科 技 成 果

科 技 成 果

俄取得同位素原子核儲放能現象研究的進展

據科技部網站2017年10月9日報道,穩定狀態的同位素原子核在獲得能量之后,或由于捕捉中子變重之后,其狀態由穩定變成亞穩定。亞穩定同位素原子核需通過釋放多余的能量還原至穩定狀態。俄羅斯托木斯克工業大學的科研人員對同位素原子核的這種儲放能現象進行了深入的研究。研究發現,中子捕捉核反應中所形成的同位素原子核在一段相當長的時間(核規模)內發揮著蓄能器的作用,當能量積累到一定程度后原子核對多余能量進行“清零”,而其狀態則由亞穩定過渡到穩定狀態。現象的深入研究有助于對同位素原子核亞穩定狀態多余能量積累及釋放過程進行有效的控制。開展此項研究,一方面是為消除這種現象對核反應堆運行存在的安全隱患;另一方面則是利用同位素原子核狀態轉換可儲放能這種現象尋找全新的儲能方法。

愛爾蘭在納米材料結構分析領域取得突破

據科技部網站2017年9月29日報道,愛爾蘭圣三一大學牽頭完成的研究成果顯示,納米銅膜表面不可能是平的。構成銅表面的晶體顆粒不可能完美契合,相互之間有傾斜和角度變化,造成錯位和表面粗糙。研究人員重點研究了集成電路中廣泛使用的納米級金屬銅,用掃描隧道顯微鏡測量其三維結構,包括相鄰晶粒間的角度,發現晶粒間是有旋轉角度的。因此,納米膜的表面不可能是絕對平滑的。這項研究將對納米級材料的設計產生前所未有的影響。課題組找到了如何通過控制晶粒的旋轉從而操控材料性能的方法。如通過設計減少電阻,從而延長手機等移動終端的電池壽命。除消費類電子產品外,該項研究對醫學植入和診斷等也有應用價值。

新一代微型化雙光子熒光顯微鏡研制成功

據科技部網站2017年9月28日報道,我國膜生物學國家重點實驗室程和平院士團隊研制成功了新一代高速高分辨微型化雙光子熒光顯微鏡,獲取了小鼠自由行為過程中大腦神經元和神經突觸活動清晰、穩定的圖像。新一代微型化雙光子熒光顯微鏡體積小,質量僅為2.2 g,相比單光子激發,雙光子激發具有良好的光學斷層、更深的生物組織穿透等優勢,其橫向分辨率達到0.65μm,成像質量可與商品化大型臺式雙光子熒光顯微鏡相媲美,優于美國主導的腦科學計劃研發的微型化寬場顯微鏡。該顯微鏡采用雙軸對稱高速微機電系統轉鏡掃描技術,具備多區域隨機掃描和1萬線每秒的線掃描能力,首次采用了微型雙光子顯微鏡對腦科學領域最廣泛應用的指示神經元活動的熒光探針技術,解決了動物的活動和行為由于熒光傳輸光纜拖拽所干擾的難題。

美研究人員利用人工智能技術分析引力透鏡圖像

據科技部網站2017年9月25日報道,美國斯坦福大學與SLAC國家實驗室的研究團隊宣布,利用神經網絡的人工智能算法分析“引力透鏡”現象時,可在不到1 s的時間內完成,比傳統方法快了1000萬倍。引力透鏡指大質量天體(如星系團)的引力改變了更遠天體的光路,使之被望遠鏡觀測時發生扭曲的現象。引力透鏡提供了質量在宇宙太空中分布的線索,是研究暗物質與暗能量的重要途徑。傳統方法的比較分析需要數月時間,而該研究團隊使用包含50萬模擬透鏡圖像的數據集去訓練神經網絡,神經網絡可以在極短時間內從真實圖像中提取信息,并取得與傳統方法類似的結果。未來人工智能技術有望在天文研究領域取得更加深入的應用。

美加州大學研發新的鏡面鍍膜技術

據加州大學圣克魯斯學院網站2017年9月18日報道,加州大學圣克魯斯的電氣工程師與天文學家合作,利用電子工業中的薄膜技術改進望遠鏡的反射鏡。雖然銀的反射性能優越,但其易被污染和腐蝕,所以現有天文望遠鏡的反射鏡采用鋁作為反射層。如果在銀表面增加防護層,可極大提高望遠鏡的效率。加州大學圣克魯斯的研究人員利用結構材料工業,設計和建造一個原子層沉積(ALD)系統,極大的ALD系統可用于在銀基望遠鏡反射鏡上沉積保護涂層,使用ALD技術一次一層地逐步形成一層薄膜,具有出色的均勻性、厚度控制和與基材表面的一致性。在初步研究中表明,ALD為銀反射鏡樣品提供了比傳統物理沉積技術更好的防護涂層。目前,正在開發用于大型銀基望遠鏡反射鏡的新型保護涂層,以廣泛用于微電子工業。

(趙迎龍 瞭望 摘編)