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我國成功研發(fā)超級電子皮膚

日前，中國科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出“全天候自愈合材料”，性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，能在嚴(yán)寒、深海與強(qiáng)酸堿等極限條件下快速自愈合，有望成為機(jī)器人、深海探測器與極端條件下各類高科技設(shè)備的“超級電子皮膚”。相關(guān)成果已經(jīng)在國際權(quán)威期刊《自然·通訊》上發(fā)表。

自愈合材料采用先進(jìn)超分子技術(shù)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(fù)，顯著提高材料的使用壽命與安全性。但現(xiàn)有自愈合材料在極限條件下表現(xiàn)不佳，亟待攻克相關(guān)技術(shù)瓶頸。

對此，科研團(tuán)隊(duì)利用不同性質(zhì)的親水基團(tuán)與雙硫基團(tuán)，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(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種新型自愈合材料在室溫下可實(shí)現(xiàn)10分鐘內(nèi)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(qiáng)酸強(qiáng)堿性環(huán)境中，均表現(xiàn)出高效自愈合性能，堪稱“全天候”自愈合材料。

下一步，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將材料應(yīng)用于電子皮膚傳感器，讓極限環(huán)境下的機(jī)器人能夠感知體表壓力、水流、溫度等，為先進(jìn)電子設(shè)備打造真正的“智能皮膚”。

我國科學(xué)家70年來首次斬獲世界航天獎(jiǎng)

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(shè)計(jì)師、中國工程院院士吳偉仁，中國探月工程副總設(shè)計(jì)師、中國航天科技集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)委員會副主任于登云，“嫦娥四號”任務(wù)探測器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、中國空間技術(shù)研究院研究員孫澤洲，獲得國際宇航聯(lián)合會2020年度最高獎(jiǎng)“世界航天獎(jiǎng)”。這也是該國際組織成立70年來首次把這一獎(jiǎng)項(xiàng)授予中國航天科學(xué)家。

國際宇航聯(lián)合會成立于1951年，總部設(shè)在法國巴黎?！笆澜绾教飒?jiǎng)”是國際宇航聯(lián)合會設(shè)置的航天最高獎(jiǎng)，旨在表彰在航天科學(xué)、航天技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)、航天工程管理等領(lǐng)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(jī)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(shí)現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸。至今，“嫦娥四號”任務(wù)創(chuàng)造了多個(gè)世界第一：第一次實(shí)現(xiàn)人類探測器月球背面著陸和巡視探測；第一次利用運(yùn)行在地—月拉格朗日L2點(diǎn)的中繼通信衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)月球背面與地球的連續(xù)可靠中繼通信；第一次在月球背面開展月球科學(xué)探測和低頻射電天文觀測，填補(bǔ)了世界月球科學(xué)探測領(lǐng)域多項(xiàng)空白。目前，“嫦娥四號”已經(jīng)高效工作18個(gè)月晝，月面生存超過500天，成為世界上在月球表面工作時(shí)間最長的人類探測器。

此次，“嫦娥四號”任務(wù)團(tuán)隊(duì)優(yōu)秀代表獲國際宇航聯(lián)合會“世界航天獎(jiǎng)”這一最高獎(jiǎng)項(xiàng)，再次說明中國在月球探測領(lǐng)域取得的成就意義重大、影響深遠(yuǎn)，得到了國際權(quán)威航天機(jī)構(gòu)的充分肯定，產(chǎn)生了重大國際影響。

“黑洞的心跳”十幾年后仍在持續(xù)

中國科學(xué)院國家天文臺近日發(fā)布消息稱，“黑洞的心跳”信號仍在持續(xù)并更強(qiáng)。該特殊“心跳”黑洞是一個(gè)距離地球6億光年、200萬倍太陽質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞，其編號為RE J1034+396。

