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盘点:国内外最新科研动态

文章作者:仪器仪表 上传时间:2020-04-28

科技发展以及发明日新月异,给人们认识世界增添了诸多帮助,下面让我们盘点一下最新国内外科技动态。 1.我核电自主化重要技术实现突破 由中国广核电力股份公司自主研发设计的核燃料组件和样品管组件已正式装入岭澳核电站二期1号机组,随反应堆进行辐照考验。标志着中广核电力全面掌握了核燃料组件的研究、设计、制造、试验技术,是核电自主化领域取得的重大技术突破。STEP-12核燃料组件和CZ锆合金不仅可用于我国现役的二代改进型“CPR1000”核电机组,也可以用于我国自主研发设计的三代旗舰堆型华龙一号。 2.我科学家发现肿瘤精准干预新切入点 中国科学技术大学姚雪彪、刘行团队揭示真核细胞分裂染色体稳定性调控新机制。极光激酶B是调节细胞有丝分裂正常进行的重要激酶,是肿瘤治疗的重要靶点。该团队揭示了CDK1-TIP60-AuroraB信号轴在错误衔接染色体排列纠正过程中的级联正反馈机制,发现周期蛋白依赖性激酶通过周期性地磷酸化乙酰基转移酶,可提高TIP60活性,促进AuroraB对未排列好染色体错误动点-微管连接的有效纠正。 3.首次在集成光子芯片上产生偏振纠缠光子对 中科院西安光学精密机械研究所与加拿大魁北克国立科学研究所、香港城市大学、澳大利亚墨尔本皇家理工大学等单位合作,利用非线性微环谐振腔中TE和TM模式间的自发四波混频效应,结合微环谐振腔的滤波选模作用,首次在集成光子芯片上产生了偏振纠缠光子对的研究成果。纠缠光子对的产生通常是采用自发参量下变频或自发四波混频的方式。近年来,纠缠光子对也因其在新兴的量子技术领域,如量子通信、量子计算、量子隐形传态、量子密码学及量子成像等方面有着颠覆传统观念的应用而成为研究热点。 4.我科学家研制的石墨烯气凝胶可用于形变传感器 清华大学石高全团队研制的具有三维长程有序微观结构的石墨烯气凝胶可用于形变传感器。该团队利用自己开发的碱诱导石墨烯液晶制备技术,可使石墨烯在低浓度下形成高取向的向列相液晶,在此基础上制备的石墨烯气凝胶具有高取向同心圆结构,显示了良好的压缩回弹性,可以定量传感0.5—60%的形变。 5.中科院金属所研发出高能量密度锂离子超级电容器 中科院金属所先进炭材料研究部的科研人员研发出高能量密度的锂离子超级电容器。研究发现,造成超级电容器低能量密度的根源之一是组装成器件后,正、负电极无法在最优的电位窗口下工作。为解决这一问题,他们提出了新的方法,极大地提高了超级电容器的工作电压和比容量,其能量密度也大大增加。该方法具有普适性,目前已在多种碳基超级电容器上验证有效。特别是以石墨烯作为活性材料的石墨烯锂离子超级电容器在调控后,不仅保持了超级电容器的高功率特性,而且能量密度超过镍氢电池并接近锂离子电池水平,展现出极大的应用前景。 6.我国完成寨卡病毒全基因组序列测定 军事医学科学院微生物流行病研究所与相关单位密切合作,于2月21日直接从输入性感染病例患者尿液中获得寨卡病毒全基因组序列。这是我国首次获得寨卡病毒全基因组序列,也是全球首次直接从患者尿液中获得病毒全基因组。该病毒基因组全长10.8kb,系统进化分析表明,属于亚洲世系,与巴西、苏里南、波多黎各等美洲国家流行毒株同源性为99.7%;核苷酸序列比对发现20个突变位点,其中5个突变位点导致氨基酸改变。此外,中国疾控中心解析了中国首例输入性寨卡病毒感染者的血样,成功获得病毒全基因组序列。 7.我科学家发现被子植物雌雄识别分子机制 中科院遗传与发育生物学研究所首次揭示花粉管雌性吸引信号识别和激活的分子机制。杂交育种是人类提高农作物产量和品质的主要技术,但是远缘杂交广泛存在生殖隔离造成的杂交障碍,导致杂交失败或效率低下,原因之一是雌雄配子体的有效识别。通过反向遗传学手段,该团队在拟南芥的花粉管中筛选到了两个膜表面受体蛋白激酶,参与花粉管对胚囊信号分子的响应,并通过基因工程手段建立了利用生殖关键基因打破生殖隔离的方法,为克服杂交不亲和性提供理论依据。 8.中国研发计量“神器”护航重大航天工程 兰州空间技术物理研究所成功研制出载人飞船舱门快速检漏仪等计量“神器”,解决了航天、核工业等领域对微小气体流量的精确测量难题。载人航天工程中精准快速检测舱门的密封性至关重要。漏率是衡量舱门密封性的关键指标,漏率越小,密封越好。舱门快速检漏仪能在最短时间内完成检测。整个仪器不到5公斤,自动完成全部检测所需时间小于8分钟,可以实现对舱门和对接面的快速、准确检漏。检漏仪检漏有效容积小,灵敏度高,技术也达到国际先进水平。 9.欧盟功能金属氧化物薄膜材料应用于新一代电子装置 由欧盟8个成员国德国、英国、意大利、比利时、荷兰、葡萄牙、希腊和斯洛文尼亚的微纳米电子工业界联合科技界组成欧盟微纳米电子技术平台,制定出战略科研议程和技术开发路线图。建立起可全面分析模拟功能金属氧化物的二元、三元和四元结构数字模型,可有效分析材料的物理化学、电磁传导、掺杂机制、薄膜形态和光电特性等,预测薄膜材料的特定功能。采用先进的细胞粒子等离子技术,在低温情况下通过柔性衬底模板沉积法,实现功能金属化合物薄膜材料的低成本生产。截至目前,技术平台已成功开发出材料的一系列创新型产品应用。例如,替代传统开关、旋钮或按钮的触摸屏产品;检测低浓度气体或化合物的传感器;电致变色或光致变色玻璃产品等。 10.德国科学家发现富勒烯-碱金属复合体的感光超导特性 德国汉堡自由电子激光科学中心的马普物质结构与动力学研究所Cavalleri教授率领的研究小组发现,如果用红外激光脉冲刺激富勒烯的分子结构,则富勒烯可在短时间具备高温超导特性。2013年,Cavalleri的团队便成功使用红外激光脉冲在短时间内将一种特定的陶瓷材。

