前沿科技動(dòng)態(tài)

瑞士巴塞爾大學(xué)開(kāi)發(fā)出能檢測(cè)弱磁場(chǎng)的微型儀器

據(jù)PHYS網(wǎng)2020年9月7日消息，瑞士巴塞爾大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種微型儀器，能檢測(cè)極微弱的磁場(chǎng)。以往，研究人員通常使用超導(dǎo)量子干涉裝置（SQUID）檢測(cè)微弱磁場(chǎng)，其典型結(jié)構(gòu)為超導(dǎo)環(huán)。巴塞爾大學(xué)研究人員另辟蹊徑，將兩個(gè)石墨烯原子薄層與氮化硼材料結(jié)合，創(chuàng)造出新型磁場(chǎng)檢測(cè)裝置。該裝置的厚度僅為10納米，可通過(guò)改變石墨烯原子薄層的距離調(diào)節(jié)靈敏度，并在電場(chǎng)的幫助下，進(jìn)一步提高測(cè)量精度。該裝置還能作為高頻電信號(hào)的低噪聲放大器，其緊湊的設(shè)計(jì)意味著可以與更多設(shè)備串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)更多功能。（唐乾?。?/p>

(圖片來(lái)源：Nano Letters)

德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出可用于6G 無(wú)線通信的新型太赫茲接收器

據(jù)PHYS網(wǎng)2020年9月8日消息，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)出新型太赫茲接收器，可用于6G無(wú)線通信。該設(shè)備由二極管和專(zhuān)用信號(hào)處理器組成。在概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，研究人員在110米的距離內(nèi)以0.3THz（太赫茲）的載波頻率實(shí)現(xiàn)了115Gbit/s（吉比特每秒）的數(shù)據(jù)傳輸。研究人員預(yù)測(cè)，未來(lái)6G通信或?qū)⑼ㄟ^(guò)許多小型無(wú)線電群組交換數(shù)據(jù)，由于群組間距離很短，所以有望在較低的能耗和電磁輻射下高速傳輸數(shù)據(jù)。適應(yīng)6G通信的基站將具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的特點(diǎn)，可以輕松地安裝到建筑物的外墻或路燈上。（唐乾?。?/p>

(圖片來(lái)源：Phys.org）

德國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出微型超聲波探測(cè)器

據(jù)NewAtlas網(wǎng)2020年9月17日消息，德國(guó)環(huán)境健康研究中心和慕尼黑工業(yè)大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研究人員開(kāi)發(fā)出微型超聲波探測(cè)器，為超分辨率成像創(chuàng)造了新的可能性。傳統(tǒng)的超聲波探測(cè)器依賴(lài)于壓電設(shè)備，將超聲波產(chǎn)生的聲壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)探測(cè)。而壓電設(shè)備體積越小、分辨率越高，靈敏度卻越差，影響了壓電設(shè)備的進(jìn)一步微縮。聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研究人員將微型光學(xué)組件組裝在微型硅芯片上，通過(guò)微型光子電路探測(cè)超聲波導(dǎo)致的光強(qiáng)變化，以此檢測(cè)超聲波。這種設(shè)備的尺寸約為半微米，比臨床使用的最小壓電檢測(cè)器小1萬(wàn)倍，能對(duì)小于1微米的特征進(jìn)行超聲波成像。該研究可應(yīng)用于細(xì)胞和組織超聲波成像，從而為生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷提供新的可能性。（李鵬飛）

(圖片來(lái)源：New Atlas）

NASA 探測(cè)到晶格約束聚變

據(jù)Reddit網(wǎng)2020年9月22日消息，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的一組研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種在金屬固體原子之間引發(fā)核聚變的方法。NASA透露這種方法稱(chēng)為晶格約束聚變（Lattice Constraement Fusion），與慣性約束聚變和磁約束聚變相比，新的方法在保持室溫的金屬晶格范圍內(nèi)部創(chuàng)造了一個(gè)足夠高能環(huán)境的聚變條件，單個(gè)原子就可以實(shí)現(xiàn)等效的聚變級(jí)動(dòng)能。NASA表示，新發(fā)現(xiàn)為聚變反應(yīng)開(kāi)辟了一條新的道路，將會(huì)成為世界范圍內(nèi)大型托卡馬克以及仿星器（Stellarator）項(xiàng)目的替代方案，并將應(yīng)用于美國(guó)未來(lái)的太空核動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)。（張宇麒）

