科技動態

鈣鈦礦與有機太陽能電池研究新進展：完成首次太空測試

鈣鈦礦與有機太陽能電池已經被證明是廣泛使用的硅基設備的前景替代品，德國慕尼黑技術大學(TUM)的研究人員將每種太陽能電池的2個版本安裝在從瑞典北部發射的探空火箭上，該火箭進行了短時間的亞軌道往返飛行，飛行最高高度為240km。這些太陽能電池不僅性能良好，而且比目前使用的電池更薄、更輕，甚至還可以吸收從地球反射回來的漫反射光。太陽能電池不僅經受住了發射和飛行的極端條件，而且在太空飛行的7min中成功地收集到了陽光。這些太陽能電池即使在遠離太陽的時候也能吸收能量。它們似乎能收集到從地球表面反射回來的微弱光線，而這是傳統的太陽能電池通常無法做到的。（cnBeta.com）

科學家發明夜間發電系統：效率更高 成本更低

美國斯坦福大學的研究人員設計了一種離網、低成本的模塊化能源，利用周圍空氣吸收的熱量產生的溫差和冷空間的輻射冷卻效應在夜間高效發電。利用輻射冷卻發電最有效的方法之一是使用熱傳導發電機，其是一種能夠運用熱電效應(塞貝克效應)將熱能(溫度差)直接轉換成電能的裝置。此外，研究人員還使用計算機建模來模擬具有真實物理參數的發電過程，計算出一個覆蓋1m2屋頂的熱傳導發電機可以在熱損失和熱電轉換之間取得最佳的平衡點，以最大限度地利用屋頂的夜間發電設備。結果發現，不需要通過電池和其他任何的外部能源，每1m2裝置可產生2.2W的電量，這是之前計算機模擬發電量的120倍。（快科技網站）

科學家開發出可應用于飛機機翼的新型防冰結構

受飛蛾眼睛啟發，越南科學家開發出一種新型防冰表面，可應用于飛機機翼或其他在寒冷惡劣環境下工作的車輛上。研究人員以飛蛾眼睛為模型用石英建造了一個復雜的納米結構，然后在該透明結構上涂上石蠟，以將其與寒冷和潮濕的環境隔離，并進行了一系列實驗，以觀察其性能。結果顯示，該材料在黏附強度、凍結時間和模擬雨的可持續性方面表現出卓越的抗結冰性能，這是因為納米結構內部被困的許多空氣袋與表面的石蠟層一起作用，使冷凍溫度升高，因此延長了附著水滴的冷凍時間。由于機翼表面積冰會限制飛機的升力或干擾運動部件，因此該材料的主要應用之一是飛機機翼。（cnBeta.com）

科學家通過升級回收技術將塑料瓶變成超級電容器材料

超級電容器在儲能方面具有巨大潛力，美國加州大學河濱分校（UCR）的科學家們正以一種由可回收塑料廢料制成的納米材料形式，為這些下一代儲能設備關鍵部件的制備提供新的可能。該團隊首先將由聚對苯二甲酸乙二醇酯塑料或PET制成的塑料瓶碎片溶解在溶劑中，并使用一種被稱為電紡的技術將其變成微觀纖維，在熔爐中將纖維轉化為碳。然后將該材料與黏結劑和導電劑混合，再將其制成類似硬幣電池形狀的雙層電容器。測試結果表明，其完全可以作為超級電容器的組件發揮作用。該研究邁出了將塑料垃圾回收利用為可充電儲能裝置的第一步， 該新型電極未來有望在新一代鋰離子電池中得到應用。（cnBeta.com）

科學家讓塑料具有導電性 制造可融化冰的汽車擋風玻璃

為改進大尺寸觸摸屏、LED燈面板，以及安裝在窗戶上的紅外太陽能電池，美國密歇根大學研究團隊在讓塑料具有導電性的同時，也讓其變得更加透明。研究人員打造了一種三層防反射表面，使得這種“三明治式”的柔性高透明導體能夠在塑料導電性和透明度之間實現最佳平衡；其中，具有導電性的金屬層夾在2種“介電”材料之間，能夠讓光輕易地透過，而介電材料則可以減少塑料和金屬層造成的反射。研究團隊正在合作開發一個項目，將把太陽能電池中的透明導體安裝在窗戶上。此類導體能夠吸收紅外光，并將其轉化為電能，同時留下可見光來照亮房間。此外，該技術還可用于制造能夠融化冰的大型面板交互式顯示屏和汽車擋風玻璃。(蓋世汽車網）