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近日,中国科学院西安光学精密机械研究所的外专千人计划专家Brent E. Little与加拿大魁北克国立科学研究所、香港城市大学、澳大利亚墨尔本皇家理工大学等单位合作,利用非线性微环谐振腔中TE和TM模式间的自发四波混频效应,结合微环谐振腔的滤波选模作用,首次在集成光子芯片上产生了偏振纠缠光子对,该项研究成果近日发表在Nature Communications 杂志上。 纠缠光子对为两个量子态彼此相关的光子,每一个光子的量子态都依赖于另一个光子,对一个光子的测量,将会影响到与它纠缠的另一个光子。纠缠光子对通常采用自发参量下变频或自发四波混频的方式产生。近年来,纠缠光子对因其在新兴的量子技术领域(如量子通信、量子计算、量子隐形传态、量子密码学及量子成像等)有着颠覆传统观念的应用而备受关注。随着集成光学的发展,片上纠缠光子对源因其易于与电子集成电路集成而受到研究和产业人员的极大关注,已成为集成光学和量子光学共同的研究热点。西安光机所的研究成果为量子光通信和量子计算提供了新的思路和方法,将有效推动该领域的发展。 Brent E. Little在集成光学领域有20余年的研究经历,开发了高折射率差平面光波导技术平台,该平台在光通信技术领域和非线性光学领域有着巨大的应用潜力。基于该平台开发的非线性微环谐振腔具有巨大的光场增强能力,结合该平台材料的高非线性系数,在连续波非线性效应、光参量振荡、锁模激光器、多通道纠缠光子对产生等研究方向上已有十余篇论文发表在Natrue PhotonicsNature Communications 等期刊上。

