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千噸級(jí)離子液體法再生纖維素纖維項(xiàng)目正式投產(chǎn)

中國(guó)科學(xué)報(bào)2025年7月3日?qǐng)?bào)道，由中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所（以下簡(jiǎn)稱過(guò)程工程所）自主研發(fā)的離子液體法制備再生纖維素纖維技術(shù)落地河南新鄉(xiāng)化纖白鷺生物基新材料產(chǎn)業(yè)園，年產(chǎn) 1000t 新一代再生纖維素纖維一首賽爾示范項(xiàng)目正式投產(chǎn)。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了離子液體法再生纖維素纖維的規(guī)模化生產(chǎn)，與傳統(tǒng)工藝相比，真正突破了紡絲工藝變革和環(huán)保問(wèn)題的瓶頸，實(shí)現(xiàn)“三廢\"零排放。

由中國(guó)科學(xué)院院士帶領(lǐng)的過(guò)程工程所離子液體團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年持續(xù)攻關(guān)，突破了離子液體設(shè)計(jì)制備、纖維素溶解機(jī)理及紡絲工藝、離子液體回收及系統(tǒng)集成等系列科技難題，最終形成離子液體溶解纖維素及綠色紡絲新技術(shù)。經(jīng)過(guò)小試、噸級(jí)、百噸級(jí)示范，設(shè)計(jì)建成了該千噸級(jí)生產(chǎn)線

首賽爾纖維采用不揮發(fā)且性質(zhì)穩(wěn)定的離子液體作為溶劑，擺脫了對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿及二硫化碳的依賴，生產(chǎn)過(guò)程更綠色、更穩(wěn)定、更安全。其長(zhǎng)絲產(chǎn)品的纖度、強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、干斷裂伸長(zhǎng)變異系數(shù)等性能均達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，且無(wú)原纖化現(xiàn)象。同時(shí)，離子液體溶劑回收技術(shù)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏。

張鎖江表示：“離子液體綠色紡絲技術(shù)的成功突破，是綠色纖維領(lǐng)域一次重大工藝變革，標(biāo)志著離子液體紡絲前沿技術(shù)真正從概念原創(chuàng)到技術(shù)落地。”

據(jù)新鄉(xiāng)化纖總工程師、白鷺新材料研究院院長(zhǎng)謝躍亭介紹，項(xiàng)目制備出的全新概念離子液體法再生纖維素長(zhǎng)絲，實(shí)現(xiàn)了全流程廢水、廢氣、固廢零排放。據(jù)測(cè)算，相較傳統(tǒng)化石纖維，新技術(shù)的應(yīng)用可每年減少 5000t 二氧化碳排放，溶劑回收率將高達(dá)99% 以上。

中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)端小平表示，該項(xiàng)目樹立了新型綠色技術(shù)產(chǎn)業(yè)化標(biāo)桿，為產(chǎn)業(yè)鏈綠色可持續(xù)轉(zhuǎn)型提供了新的綠色纖維選項(xiàng)，是實(shí)體經(jīng)濟(jì)落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的重要成果，能夠顯著增強(qiáng)我國(guó)紡織業(yè)的全球綠色競(jìng)爭(zhēng)力，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)力量。

再生纖維素纖維以天然植物纖維素為原料，具有吸濕性好、透氣性強(qiáng)、優(yōu)良的懸垂性和蠶絲般的光澤等優(yōu)點(diǎn)，目前市場(chǎng)常見(jiàn)產(chǎn)品有粘膠、莫代爾、萊賽爾等，在紡織領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

（2025年7月3日甘曉中國(guó)科學(xué)報(bào)）

石墨烯中首次演示量子自旋霍爾效應(yīng)

科技日?qǐng)?bào)2025年6月30日?qǐng)?bào)道，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)科學(xué)家首次在無(wú)須外部磁場(chǎng)的條件下，觀測(cè)到石墨烯中的量子自旋流。這一突破性發(fā)現(xiàn)為自旋電子學(xué)的發(fā)展提供了關(guān)鍵支持，標(biāo)志著向?qū)崿F(xiàn)量子計(jì)算和先進(jìn)存儲(chǔ)設(shè)備邁出了重要一步。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》。

