美國佐治亞理工學院采用一種表面活化鍵合方法,成功在室溫下將氮化鎵(GaN)與金剛石集成在一起。研究人員首先在高真空環境中使用離子源清潔氮化鎵和金剛石的表面,然后通過形成懸空鍵來活化表面。在離子束中加入少量硅,有助于在室溫下形成牢固的原子鍵,使氮化鎵和單晶金剛石直接結合,從而制造出高電子遷移率晶體管(HEMTs)。通過該方法,從氮化鎵到單晶金剛石的界面層只有4nm厚,散熱效率比現有的金剛石襯底氮化鎵HEMTs高2倍,未來有望用于制造無線發射機、雷達、衛星設備及其他大功率和高頻電子設備。(國防制造)
美國普渡大學的研究人員創造了一種創新技術,可用于制造新型鎳金屬,有助于未來生產救生醫療設備、高科技設備,以及具備強大耐腐蝕性能的汽車部件。研究人員使用單晶襯底作為生長模板,結合設計的電化學配方,促進孿晶邊界的形成,并抑制傳統晶粒邊界的形成。此種高密度的孿晶邊界使得鎳金屬的機械強度超過2GPa,低腐蝕電流密度為6.91×10-8A/cm2,極化電阻高達516kΩ。該納米孿晶鎳可用作汽車行業、天然氣和石油行業的防腐涂料,此種混合技術制成的新型鎳金屬可應用于微電子機械系統(MEMS)行業。(蓋世汽車網)
軟體機器人通常都是一次性手工組裝的。美國加州大學圣迭戈分校的科學家受昆蟲的“外骨骼”啟發,研發出了所謂的 “柔性骨骼”機器人。研究人員將聚合物層3D打印到薄而有彈性的聚碳酸酯板上;通過調整打印過程,可使聚合物在需要的地方變得柔性,但在其他地方則表現出不同程度的剛性。據悉,使用普通3D打印機即可制作出這樣的小型柔性骨架,然后,該骨架底座可與類似樂高的電子元件配對,形成一個完整的機器人。目前,打印和組裝這樣的“柔性骨骼”機器人只需不到2h。盡管如此,科學家們現在正在開發一條完全自動化的裝配線,用于制造整個“成群”的機器人,將其用于在災難現場開展搜尋等任務。(中科院網站)
以色列UVeye公司開發了一種配備熱傳感器的無接觸式緊急車輛檢測系統,不僅可以檢測車輛的安全問題,還可以透過汽車擋風玻璃識別發燒的駕駛員和乘客。UVeye系統配備紅外熱成像技術,可以從幾米或更遠處檢測體溫,從而幫助醫務人員快速識別可能需要進一步進行病毒檢測或者治療的人。配備熱傳感器的車輛檢測系統可以部署在醫院、醫療機構和其他社區場所的緊急車輛通道處,幫助檢測潛在的新型冠狀病毒感染者。據悉,UVeye公司將幫助美國在疫情嚴重地區建立免下車檢測點。(蓋世汽車網)
北京科技大學制備出一種寬溫域下具有零滯后超高彈性應變的NiCoFeGa單晶纖維,有望滿足航天和醫療領域的迫切需求。該單晶纖維的直徑為30~500μm,長度可達1m以上,在室溫下具有高達15.2%的零滯后彈性形變,最高超彈應力達1.5MPa,在-150~150℃溫度范圍內,其超彈性能基本不隨溫度變化,呈現出優于傳統超彈合金的超臨界彈性。此外,該單晶纖維還具有高應變(10%)下優良的循環穩定性和彈性儲能。該超臨界彈性材料的服役溫度范圍為-273~150℃,且性能對溫度變化不敏感,可滿足探月及其他外太空探測對彈性元件的苛刻要求。該單晶纖維的研發為智能金屬材料領域提供了一種性能優越的超臨界彈性材料,同時為該領域開辟了新的研究方向。(科學網)