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科技的进步,智能化热潮的风靡,也让电子设备变得愈加丰富多彩。智能硬件、智能手机、智能可穿戴设备也是近年来的潮流,尤其是电子技术的快速进步,更是让这些电子设备朝着轻薄化、多样化、多元化、柔性化方向发展,例如2017年流行的全面屏手机。而在今年,像三星苹果等厂商更是计划研制可折叠、可弯曲的新一代柔性电子产品。 这种充满未来科幻感的柔性电子产品频繁的出现在各种电子展会当中,满足大众对电子产品科技感的想象同时,也指引了电子产品的发展方向,柔性电子显然是未来发展趋势之一。 值得一提的是,柔性电子曾被评为世界十大科技成果之一,更是预测其将带来一场电子技术革命。如今,这场电子技术革命在市场的推动下已经悄然来临,根据调研机构IDTechEx预测数据显示,2018年柔性电子市场为469.4亿美元,到2028年将达到3010亿美元,2011年至2028年间年复合增长率近30%。 广阔的市场前景助推下,柔性电子技术发展也是日新月异,其中柔性电子发展最大的挑战就是与之相适应的柔性储能器件。传统的锂电池、超级电容器是刚性的,在弯曲、折叠时,容易造成电极材料和集流体分离,影响电化学性能,甚至导致短路,发生严重的安全问题。 因此,为了适应下一代柔性电子设备的发展,柔性储能器件成为了近几年的研究热点。OFweek电子工程网小编盘点了近期柔性储能十大技术突破,帮助大家了解柔性储能的发展现状。 1.柔性多功能双极性全固态锂离子电池 2017年10月18日媒体报道称,韩国蔚山国家科学与技术研究院研发了一种新的柔性多功能双极性全固态锂离子电池,解决了基于无机电解质的双极性锂离子电池常见的问题。 据了解,研究人员通过无溶剂干燥和紫外线固化辅助多级印刷技术制备出双极性LIB,并开发了一种新型的柔性不易燃凝胶电解质,从而将其作为核心元件用于印刷电极和印刷固态凝胶复合电解质。而该多级印刷的双极性电池制备技术作为一种高效、可扩展的技术,将双极性全固态电池的发展推向商业化,具有巨大的应用前景。 编辑点评:锂离子电池并不少见,现在主流电子都是使用锂电池,不过该项技术可以打破锂电池一直以来刚性的特点,做到柔性多功能双极性无疑是非常大的技术突破。 2.纸质柔性超级电容器 2017年10月24日,美国佐治亚理工学院机械工程学院助理教授Seung Woo Lee和高丽大学化学与生物工程系的Jinhan Cho共同研发了一种纸质柔性超级电容器。该超级电容器使用金属纳米颗粒在纸中涂覆纤维素纤维,创造出具备高能量和高功率密度的超级电容器电极,实现了迄今为止具备最佳性能的基于纺织品的超级电容器。 通过研究测试表明,使用该技术制造的电容器可以折叠数千次而不影响电导率。除此之外,这种金属纸张超级电容器的最大功率和能量密度分别达到15.1mW/cm2和267.3uW/cm2,基本上优于常规纸质或纺织超级电容器。 而它的应用场景也非常丰富,支持可穿戴设备、便携性电子产品等,还可以将柔性电容器与能量收集装置结合,为生物医学传感器、消费电子和军用电子产品等应用供电。

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