這是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍爾效應(yīng)”。在這種效應(yīng)下，電子會(huì)沿著石墨烯的邊緣無(wú)損耗地流動(dòng)，所有電子的自旋方向保持一致。自旋是電子的一種內(nèi)稟量子特性，類似于一個(gè)微型磁針，可以指向“上\"或“下”。利用電子自旋來(lái)傳輸和處理信息是自旋電子學(xué)的核心原理。這類器件有望成為下一代高速、低能耗電子設(shè)備、量子計(jì)算機(jī)以及先進(jìn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

長(zhǎng)期以來(lái)，在石墨烯中實(shí)現(xiàn)量子級(jí)別的自旋輸運(yùn)通常需要施加強(qiáng)外部磁場(chǎng)，這不僅限制了其在芯片上的集成應(yīng)用，也阻礙了相關(guān)技術(shù)的實(shí)際推廣。因此，此次無(wú)須外加磁場(chǎng)即可實(shí)現(xiàn)量子自旋流的研究成果，為未來(lái)自旋電子器件的實(shí)際應(yīng)用掃清了一大障礙。

科學(xué)家通過(guò)將石墨烯與一種磁性二維材料CrPS4堆疊在一起，巧妙地繞過(guò)了對(duì)外部磁場(chǎng)的依賴。這種磁性層顯著改變了石墨烯的電子結(jié)構(gòu)，從而誘導(dǎo)出量子自旋霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)顯示，石墨烯中的電子輸運(yùn)行為受到CrPS4的影響，呈現(xiàn)出明顯的自旋方向依賴性。

更重要的是，這種由鄰近磁性層調(diào)控的自旋電流具有“拓?fù)浔Ｗo(hù)\"特性。這意味著即使存在缺陷或無(wú)序干擾，自旋信號(hào)仍能在數(shù)十微米的距離內(nèi)保持完整，不會(huì)在傳輸過(guò)程中丟失信息。這種高度穩(wěn)定的自旋傳輸能力對(duì)于構(gòu)建高性能、高可靠性的自旋電子電路至關(guān)重要。

這項(xiàng)研究不僅首次證實(shí)了無(wú)須磁場(chǎng)即可在石墨烯中實(shí)現(xiàn)受保護(hù)的量子自旋流，也為開(kāi)發(fā)基于石墨烯的超薄自旋電子器件打開(kāi)了新窗口。未來(lái)，這類穩(wěn)定的自旋電子結(jié)構(gòu)有望用于高效、相干地傳輸量子信息，并作為量子計(jì)算的基本單元，連接多個(gè)量子比特，推動(dòng)新一代信息技術(shù)的發(fā)展。

（2025年6月30日張夢(mèng)然科技日?qǐng)?bào)）

極限。自旋量子比特將信息編碼在單個(gè)電子的磁方向上，具有易于擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，并與當(dāng)前廣泛使用的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）技術(shù)兼容。

自旋量子比特必須在1開(kāi)爾文以下的極低溫度才能穩(wěn)定運(yùn)行，保持其量子信息。此外，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模擴(kuò)展，還需通過(guò)復(fù)雜集成電子系統(tǒng)來(lái)控制與讀取這些量子比特。而這又帶來(lái)一個(gè)重大難題：若控制電路距離過(guò)近，產(chǎn)生的熱量和電噪聲可能會(huì)干擾量子態(tài)的穩(wěn)定性。

此次，研究團(tuán)隊(duì)首次證明，通過(guò)精密設(shè)計(jì)，這種干擾也可避免。實(shí)驗(yàn)顯示，該芯片能實(shí)現(xiàn)對(duì)單比特和雙比特操作的高保真控制，幾乎無(wú)性能損失，且不會(huì)影響量子態(tài)的相干性。這意味著控制系統(tǒng)可與量子比特緊密集成，解決了長(zhǎng)期困擾量子計(jì)算擴(kuò)展的“干擾\"和\"發(fā)熱\"難題。相關(guān)測(cè)量還表明，系統(tǒng)功耗極低，總體控制功率僅約 10μW ，其中模擬部分每兆赫僅耗電 20nW ，有望支持百萬(wàn)量級(jí)量子比特的擴(kuò)展。