中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所通過水源形態及器件結構設計,制備了一種具有良好便攜性、柔性和穩定性的水伏發電機,并將其作為柔性電子器件能源供給平臺構建了柔性可穿戴自供能傳感系統。研究團隊采用聚乙烯醇(PVA)將功能化碳納米顆粒(FCB)綁定到三維海綿骨架(3DS)上,并進一步將得到的PVA@FCB@3DS薄膜與固體高吸水性水凝膠共組裝,構建了HPG。基于構建的PVA@FCB@3DS薄膜上具有交疊雙電層(EDL)納米通道,HPG可以利用水的自發蒸發將周圍的熱量連續轉換為電能,而無需任何外部能量供應。此外,柔性HPG可以在較大范圍的彎曲應變狀態下,保持穩定的產電性能。(中科院網站)
我國科學家對錫基鈣鈦礦太陽能電池進行了設計,選用LUMO(最低未占分子軌道)能級較淺的富勒烯衍生物ICBA取代常用的PCBM作為電子傳輸層材料,提高了光照條件下的準費米能級位置,且ICBA抑制了碘離子遷移帶來的n型摻雜,降低了傳輸層和錫基鈣鈦礦界面的載流子復合,最終實現了錫基鈣鈦礦太陽能電池0.94V的開路電壓和12.4%的光電轉化效率。該研究推動了錫基鈣鈦礦太陽能電池的發展,提高了其光電轉化效率,對發展環境友好型非鉛鈣鈦礦太陽能電池具有重要意義。(科技部網站)
中國科學院理化技術研究所雙聘研究員、清華大學教授劉靜團隊首次提出“輕質液態金屬”的概念,研發出了密度低于水的液態金屬復合材料,為打造液態金屬機器人奠定了基礎。該“輕質液態金屬”是一種由空心玻璃微珠和鎵銦共晶組成的非常規超輕材料GB-eGaln,其密度低于2.010g/cm3,甚至可達0.448g/cm3,比水更輕。經溫度調節,該材料也可保持優異的適形性、導電性,可在完全柔軟狀態和堅硬狀態之間自由切換。該材料可成型為薄片,也可構筑成三維立體結構,重復使用8次后功能無明顯損失,未來該材料可用于制造軟體機器人及智能水下裝置。(中科院網站)
中國科學技術大學李曉光教授團隊研究實現了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲器,可用于構建存算一體人工神經網絡。基于隧道結能帶的設計,以及對阻變速度、開關比、操作電壓的調控,該原型存儲器信息不僅寫入速度快,而且閃存壽命遠超商用。即使在極端高溫(225℃)環境下仍能進行信息的寫入,可實現高溫緊急情況的備用。該鐵電隧道結非易失性存儲器具有超快、超低功耗、高密度、長壽命、耐高溫等特性,特別是其憶阻特性可用于構建超快的人工突觸器件,從而用于開發超快的人工神經網絡存算一體系統。利用其構建的人工神經網絡可用于識別MNIST手寫數字,準確率達90%以上。(中國科大網站)
為解決現存大部分的多視角任務學習模型不能快速學習新任務的問題,中國科學院沈陽自動化研究所科研團隊提出了一種連續多視角任務學習算法,可使機器人“更快”地認知世界。科研人員提出了一種集成深度矩陣分解和稀疏子空間學習的連續多視角任務學習模型——DCMvTL。DCMvTL首先采用深度矩陣分解技術捕捉新任務中的隱含和分層表達知識,同時以一種逐層的方式存儲這些新鮮的多視角知識。在此基礎上,將一種稀疏子空間學習模型應用于每一層抽取的因子矩陣上,并通過一個自表達約束捕獲跨視角關聯。結果表明,該模型不僅能實現較高的認知準確率,同時能保持較高的學習效率。(中科院網站)
中國中車股份有限公司所屬株洲電力機車研究所有限公司宣布,國產首臺兆瓦級船舶直流組網電力推進系統裝置成功下線,自主率達到100%,該推進裝置將首次應用于深圳觀光雙體船。直流并網技術是當前船舶電力推進發展的主流趨勢,國內公司在核心技術上還沒有自主化,此次推出的船舶電推系統是國產首臺船舶直流組網電力推進系統,創新性地采用了固態斷路器、永磁發電機、動力電池、永磁電動機等技術,開創了多個全球首例應用。該系統的空間布局優化將提升40%以上,節能效果較交流電力推進系統提升20%以上,多項裝備填補了國內空白,整體技術將達國際領先水平。(新浪網)
