國內外重大科技發現和創新成果擷萃

◎ 本刊綜合報道

電工材料推陳出新助電觸頭“延年益壽”

“依托國家電網公司科技項目，全球能源互聯網研究院有限公司歷經5年科研攻關，成功開發出高性能石墨烯改性高壓斷路器電觸頭產品。”3月14日，聯研院電工新材料研究所所長陳新在接受科技日報記者采訪時表示。近年來，我國華東電網、華南電網等部分252千伏（kV）及以上電壓等級變電站最大短路電流達到甚至超過63千安培（kA），對大電網的安全運行和增容升級帶來了嚴峻挑戰。實現高壓斷路器滅弧室電觸頭材料升級可直接實現擴容，免去擴建變電站的巨額成本，是解決這一問題的有效手段。有效提高電觸頭材料的耐磨性、導電性、抗電弧燒蝕性等關鍵性能指標，對減少斷路器的故障率、維護電網的安全穩定運行具有重要意義。依托國網科技項目，聯研院聯合歐洲研究院、平高集團以及網省公司組建了一支以“80后”科技骨干為主的青年科技攻堅團隊。項目團隊突破了石墨烯電觸頭材料定向成分設計與活化燒結溶滲一體化成型關鍵技術，實現了多型號石墨烯改性電觸頭工業級制備，其導電率、抗彎強度等關鍵性能指標全面優于國內外現役產品，大幅提升了現役高壓斷路器的電壽命，填補了石墨烯改性高壓開關電觸頭材料領域的技術空白。

中美發現麻風病藥或能抑制新冠病毒

英國《自然》雜志3月17日發表一項病毒學研究，中美科學家發現，目前用于治療麻風病的藥物氨苯吩嗪，其在人類細胞和倉鼠模型中可有效對抗新冠病毒感染。氨苯吩嗪可以口服，制造成本相對較低，這些特點使其成為潛在的頗具吸引力的新冠候選藥物。現階段尚無廣泛可用的針對人類冠狀病毒的特異性抗病毒療法。此次，來自中國香港大學以及美國桑德福伯納姆普利比斯醫學研究院的科學家們，分析了氨苯吩嗪抗冠狀病毒的有效性。

研究團隊發現，氨苯吩嗪這種藥可以在人類和猴細胞系以及人類肺組織中，減少兩種冠狀病毒——新冠病毒和中東呼吸綜合征冠狀病毒的復制。在針對該藥抗病毒作用的分析中研究人員還觀察到，該藥靶向新冠病毒復制中的多個步驟。研究結果顯示，在新冠病毒感染的倉鼠模型中，病毒暴露之前或之后使用氨苯吩嗪，可顯著降低肺部發現的病毒顆粒數量。研究人員認為，氨苯吩嗪或可成為新冠門診治療的頗具吸引力的候選藥物，其可能在控制當前新冠大流行以及對未來新興病毒的防范中發揮重要作用。現在需要進行更多臨床研究，來確定它是否有潛力成為一個備選療法。

俄開發出將噪聲轉為電能的裝置

日前，俄羅斯薩馬拉國家研究型大學新聞處發布消息稱，該大學開發出一種利用發電設備噪聲獲取電力的系統。這種設備未來可安裝在鐵路機車、大型船舶或活塞式壓縮機的大功率發動機裝置的排氣系統中。薩馬拉大學熱工系講師阿爾喬姆·希曼諾夫稱，通常為了消除排氣系統中的噪聲，使用各種吸收能量的方法。人們可以回收這種能量并加以利用，在降低排氣系統噪聲水平的同時，利用噪音獲得額外的電能。阿爾喬姆·希曼諾夫說，科研人員已開發出了該裝置的原型機，并在其上進行實驗研究，計劃于明年完成，之后將制作一個演示樣品，并將該產品應用于實踐的工作。他稱，這一成果不僅能使發動機噪音減少，還能降低發動機排氣系統的負荷，降低排氣系統結構的尺寸和材料消耗，發動機通過這一技術整體上變得更小更輕。

新型遞藥系統實現藥半功倍

3月10日從中國科學院合肥研究院獲悉，該院健康所劉青松、劉靜課題組研發了一種新型核—殼型納米遞藥系統。利用該遞藥系統，小鼠移植瘤模型上的藥效相對于原藥提升顯著，腫瘤抑制率由原藥的48%提升到98%，腫瘤基本消退。該研究成果日前在線發表于《國際藥劑學雜志》上。統計顯示，90%的候選藥存在水溶性差的問題，從而導致口服吸收差、療效不佳等后果，也使注射給藥面臨巨大挑戰。這嚴重限制了候選藥物的臨床轉化。針對這些問題，劉青松、劉靜課題組整合納米晶和脂質體各自的優勢，將疏水性藥物納米晶顆粒載入脂質體親水內核，設計和發展了一種新型的核—殼型納米遞藥系統，它具備高載藥量、高穩定性、表面功能化和腫瘤組織/細胞靶向性等優勢，有效克服了納米晶和脂質體各自的缺陷。這項成果有望為基于納米晶和脂質體的納米藥物的設計和研發提供新的思路和策略。