該實(shí)驗(yàn)印證了科學(xué)界長(zhǎng)期以來(lái)的一個(gè)設(shè)想，即在一定的溫度環(huán)境下，復(fù)雜的電子系統(tǒng)也可與量子比特集成，實(shí)現(xiàn)精確控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，只要控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)得當(dāng)，即使量子比特與不到一毫米遠(yuǎn)的晶體管芯片共存，其量子態(tài)幾乎不會(huì)受到干擾。

這項(xiàng)研究為在CMOS技術(shù)基礎(chǔ)上，將自旋量子比特規(guī)模化至上百萬(wàn)個(gè)，從而構(gòu)建實(shí)用量子計(jì)算機(jī)提供了可行方案。研究人員認(rèn)為，該低溫電子平臺(tái)不僅可助力量子計(jì)算，還將在傳感系統(tǒng)和未來(lái)數(shù)據(jù)中心等多個(gè)領(lǐng)域釋放潛力。

（2025年6月30日張佳欣科技日?qǐng)?bào)）

低溫下精準(zhǔn)控制量子比特的芯片問(wèn)世

科技日?qǐng)?bào)2025年6月30日?qǐng)?bào)道，量子計(jì)算機(jī)要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)用化，關(guān)鍵在于如何穩(wěn)定、精準(zhǔn)地控制海量量子比特。澳大利亞悉尼大學(xué)與新南威爾士大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在這一方向取得重要突破。他們開(kāi)發(fā)出一種低溫下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的芯片，有望將芯片上的量子比特?cái)?shù)量從目前的幾十個(gè)擴(kuò)展到百萬(wàn)量級(jí)。相關(guān)成果發(fā)表在《自然》期刊上。

研究團(tuán)隊(duì)研制出一種可在毫開(kāi)爾文溫度條件下控制自旋量子比特的硅芯片。這一溫度略高于絕對(duì)零度 （-273.15^°C ），理論上是物質(zhì)完全靜止的

鈣鈦礦有機(jī)電池光電轉(zhuǎn)換效率 紀(jì)錄刷新

科技日?qǐng)?bào)2025年7月1日?qǐng)?bào)道，新加坡國(guó)立大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研制出一款新型鈣鈦礦有機(jī)串聯(lián)太陽(yáng)能電池，經(jīng)權(quán)威認(rèn)證，其 1cm²"有效面積內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 26.4% ，創(chuàng)下同類設(shè)備的世界紀(jì)錄。研究成果發(fā)表于《自然》雜志。

研究團(tuán)隊(duì)表示，新研制出的串聯(lián)電池兼具輕薄、柔韌等特性，未來(lái)可直接集成于無(wú)人機(jī)、智能織物、可穿戴設(shè)備等人工智能裝備，為其提供清潔能源。

這項(xiàng)突破的核心在于，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)的窄帶隙有機(jī)吸收器。該裝置猶如一個(gè)精密的\"光子捕手”，能高效捕獲近紅外光區(qū)的光子，成功解決了長(zhǎng)期制約薄膜串聯(lián)太陽(yáng)能電池發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

鈣鈦礦與有機(jī)半導(dǎo)體材料的帶隙可靈活調(diào)控，使串聯(lián)電池具備突破理論效率極限的潛力。然而，近紅外光區(qū)吸收效率低下一直是制約研發(fā)進(jìn)程的“絆腳石”。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，設(shè)計(jì)出具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的有機(jī)受體。這種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)不僅將吸光范圍拓展至深近紅外區(qū)域，還能維持足夠的電荷分離驅(qū)動(dòng)力，并形成規(guī)則有序的分子排列。借助超快光譜技術(shù)和器件物理分析，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高效電荷收集，同時(shí)將能量損耗降至最低。