中國運載火箭技術研究院所屬航天材料及工藝研究所研制出一種泡沫夾層結構材料,比應用金屬材料減重50%,比應用普通復合材料減重30%,研制人員形象地稱其為“三明治”材料。 該材料分3層,上下都是碳纖維蒙皮材料,中間是一層泡沫,看起來就像平日里常吃的“三明治”。該材料最大的優點就是輕,而且還耐高溫高壓,主要應用于火箭長排罩上,讓其減重了幾百千克。目前,該材料已應用在“長征”五號火箭長排罩上,其成功應用對未來重型火箭的研制也具有重要意義。(火箭院網站)
我國用“長征”三號乙運載火箭成功發射第54顆北斗導航衛星,在此次任務中,火箭助推器首次驗證了基于降落傘的落區控制技術。火箭殘骸墜落至地面會對周邊居民的安全造成影響,為此,研制人員給火箭的一個助推器安裝了多個降落傘,降落傘在墜落過程中先后展開,成功控制了助推器墜落時的姿態和方向。為了準確抓住開傘時機,研制人員在助推器上安裝了一套測量裝置,能夠實時監測到助推器的位置和姿態。不僅如此,這套裝置還基于“北斗”系統,能夠實現其在復雜野外山林地區的精準定位跟蹤,幫助研制人員在殘骸墜落后迅速找到落點位置。這也是我國首次在火箭發射任務中實現殘骸信息的實時接收、處理和顯示。(《科技日報》)
湖南核工業宏華機械有限公司組織實施的我國首個核電站廢舊金屬熔煉項目熱試一次成功,填補了國內人工核素污染金屬循環再利用產業的空白。核電站廢舊金屬熔煉項目是國內首條核電站廢舊金屬熔煉去污處理循環再利用生產線。依據國家廢物最小化戰略要求,宏華公司開展了核電站放射性金屬的熔煉循環再利用研究,并建設了我國第一條用于處理含人工放射性核素廢舊的金屬熔煉生產線。宏華公司在做好疫情防控工作的同時,提前復工,按照工藝技術流程和熱試方案,順利完成了設備生產線的聯調、聯試,實現了核電站污染廢舊金屬的廢物最小化和資源循環再利用。(國防科工局網站)
中國船舶工業集團有限公司所屬上海外高橋造船有限公司建造的JU2000E型自升式平臺H1289“SINOOCEAN AUSPICIOUS”號通過郵件簽字交付。該項目是外高橋造船在2020年交付的第二座自升式鉆井平臺,預計于4月中旬正式起拖,由中海油田服務股份有限公司作為平臺操作者開展鉆探作業。該自升式鉆井平臺是目前的主流自升式鉆井平臺之一,主要用于海上石油和天然氣勘探、開采工程作業。該平臺由F&G公司提供基本設計,樁腿長度166.98m,大鉤載荷907t,最大鉆井深度10668m,作業水深可達122m,入級美國船級社(ABS)和中國船級社(CCS)。(中國船舶集團網站)
中國船舶工業集團有限公司所屬滬東中華造船(集團)有限公司建造的我國首款大型液化天然氣存儲和再氣化裝備船(LNG-FSRU)順利下水。該船總長294m,型寬46.95m,型深26.25m,是集液化天然氣接收、轉運、再氣化等多種功能于一體的大型特種裝備,該裝備配置高端、功能強大,既可以作為長期岸站靠泊使用,也可以作為季節調峰岸站使用,是全球通用型液化天然氣進口一站式解決方案。作為陸上天然氣氣化終端的海上“替代品”,該船既可作為液化天然氣運輸船使用,又具有液化天然氣儲存及再氣化功能,可作為海上浮式終端,停泊在遠離發電廠、工業區或人口密集區。(中國船舶集團網站)