2007年，科學(xué)家們利用歐洲空間局的XMM-牛頓衛(wèi)星，首次發(fā)現(xiàn)這個(gè)黑洞的X射線輻射具有1小時(shí)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(jiān)測也即停止。2018年，科學(xué)家們有機(jī)會再次對這個(gè)黑洞開展觀測。中國科研團(tuán)隊(duì)向歐空局和美國宇航局申請使用XMM-牛頓衛(wèi)星、“核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列”衛(wèi)星和“雨燕”衛(wèi)星，對RE J1034+396開展聯(lián)合觀測，并于2018年10月順利完成所有觀測任務(wù)。

后續(xù)經(jīng)過詳細(xì)數(shù)據(jù)分析，最終確認(rèn)RE J1034+396的X射線震蕩信號仍然存在，并且比10年前更強(qiáng)。這也是目前觀測到的超大質(zhì)量黑洞“心跳”信號的最長持續(xù)時(shí)間。它首次證明來自超大質(zhì)量黑洞的這類周期性信號可以長期保持穩(wěn)定，并為科學(xué)家提供了深入研究其物理機(jī)制和起源的重要線索和絕佳機(jī)會。

據(jù)了解，宇宙中存在大量的具有百萬至上億個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞，但在黑洞周圍產(chǎn)生X射線等高能輻射的周期性重復(fù)信號卻極少被發(fā)現(xiàn)，這種信號的周期攜帶了關(guān)于黑洞視界附近的物質(zhì)尺度和結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵信息。

我國海底管線鋪設(shè)水深有了新紀(jì)錄

我國首個(gè)深水自營大氣田——陵水17-2氣田海底管線鋪設(shè)項(xiàng)目，首階段作業(yè)于6月2日順利完工，作業(yè)水深1542米，創(chuàng)造了我國海底管線鋪設(shè)水深新紀(jì)錄。

中國海油介紹，海底管線鋪設(shè)施工作業(yè)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(wěn)定、巖石強(qiáng)度低等因素影響，技術(shù)難度呈倍數(shù)增長。此前，超過1500米深水區(qū)海管鋪設(shè)技術(shù)，一直被少數(shù)跨國石油工程公司壟斷，該項(xiàng)目是我國海洋工程領(lǐng)域首次涉足1500米水深海管鋪設(shè)作業(yè)。

此次作業(yè)由我國自主設(shè)計(jì)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(lián)合艦隊(duì)”主力艦船之一。作業(yè)中，中國海油還通過對深水管線的拉伸、沖擊和硬度等各項(xiàng)性能開展技術(shù)攻關(guān)，最終摸清了深水海底管線的超高精度、表面質(zhì)量防腐和抗氧化能力等相關(guān)要求，成功實(shí)現(xiàn)了深水海底管線國產(chǎn)化。目前，中國海油海管鋪設(shè)規(guī)格實(shí)現(xiàn)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(jīng)理尤學(xué)剛透露，此次作業(yè)，是陵水17-2氣田整體開發(fā)項(xiàng)目之一，而距海南島150公里的該氣田探明地質(zhì)儲量超千億方。目前，除海管鋪設(shè)外，該氣田的開發(fā)井作業(yè)、生產(chǎn)平臺建造等也正在緊張推進(jìn)。該氣田預(yù)計(jì)于2021年投產(chǎn)，每年將為粵港瓊等地穩(wěn)定供氣30億立方米，可滿足大灣區(qū)四分之一的民生用氣需求。

分子與原子間“跨界”量子糾纏首次實(shí)現(xiàn)

“糾纏”是量子的奇妙特性之一，也是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算等重大應(yīng)用的基礎(chǔ)。近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的學(xué)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(gòu)建多體系復(fù)雜量子信息處理器的新路。日前，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了該成果。

量子計(jì)算被認(rèn)為將是下一代信息技術(shù)的核心動力，量子糾纏是關(guān)鍵技術(shù)。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(shù)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(gè)原子構(gòu)成的系統(tǒng)，信息承載量更大，糾纏時(shí)間更長。同時(shí)，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(fù)雜的量子信息處理器，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大、多樣的量子計(jì)算、量子測量等功能。

下一步，研究團(tuán)隊(duì)將致力于制備“兩個(gè)分子”乃至“多個(gè)分子”間的量子糾纏。