在具體實(shí)施中，研究團(tuán)隊(duì)先將這種高性能有機(jī)子電池與頂層的鈣鈦礦電池疊加，再通過(guò)透明導(dǎo)電氧化物互連層將二者有機(jī)結(jié)合。測(cè)試數(shù)據(jù)令人振奮： 0.05cm²"的微型樣品轉(zhuǎn)換效率達(dá) 27.5%，1cm²"標(biāo)準(zhǔn)器件效率為 26.7% ，其中 26.4% 的效率值已獲獨(dú)立認(rèn)證。這一成果不僅刷新了鈣鈦礦有機(jī)電池的紀(jì)錄，其性能甚至超越同尺寸的鈣鈦礦CIGS電池和單結(jié)鈣鈦礦電池。

（2025年7月1日劉霞科技日?qǐng)?bào)）

新AI模型可預(yù)測(cè)系列任務(wù)中人類的決定

中國(guó)科學(xué)報(bào)2025年7月3日?qǐng)?bào)道，一項(xiàng)發(fā)表于《自然》的研究報(bào)道了創(chuàng)新人工智能（AI）系統(tǒng)Centaur。它可以預(yù)測(cè)人們?cè)诟鞣N情況下做出的決定，并且優(yōu)于利用心理學(xué)經(jīng)典理論所做的推測(cè)。

不同于谷歌Deepmind的AlphaGo等只能預(yù)測(cè)一個(gè)人就單一任務(wù)做出選擇的AI系統(tǒng)，Centaur可以模擬一系列任務(wù)中人類的行為，包括賭博、玩記憶游戲、解決問(wèn)題等。在測(cè)試過(guò)程中，Centaur甚至能夠預(yù)測(cè)未訓(xùn)練過(guò)的任務(wù)中人類將如何做出選擇。該系統(tǒng)創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，有一天它可能會(huì)成為認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域有價(jià)值的工具。

“你可以開(kāi)展硅基實(shí)驗(yàn)，無(wú)須實(shí)際人類參與者。”該研究合著者、德國(guó)慕尼黑亥姆霍茲人類中心AI研究所的認(rèn)知科學(xué)家MarcelBinz說(shuō)，當(dāng)傳統(tǒng)研究速度太慢，或者很難招募到兒童或有精神疾病實(shí)驗(yàn)參與者時(shí)，這個(gè)AI工具可能很有用。

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直在努力使用特定任務(wù)模型模擬人類廣泛的行為，但很難實(shí)現(xiàn)對(duì)大量任務(wù)中人類行為進(jìn)行模擬。Binz和同事希望突破這一局限性。他們花了5天時(shí)間基于160個(gè)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)的大量數(shù)據(jù)，對(duì)美國(guó)Meta公司研發(fā)的LLMLLaMA進(jìn)行微調(diào)。在這些心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，6萬(wàn)人在各種任務(wù)中做出了1000多萬(wàn)個(gè)選擇。最終，研究人員得到了Centaur。

研究人員測(cè)試了Centaur對(duì)未包含在訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的參與者的行為的預(yù)測(cè)能力。在32項(xiàng)任務(wù)中，除1項(xiàng)外，Centaur在預(yù)測(cè)參與者做出選擇方面都優(yōu)于LLaMA和其他14個(gè)認(rèn)知、統(tǒng)計(jì)模型。唯一表現(xiàn)略遜一籌任務(wù)是參與者判斷句子語(yǔ)法是否正確。

在面對(duì)受訓(xùn)任務(wù)的修改版本時(shí)，Centaur表現(xiàn)良好，甚至在與以往訓(xùn)練都不同的任務(wù)，如邏輯推理中，它也表現(xiàn)不錯(cuò)。

盡管Centaur具有功能廣泛，但研究人員表示，它仍然存在局限性。比如，它可以預(yù)測(cè)一個(gè)人在給定任務(wù)中可能做出的選擇，但“無(wú)法預(yù)測(cè)他們需要多長(zhǎng)時(shí)間”做出選擇。

研究人員表示，他們正在擴(kuò)展訓(xùn)練數(shù)據(jù)集到現(xiàn)有數(shù)據(jù)集的4倍。目前許多數(shù)據(jù)來(lái)自西方受過(guò)教育的工業(yè)化人群，這可能會(huì)限制Centaur在不同群體中的應(yīng)用程度。

