自由電子激光加速器(FEL)成功射出了首枚自由電子,標志著由英國設計建造的緊湊線性加速器——CLARA即將投入運行,為人類探索世界打開了一個新的窗口。
自由電子激光加速器是當今世界加速器領域的研究重點,具有其它光源所無法比擬的優勢,可廣泛應用于物質結構分析、新能源發現、疾病防控等多個領域,但目前自由電子激光加速器技術尚處于起步階段。英國建造的CLARA加速器將為自由電子激光加速器技術和理論的驗證提升提供強有力的裝置支撐。
CLARA產生的首個電子能量約為4MeV,未來通過穩定調節,最終將增加到50MeV,并在年底投入使用。該電子將與已在測試的新型電子槍源VELA(達斯伯瑞實驗室的另一臺粒子加速器,專用于工業研究)相連接,支持VELA開展研究。一旦完成構建,CLARA將延伸至90m,其產生的電子能量將達到250MeV,約為光速的99.99%,這意味著其將能夠測試許多FEL技術。
(科 技)
(劉 巍)
中國科學院深圳先進技術研究院先進材料研究中心的研究人員研發出一種具有低成本、高可拉伸性、高靈敏度等特性的柔性可拉伸應變傳感器材料,并實現了對人體運動行為的實時監測。
可穿戴柔性應變傳感器在人機交互系統、電子皮膚、人體運動行為監測系統等領域具有廣闊的應用前景,已成為未來智能材料的重點研究方向。其中,可拉伸性及靈敏度是柔性應變傳感器材料重要的性能指標,如何在實現高可拉伸性的同時大幅提高靈敏度是目前研究人員面臨的主要挑戰。
研究人員基于聚氨酯海綿,經過數次吸附還原過程制得了導電性良好的石墨烯包覆聚氨酯海綿,并通過電沉積方法,在其表面包覆一層帶有微裂紋的金屬鎳,最終利用柔性聚合物封裝方式制備出了鎳/石墨烯包覆的聚氨酯海綿柔性應變傳感器。該制備方法簡單、成本低,并將電化學方法引入了傳感器的制備中,提高了其靈敏度。采用該方法制備的柔性應變傳感器表現出了良好的性能:寬應變范圍(0%~65%)、高靈敏度(36.03~3360.09)、快速響應時間(<100ms)、高可靠性(1000次拉伸及彎曲循環)。此外,研究人員已將制備的傳感器應用于人體手指彎曲活動監測,以及面部肌肉拉伸監測等,展示了其在柔性可穿戴電子設備領域的應用價值。
(中科院)
中國航天科工集團公司所屬北京無線電計量測試研究所的研究人員研制出一種耐高溫、密封型射頻同軸電纜組件。該組件具有較好的密封性能,裝配簡單、結構可靠,將應用于航空、航天、高能物理、量子通信等領域,為國家重大專項建設和實施提供保障。
射頻同軸電纜組件是一種分布參數電路,用于傳輸射頻和微波信號能量。作為特種電纜組件的耐高溫系列產品,其需求量正在持續增加。但高溫高濕環境下水蒸氣容易進入電纜內部,使電纜絕緣、耐壓指標及功率容量降低,嚴重時會造成短路,導致系統損壞。
2016年,中國科學院某研究所提出了耐高溫密封型同軸電纜組件的需求。北京無線電計量測試研究所的研究人員通過技術攻關,實現了高溫電纜組件和密封型連接器的有效結合,研制的產品可耐受400℃高溫及95%以上濕度,改變了過去此類產品依賴進口的局面。
目前,該研究所已開始研制可耐受800℃高溫的新型耐高溫密封型轉接器和電纜組件。
(吳 巍)
美國美高森美半導體公司推出了八通道大容量固態硬盤(SSDs)數據存儲控制器——Flashtec NVM Express(NVMe)2108,有助于相關企業和數據中心實現高成本效益和高功效。
美高森美推出大容量固態硬盤數據存儲控制器
該控制器支持16TB及以上大容量數據存儲,能夠以17mm×17mm的規格進行封裝,兼容M.2、U.2接口和半高半長(HHHL)插件;具備雙端口獨立擴頻參考時鐘(SRIS)和端至端數據保護功能;提供了可通過固件定制實現固態硬盤產品個性化的可編程架構;具有自適應低密度奇偶校驗碼(LDPC),支持現在和未來可切換和開放的NAND閃存接口(ONFI),包括雙數位單元(MLC)和三數位單元(TLC),以及未來產品開發中的四數位單元(QLC)技術。
該數據存儲控制器產品現已具備大批量生產能力。
(李鐵成)
國科量子通信網絡有限公司與曙光信息產業股份有限公司聯合研發的全球首款基于量子通信的云安全一體機——QC Server發布。這是繼我國在量子保密通信科研領域走在世界前列后,在量子通信應用和支撐領域的又一次全球領先。
面對同一個大數分解難題,經典計算機需15萬年才能破解,而量子計算機應用Shor算法僅需1s。一旦量子計算機研制成功,現有的基于大數分解的RSA密鑰將無密可保。面對量子計算的沖擊,可實現“無條件安全”的量子通信迫在眉睫。
QC Server重點提供與量子保密通信深度融合的云計算操作系統和云存儲服務平臺,并針對量子保密通信的應用場景提供基于自主知識產權的、從底層硬件到上層應用服務的云服務解決方案。
(劉 艷)
瑞士巴塞爾大學的研究人員開發出了可存儲光子的高速量子存儲器,在幾乎不改變光子量子力學特征的情況下,成功在原子蒸氣中實現了光子的寫入和讀取。該存儲器兼具裝置簡易、高帶寬和低噪聲等優點,有望在未來量子互聯網中得到應用。
光子的運動速度即為光速,是實現高速數據傳輸的理想選擇。在每個光子中都編碼1bit信息,不僅效率高,還為基于量子物理的全新形式的信息處理方式創造了條件。在量子存儲器中存儲和讀取單光子是實現上述各技術的關鍵。研究人員將光子存儲在銣原子蒸氣中,開發出了簡單、高速的量子存儲器。該存儲器利用一束激光來控制存儲和讀取過程。這項技術無需冷卻裝置和復雜的真空設備,而且能夠以高度緊湊的方式進行組裝,最大程度地減小了存儲器裝置的體積。經過實驗驗證,該存儲器的噪聲較低,適合于單光子存儲。
(電子所)