美國海軍“紐波特”號遠征高速運輸艦完成綜合海試

美國海軍第12艘遠征高速運輸艦“紐波特”號成功完成綜合海試。該遠征高速運輸艦屬于多用途非戰斗運輸艦船，主要在淺水區域開展一系列行動，用于快速運輸部隊人員、軍用車輛和作戰裝備，承擔的主要任務包括海外應急行動、人道主義援助和救災、特種作戰部隊支援、戰區安全協作行動及支持聯合海上基地概念等。該型艦能以35節的航速運輸600t貨物達1200n mile，艦上設有支持直升機晝夜起降作業的飛行甲板及供車輛(如艾布拉姆斯主戰坦克)進出的滾裝設施。“紐波特”號有望在2020年下半年交付。（國防科技信息網）

印度塔塔公司與以色列公司合作開發座艙污染管理方案

印度塔塔汽車（Tata Motors）公司等幾家公司正與以色列BreezoMeter公司合作研發座艙污染管理方案。該方案將使駕駛員可在汽車儀表盤上看到附近空氣質量的實時信息，并根據空氣污染水平和個人敏感程度做出更有利于健康的決策。當駕駛員進入空氣質量較差的區域時，該系統會發出提醒警報。此外，該系統還可以提供一張空氣質量地圖，標出任何城市中空氣最壞及最好的部分，從而規劃出污染程度最低的路線，以保護自己和乘客。此外，該系統還可以自動激活車窗、天窗、空調及過濾系統，讓車輛遠離污染物。據悉，BreezoMeter公司提供的數據精確到5m，且每小時更新一次，并可預測未來4天的情況。（蓋世汽車網）

以色列公司利用軍事技術制4D成像雷達 探測車輛及行人

以色列初創公司Israeli推出了開創性相控陣4D成像芯片雷達。該公司采用了最初為F-35戰斗機和防空系統研發的相控陣天線技術，并將其應用于汽車行業，以預防交通事故。該款全天候低成本、高分辨率雷達傳感器可實時生成汽車周圍物體的3D位置和速度地圖，而且可以探測到500m外的汽車及200m外的行人，角度分辨率大于1°。該4D成像雷達采用專利相控陣雷達技術的強大聚焦光束，數十個發射器產生的聚焦光束可快速掃描視場，而且接收器能夠確保雷達圖像得到大幅改善，具備更好的信噪比。此外，與現有雷達相比，其對汽車和行人等障礙物的探測范圍寬了6倍，而價格則降至目前汽車傳感器的平均水平。（蓋世汽車網）

歐洲空中客車公司無人直升機完成首次自主自由飛行

歐洲空中客車直升機公司使用其原型VSR700直升機無人機進行了首次自主自由飛行，飛行持續10min。飛行測試中，該公司使用地理圍欄技術設置虛擬邊界，對飛機結構進行了修改和加固；增加了飛行終止系統，可以在必要時結束任務；裝配了更新的自動駕駛儀軟件。VSR700無人直升機適合500～1000kg的最大起飛質量范圍，可在有效載荷能力、耐久性和作戰成本間進行平衡。該無人直升機能夠長時間攜帶多個全尺寸的海軍傳感器，并且可以在現有船只上與一架有人直升機協同作戰。空客直升機公司表示，VSR700實現自由飛行是2021年底進行海上測試邁出的重要一步，是法國海軍未來無人機去風險研究的一部分。（國防科技信息網）

北京無線電計量測試研究所成功研發超穩晶體振蕩器

北京無線電計量測試研究所成功研發具有國內領先水平的超穩晶體振蕩器，目前，該產品已交付用戶使用，實現產品化。高穩晶振作為基準頻率源和電子系統“心臟”，有助于提升定位精度和測距準確度。該晶振具有體積小、穩定度指標高等特點，短期穩定度和長期穩定度均提高了半個數量級。該產品很好地適應了電子系統小型化的發展趨勢，有助于減小系統體積、減輕系統質量；且具有較好的環境適應性，適用于地面、空間等多種應用環境；也可作為計量基準，應用于計量校準領域，具有較高的社會價值和經濟價值。（航天科工集團網站）