（2025年7月3日許悅中國(guó)科學(xué)報(bào)）

新研究揭示兩極冰蓋融水劇增關(guān)鍵推手

中國(guó)科學(xué)報(bào)2025年7月7日?qǐng)?bào)道，中山大學(xué)教授程曉領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地聯(lián)合冰面融雪物理過(guò)程模型與機(jī)器學(xué)習(xí)模型，成功構(gòu)建兩極冰蓋融化量遙感反演算法，并揭示了兩極冰蓋融水劇增關(guān)鍵推手。相關(guān)成果發(fā)表于《自然-氣候變化》（NatureClimateChange）

全球變暖背景下兩極冰蓋正以前所未有的速度消融。格陵蘭冰蓋表面融水直接匯入海洋，成為導(dǎo)致全球海平面加速上升的主要原因。南極冰蓋表面融水則可能深入冰架裂隙，誘發(fā)“水力壓裂”，導(dǎo)致冰架發(fā)生災(zāi)難性崩解（如拉森B冰架），從而使內(nèi)陸冰體加速入海。過(guò)去30年，冰蓋物質(zhì)損失速率已比20世紀(jì)90年代初增長(zhǎng)三倍以上。然而，受限于極地惡劣環(huán)境和實(shí)地觀測(cè)資料的稀缺，科學(xué)家只能依賴區(qū)域氣候模型進(jìn)行大尺度、長(zhǎng)時(shí)序的冰蓋融水體積估算，缺乏直接觀測(cè)驗(yàn)證，其準(zhǔn)確性存疑。

針對(duì)上述問(wèn)題，程曉領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下，結(jié)合星載微波輻射計(jì)數(shù)據(jù)與冰蓋自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)，創(chuàng)新聯(lián)合冰面融雪物理過(guò)程模型與機(jī)器學(xué)習(xí)模型，成功構(gòu)建兩極冰蓋融化量遙感反演算法。結(jié)果顯示，衛(wèi)星遙感融化量估算精度遠(yuǎn)超區(qū)域氣候模型。基于此，團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)了1992～2022/2023年間格陵蘭與南極冰蓋逐日融水體積數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩極冰蓋整體融化狀態(tài)的長(zhǎng)時(shí)序評(píng)估。

衛(wèi)星監(jiān)測(cè)表明，1992～2022年間，格陵蘭冰蓋年均融水體積達(dá) 598±101Gt ，且以每年 4.5±3.9Gt 的速度顯著增加，西部流域是融化加劇核心區(qū)。負(fù)相位北大西洋濤動(dòng)下，巴芬灣溫暖海洋氣流向內(nèi)陸輸送，致格陵蘭西部下行長(zhǎng)波輻射增強(qiáng)、表面融化增加，北大西洋濤動(dòng)與夏季北極海冰范圍共同解釋58% 的格陵蘭融水體積變化，量化了極地核心熱點(diǎn)間的緊密聯(lián)系。

同時(shí)，東南極融水體積貢獻(xiàn)占比從1992～2000年的 26% 躍升至2000～2023年的 45% ，成南極最大融水來(lái)源區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，東南極極端融化年份多伴隨負(fù)相位南半球環(huán)狀模，且與臭氧總量指數(shù)顯著正相關(guān)。2000年后南半球環(huán)狀模增強(qiáng)趨勢(shì)停滯，與《蒙特利爾議定書》推動(dòng)的臭氧恢復(fù)（致南極平流層變暖）有關(guān)。2018～2019年南極臭氧空洞恢復(fù)至近30年最小范圍，東南極融水體積達(dá)歷史最高值。

“我們通過(guò)觀測(cè)量化了北極海冰減少對(duì)格陵蘭冰蓋西部消融的放大作用，將北極冰一海一氣系統(tǒng)的變化緊密關(guān)聯(lián)。”論文通信作者程曉表示，該研究提供基于衛(wèi)星實(shí)測(cè)的長(zhǎng)時(shí)序兩極冰蓋融水體積數(shù)據(jù)集，填補(bǔ)極地冰蓋關(guān)鍵觀測(cè)空白，量化北極海冰減少對(duì)格陵蘭冰蓋西部消融的放大作用，凸顯地球系統(tǒng)響應(yīng)的復(fù)雜性。