俄研發用“意念力量”操作計算機的技術

莫斯科國立心理與教育大學科研人員正在開發一種獨特的系統，可以在“凝視”下 用“意念的力量”來控制計算機。該系統建立在讀取大腦磁場的原理之上，有助促進殘疾人使用計算機。相關研究結果近日發表在《神經科學前沿》雜志上。現在殘疾人越來越多地通過“凝視”來控制計算機，為此，在這些操作系統中使用了眼動儀。它借助攝像機確定用戶瞳孔的位置，并計算瞳孔聚焦在屏幕上的位置。屏幕區域的凝視延遲取代了“點擊”鼠標。俄研究人員正在開發能夠確定“凝視”是有意還是無意的系統。該系統是眼動追蹤技術和另一種用于幫助殘疾人的技術——腦機接口的結合。通過區分執行某些智力活動時產生的大腦信號，腦機接口允許用“意念的力量”向計算機發出命令。俄研發人員使用了不同的方法：用戶只需要有意地凝視。因為，這種動作已經改變了大腦信號的模式，使其能夠識別出“點擊”意圖。

可持續性聚乙烯紡織面料問世

廉價的塑料也可以“變身”為可持續性面料嗎？據英國《自然·可持續性》雜志月16日發表的一項最新研究，美國麻省理工學院科學家團隊報告了一種新開發的、環境足跡低的聚乙烯紡織品面料。紡織服裝行業的興起，在經濟與民生發展中起到了重要的作用，但污染問題也隨之而來。現階段，時尚產業（紡織服裝行業）已成為全球第二大污染行業，僅次于油氣產業。此次，麻省理工學院科學家斯福特蘭納·波利斯基納及其同事利用標準的紡織業流程和設備，生產了聚乙烯（PE）制成的纖維、紗線和面料。這種聚乙烯完全可回收，是如今最常用的塑料之一。即使不經過任何化學處理，這些面料也具有耐污漬、吸水性好、快速干燥的特點。這種聚乙烯紗線可以使用環保技術進行上色，避免了傳統工序產生的大量有毒廢水。研究團隊還發現，使用聚乙烯轉化面料能顯著減少以往使用環節產生的環境足跡。

會發光的“紋身”可監測人體健康

據物理學家組織網近日報道，英國和意大利科學家攜手，利用有機發光二極管（OLED）技術研制出一種新型紋身，為將來開發出可在多個領域大顯身手的“智能紋身”奠定了基礎。研究人員在《先進電子材料》雜志上撰文稱，這種紋身由電極、電極之間的電致發光聚合物以及紋身紙組成，電極和紋身紙之間有絕緣層。這種紋身會發出綠光，可粘貼到玻璃、塑料瓶等物品上，還能與其他電子產品結合使用，監測人體健康。論文作者、倫敦大學學院的弗蘭克·卡西尼教授進一步表示：“這款OLED紋身可大規模制造，而且成本非常低廉，可廣泛應用于諸多領域。如在醫療保健領域，當患者的病情發生變化時，紋身會發光；如果將其置于皮膚內，其還能與光敏療法結合，靶向癌細胞。”

超冷等離子體首次在實驗室實現磁約束

據《物理評論快報》近日報道，美國萊斯大學物理學家發現了一種將世界上最冷的等離子體捕獲在磁瓶中的方法。這項技術成就有助于推動對清潔能源、太空天氣和天體物理學的研究。作為在最極端的環境中和特定條件下形成的電子和離子的濃湯，等離子體本質上是很難觀察到的。但萊斯大學自然科學系主任湯姆·基利安表示：“要了解太陽風如何與地球相互作用，或如何通過核聚變產生清潔能源，就必須了解等離子體在磁場中的行為。”研究團隊在最新實驗中使用的等離子體被描述為世界上最冷的等離子體，其溫度比絕對零度高約1℃，即-272℃。這種超冷等離子體一旦產生便迅速膨脹，在幾千分之一秒內完全消散。研究團隊使用所謂的四極磁體裝置，最終將超冷等離子體捕獲并保持在百分之一秒的時間。保持等離子體足夠長的時間以使這些反應發生，是追求清潔核聚變能的關鍵。研究人員表示，能在一個非常原始的實驗室等離子體中觀察事物，有助于更好地理解粒子如何與磁場相互作用。基利安稱，該項成果為研究更復雜環境（例如太陽大氣層或白矮星）中的中性等離子體提供了一個潔凈可控的試驗臺。