我國衛星物聯網星座實現星間激光通信

由中國航天三江集團有限公司所屬航天行云科技有限公司抓總研制的“行云”二號01星、02星近日實現了建立鏈路流程完整、遙測狀態穩定的雙向通信，這意味著“行云”二號雙星搭載的激光通信載荷技術得到成功驗證。星間激光通信是一種利用激光束作為載波在空間進行信息傳遞的通信方式，具有傳輸速率高、抗干擾能力強等優勢，可大幅降低衛星星座系統對地面網絡的依賴，從而減少地面信關站的建設數量和建設成本，擴大覆蓋區域、實現全球測控。“行云”二號01星、02星的激光通信載荷質量為6.5kg，在軌功耗80W，此次試驗實現了國內衛星物聯網星座激光通信零的突破，打通了衛星物聯網星座間信息傳輸的瓶頸制約。（新華網）

國內首臺高轉速變頻風機樣機研制成功

上海船舶設備研究所成功研制出高轉速變頻風機樣機，并完成生產制造與功能性能試驗驗證工作。高轉速風機在空調通風系統的應用屬國內首創，突破了傳統設備限制，在滿足風量、壓頭、效率和噪聲等基本性能條件的情況下，通過提高轉速，降低風機體積及質量，實現了空調通風設備的小型化、輕量化及低噪聲。這次高轉速風機的成功研制，一舉打破了國外在高端船舶空調通風系統領域的壟斷地位，為我國后續緊湊型空調器和數字通風系統的研發打下了堅實的基礎，有力增強了我國在高端船舶配套設備領域的國際競爭力。（中國船舶集團網站）

國內首套大功率龍門式激光電弧復合焊接系統投入使用

由中國船舶集團有限公司所屬第七一六研究所與第七二五研究所聯合打造的國內首套大功率龍門式激光電弧復合焊接系統完成工藝試驗及小批生產，并正式投入生產使用。該系統在國內首次實現了18mm鈦合金激光自熔焊焊接技術應用，單面焊雙面成型，工件熱變形量小、成型美觀；在國內首次實現了跨度6m、長20m以上的大型構件的大功率激光對稱焊接及大功率激光電弧復合的對稱焊接，解決了大型構件非對稱焊接變形的難題。該系統可實現20kW激光深熔焊、激光填絲焊及激光電弧復合焊，焊接跨度、激光功率、焊接方式等方面在國內處于領先水平。（中國船舶集團網站）

全球最大功率電力機車湖南株洲下線

由中車株洲電力機車有限公司與國家能源集團聯合研制的全球最大功率神24電力機車下線。該電力機車單機功率28800kW、牽引力2280kN，刷新了軌道交通裝備世界紀錄。其最高運行時速120km，具備在1.2%的坡道上牽引萬噸貨物列車的能力，堪稱重載鐵路“動力之王”。其首創自適應配置網側電路、網絡動態編組控制技術，可滿足多樣的運力需求。機車還搭載了可實現智能駕駛、智能運維的“智慧大腦”，具備自動喚醒、自動起車、自動調速、自動停車等功能，并配置智能運維平臺，構建了全壽命周期的故障預測和健康管理系統，實現機車狀態智能感知、故障智能識別、關鍵部件自動診斷與劣化運行監控等功能。（中國新聞網）

“實驗6”號將填補我國中型地球物理綜合科考船空白

由中船黃埔文沖船舶有限公司建造、中國船舶及海洋工程設計研究院研發設計的新型地球物理綜合科考船“實驗6”號下水，該船預計于2021年初交船，入列后將為我國海洋科學及深海大洋區的極端環境研究提供先進的海上移動實驗室和探測裝備試驗平臺。“實驗6”號是當前國內同類科考船的先進代表船型之一，重約3999t，總長約90.6m，定員60人，續航力12000n mile，是一艘采用全鋼制船體結構、雙全回轉電力推進系統、AFE有源前端變頻控制技術、DP-1動力定位系統及綜合導航定位系統的特種用途船舶。該船具有噸位適中、操作靈活、科考功能強大、油耗少、運行成本低等先進性能。（中國船舶集團網站）

翼龍-10成功執行我國首次高空大型無人機臺風綜合探測試驗任務

中國氣象局聯合中國航空工業集團有限公司、海南省氣象局等12家單位，利用航空工業自主研制的翼龍-10無人機進行了我國首次高空大型無人機臺風綜合觀測試驗，并取得圓滿成功。翼龍-10無人機是航空工業集團研制的高空、高速、可配裝圖像偵察、電子偵察、察打一體等多種任務載荷，滿足軍貿和民用市場需求的通用平臺。此次翼龍-10無人機與風云氣象衛星、無人船等多種探測手段共同形成了立體觀測系統，為臺風“森拉克”中心位置確定提供了重要參考依據，也填補了我國基于高空大型無人機海洋綜合觀測的空白。（《中國航空報》）