日前,中國科研團隊成功研發出“全天候自愈合材料”,性能達到國際領先水平,能在嚴寒、深海與強酸堿等極限條件下快速自愈合,有望成為機器人、深海探測器與極端條件下各類高科技設備的“超級電子皮膚”。相關成果已經在國際權威期刊《自然·通訊》上發表。
自愈合材料采用先進超分子技術合成。顧名思義,它可以不借助外界能源,模仿人類皮膚組織自我修復,顯著提高材料的使用壽命與安全性。但現有自愈合材料在極限條件下表現不佳,亟待攻克相關技術瓶頸。
對此,科研團隊利用不同性質的親水基團與雙硫基團,成功合成了可在多種極端條件下快速自愈合的彈性體材料。實驗結果顯示,這種新型自愈合材料在室溫下可實現10分鐘內快速愈合,愈合后可承受超過自身重量500倍的重物。在零下40℃的低溫、過冷高濃度鹽水下,甚至在強酸強堿性環境中,均表現出高效自愈合性能,堪稱“全天候”自愈合材料。
下一步,團隊計劃將材料應用于電子皮膚傳感器,讓極限環境下的機器人能夠感知體表壓力、水流、溫度等,為先進電子設備打造真正的“智能皮膚”。
6月11日,從國家航天局探月與航天工程中心獲悉,中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁,中國探月工程副總設計師、中國航天科技集團有限公司科學技術委員會副主任于登云,“嫦娥四號”任務探測器系統總設計師、中國空間技術研究院研究員孫澤洲,獲得國際宇航聯合會2020年度最高獎“世界航天獎”。這也是該國際組織成立70年來首次把這一獎項授予中國航天科學家。
國際宇航聯合會成立于1951年,總部設在法國巴黎。“世界航天獎”是國際宇航聯合會設置的航天最高獎,旨在表彰在航天科學、航天技術、航天醫學、航天工程管理等領域取得杰出成就的航天科技人員。

全天候自愈合材料有望成為機器人的超級電子皮膚
2019年1月3日,來自中國的“嫦娥四號”探測器成功踏上月球背面,實現了人類探測器首次月背軟著陸。至今,“嫦娥四號”任務創造了多個世界第一:第一次實現人類探測器月球背面著陸和巡視探測;第一次利用運行在地—月拉格朗日L2點的中繼通信衛星,實現月球背面與地球的連續可靠中繼通信;第一次在月球背面開展月球科學探測和低頻射電天文觀測,填補了世界月球科學探測領域多項空白。目前,“嫦娥四號”已經高效工作18個月晝,月面生存超過500天,成為世界上在月球表面工作時間最長的人類探測器。
此次,“嫦娥四號”任務團隊優秀代表獲國際宇航聯合會“世界航天獎”這一最高獎項,再次說明中國在月球探測領域取得的成就意義重大、影響深遠,得到了國際權威航天機構的充分肯定,產生了重大國際影響。
中國科學院國家天文臺近日發布消息稱,“黑洞的心跳”信號仍在持續并更強。該特殊“心跳”黑洞是一個距離地球6億光年、200萬倍太陽質量的超大質量黑洞,其編號為RE J1034+396。
2007年,科學家們利用歐洲空間局的XMM-牛頓衛星,首次發現這個黑洞的X射線輻射具有1小時左右的周期性震蕩信號。2011年后,由于該黑洞的視線方向離太陽太近,對其“心跳”信號的監測也即停止。2018年,科學家們有機會再次對這個黑洞開展觀測。中國科研團隊向歐空局和美國宇航局申請使用XMM-牛頓衛星、“核光譜望遠鏡陣列”衛星和“雨燕”衛星,對RE J1034+396開展聯合觀測,并于2018年10月順利完成所有觀測任務。
后續經過詳細數據分析,最終確認RE J1034+396的X射線震蕩信號仍然存在,并且比10年前更強。這也是目前觀測到的超大質量黑洞“心跳”信號的最長持續時間。它首次證明來自超大質量黑洞的這類周期性信號可以長期保持穩定,并為科學家提供了深入研究其物理機制和起源的重要線索和絕佳機會。
據了解,宇宙中存在大量的具有百萬至上億個太陽質量的黑洞,但在黑洞周圍產生X射線等高能輻射的周期性重復信號卻極少被發現,這種信號的周期攜帶了關于黑洞視界附近的物質尺度和結構的關鍵信息。
我國首個深水自營大氣田——陵水17-2氣田海底管線鋪設項目,首階段作業于6月2日順利完工,作業水深1542米,創造了我國海底管線鋪設水深新紀錄。
中國海油介紹,海底管線鋪設施工作業難度大,對焊接工藝和裝備能力要求極高,而隨著水深增加和海床不穩定、巖石強度低等因素影響,技術難度呈倍數增長。此前,超過1500米深水區海管鋪設技術,一直被少數跨國石油工程公司壟斷,該項目是我國海洋工程領域首次涉足1500米水深海管鋪設作業。
此次作業由我國自主設計和建造的第一艘具有自航能力的3000米深水鋪管起重船“海洋石油201”完成,該船為中國海油“深海聯合艦隊”主力艦船之一。作業中,中國海油還通過對深水管線的拉伸、沖擊和硬度等各項性能開展技術攻關,最終摸清了深水海底管線的超高精度、表面質量防腐和抗氧化能力等相關要求,成功實現了深水海底管線國產化。目前,中國海油海管鋪設規格實現了從2英寸到48英寸海管的全尺寸覆蓋,并涵蓋了單層管、雙層管、子母管等幾乎全部的海管類型。

原子和分子間的“跨界”量子糾纏可顯著提升信息承載量
中國海油湛江分公司副總經理尤學剛透露,此次作業,是陵水17-2氣田整體開發項目之一,而距海南島150公里的該氣田探明地質儲量超千億方。目前,除海管鋪設外,該氣田的開發井作業、生產平臺建造等也正在緊張推進。該氣田預計于2021年投產,每年將為粵港瓊等地穩定供氣30億立方米,可滿足大灣區四分之一的民生用氣需求。
“糾纏”是量子的奇妙特性之一,也是實現量子計算等重大應用的基礎。近期,中國科學技術大學與美國國家標準技術研究院的學者合作,成功制備出原子和分子間的“跨界”量子糾纏,可顯著提升信息承載量,開辟出構建多體系復雜量子信息處理器的新路。日前,國際權威學術期刊《自然》發表了該成果。
量子計算被認為將是下一代信息技術的核心動力,量子糾纏是關鍵技術。目前,原子與原子、電子與電子、光子與光子間的“同類量子糾纏”技術已比較成熟,但不同粒子間的“跨界糾纏”還有很大的拓展空間。
相比原子與原子的糾纏,原子與分子的糾纏有何意義?分子是多個原子構成的系統,信息承載量更大,糾纏時間更長。同時,分子糾纏覆蓋的頻段寬廣,可作為中介連接不同的量子體系。目前有多種量子體系,有的適合存儲信息,有的適合快速處理信息。分子糾纏像一座橋,可把不同體系連接起來各展所長。通過分子糾纏能組建更復雜的量子信息處理器,實現更強大、多樣的量子計算、量子測量等功能。
下一步,研究團隊將致力于制備“兩個分子”乃至“多個分子”間的量子糾纏。