（2025年7月7日朱漢斌曹寧中國(guó)科學(xué)報(bào)）

全自動(dòng)機(jī)器人高速檢測(cè)材料關(guān)鍵特性

科技日?qǐng)?bào)2025年7月8日?qǐng)?bào)道，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種全自動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，可大幅加快對(duì)新型半導(dǎo)體材料的性能分析和測(cè)試速度。這項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》雜志的技術(shù)突破，將極大提升當(dāng)前對(duì)高效太陽(yáng)能電池板材料的研發(fā)進(jìn)程，還將為下一代高效、環(huán)保電子器件的誕生鋪平道路。

在尋找更高效的半導(dǎo)體過(guò)程中，人們需要檢測(cè)一種關(guān)鍵電學(xué)特性一光電導(dǎo)性，即材料在光照下的電響應(yīng)能力。目前這一過(guò)程通常依賴人工操作，效率較低，嚴(yán)重制約了新材料的研發(fā)速度。而新開(kāi)發(fā)的機(jī)器人系統(tǒng)能在無(wú)需人工十預(yù)的情況下自動(dòng)檢測(cè)，速度快而且精度高。

該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于結(jié)合了機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和材料科學(xué)知識(shí)。團(tuán)隊(duì)將人類專家的經(jīng)驗(yàn)融入機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，使機(jī)器人能自主判斷探針接觸材料的最佳位置，從而獲得最豐富的信息。同時(shí)，系統(tǒng)還配備了專門的路徑規(guī)劃算法，能快速找到在不同接觸點(diǎn)之間移動(dòng)的最優(yōu)路線，顯著提升測(cè)量效率。

整個(gè)檢測(cè)流程從機(jī)器人攝像頭拍攝載玻片上的材料圖像開(kāi)始。隨后，系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)將圖像分割為多個(gè)區(qū)域，并輸入一個(gè)特別設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中。該模型融合了材料科學(xué)家和化學(xué)家的專業(yè)知識(shí)，能根據(jù)樣品的形狀和成分，識(shí)別出最佳的探針接觸點(diǎn)。

詳細(xì)測(cè)試結(jié)果顯示，相比其他7種基于人工智能的方法，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能在更短時(shí)間內(nèi)找到更精確的接觸點(diǎn)；路徑規(guī)劃算法也始終表現(xiàn)出更優(yōu)的效率。

在完整的 24h 全自動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，機(jī)器人完成了超過(guò)3000次獨(dú)特的光電導(dǎo)檢測(cè)，平均每次檢測(cè)耗時(shí)不到 30s 。更重要的是，這些數(shù)據(jù)不僅數(shù)量龐大，而且細(xì)節(jié)豐富，使人們能夠識(shí)別出材料中光電導(dǎo)性較高的“熱點(diǎn)”區(qū)域，以及可能因老化或損傷導(dǎo)致性能下降的部分。

團(tuán)隊(duì)成員表示，能在無(wú)人工干預(yù)的情況下快速收集如此高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，為發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)高性能半導(dǎo)體材料，特別是在太陽(yáng)能電池等可持續(xù)能源領(lǐng)域，帶來(lái)了新的可能性。

檢測(cè)材料的光電導(dǎo)性通常需要經(jīng)驗(yàn)豐富的“老師傅”，但依賴人工操作，也就意味著效率較低。此次，MIT團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種全自動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，可以無(wú)需人工干預(yù)，高速、高精度測(cè)量光電導(dǎo)性。其融合多學(xué)科知識(shí)，還引人了人類專家經(jīng)驗(yàn)， 24h 內(nèi)可以完成超3000次測(cè)量，和人類相比堪稱神速。它能獲取海量且細(xì)節(jié)豐富的信息，為新型電子器件的快速研發(fā)奠定基礎(chǔ)。它還有望應(yīng)用到其他需要精密測(cè)試的領(lǐng)域，打造人工智能和實(shí)體器件融合的新范式。

（2025年7月8日張夢(mèng)然科技日?qǐng)?bào)）

（欄目編輯：文雯）