(圖片來(lái)源：Reddit）

澳大利亞科學(xué)家開(kāi)發(fā)出可幫助失明者恢復(fù)視力的頭戴式無(wú)線設(shè)備

據(jù)Medgadget官網(wǎng)2020年9月25日消息，澳大利亞墨爾本莫納什大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種頭戴式無(wú)線設(shè)備Gennaris系統(tǒng)，可幫助失明和視神經(jīng)功能失調(diào)患者恢復(fù)視力。該設(shè)備包含一個(gè)9×9毫米的金屬短針矩陣，可于大腦表面刺入，因此可長(zhǎng)久植入且無(wú)感染風(fēng)險(xiǎn)。Gennaris系統(tǒng)繞過(guò)視神經(jīng)，直接瞄準(zhǔn)大腦視覺(jué)中心，可產(chǎn)生提供基本視覺(jué)信息的磷光體，并通過(guò)電腦將視覺(jué)信息反饋給大腦植入物，為用戶(hù)提供導(dǎo)航和識(shí)別功能。研究人員表示，該技術(shù)未來(lái)也可用于繞過(guò)受傷神經(jīng)，將受傷肢體直接連接到大腦來(lái)，以幫助患者克服癱瘓。相關(guān)研究成果發(fā)表于《神經(jīng)工程雜志》期刊。（劉發(fā)鵬）

(圖片來(lái)源：Medgadget)

荷蘭研究人員開(kāi)發(fā)出新型“分子加熱器”可提高全球農(nóng)作物產(chǎn)量

據(jù)PHYS官網(wǎng)2020年9月23日消息，荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種能提高植物溫度的新型分子，可使作物在低溫環(huán)境下生長(zhǎng)，并增加生物量?？蒲腥藛T改良出植物自身產(chǎn)生防紫外線輻射的辛那普利蘋(píng)果酸等分子的變體，以?xún)?yōu)化其發(fā)熱效果，從而開(kāi)發(fā)出吸收紫外線光子并將能量轉(zhuǎn)化為分子振動(dòng)，有效地將有害光轉(zhuǎn)化為無(wú)害熱量的“分子加熱器”。該新型分子的應(yīng)用可延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)周期，提高耕地可用性，提高全球農(nóng)作物產(chǎn)量，并促進(jìn)新作物品種的開(kāi)發(fā)?！胺肿蛹訜崞鳌表?xiàng)目獲得歐盟“未來(lái)與新興技術(shù)”計(jì)劃資助，目前已獲得相關(guān)專(zhuān)利。（肖堯）

（圖片來(lái)源：Phys.org）

國(guó)際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆低溫恒溫器下筒體安裝完畢

據(jù)Euronuclear網(wǎng)2020年9月8日消息，國(guó)際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆（ITER）大容量低溫恒溫器的下筒體已在托卡馬克內(nèi)底座上就位，低溫恒溫器兩個(gè)分段之間的距離減小至只有6毫米，焊接工作已準(zhǔn)備開(kāi)始。8月31日，在位于在法國(guó)南部的卡達(dá)拉奇場(chǎng)址開(kāi)始了低溫恒溫器下筒體的吊裝工作，低溫恒溫器的另一部分——低溫恒溫器底座已于2020年5月插入托卡馬克堆芯。設(shè)計(jì)和制造低溫恒溫器花了10年時(shí)間，它由拉森圖博有限公司在印度的哈茲拉工廠分段制造，并在現(xiàn)場(chǎng)組裝和焊接。ITER項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取在2021年底之前將所有主要組件完成現(xiàn)場(chǎng)安裝，以便在2025年12月的最后期限前啟動(dòng)這臺(tái)大型裝置。（張宇麒）

（圖片來(lái)源：Euronuclear）

比利時(shí)等國(guó)研究機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)出可矯正視力障礙的智能人工虹膜

據(jù)Medgadget官網(wǎng)2020年9月11日消息，比利時(shí)研究機(jī)構(gòu)Imec、根特大學(xué)、西班牙衛(wèi)生研究所和荷蘭霍爾斯特中心合作，開(kāi)發(fā)出一種集成在隱形眼鏡內(nèi)的人工虹膜。該人工虹膜內(nèi)含一個(gè)由同心圓組成的液晶顯示器（LCD），可模仿人類(lèi)虹膜，控制入射光量，并自動(dòng)設(shè)置合適的瞳孔大小、調(diào)節(jié)透明度，以達(dá)到最佳的焦距和景深。該人工虹膜耗能極低，一塊小電池可供其工作一整天。（劉發(fā)鵬）

(圖片來(lái)源：Medgadget）

美海軍研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)船舶“數(shù)字孿生”系統(tǒng)

據(jù)ExecutiveBiz 網(wǎng)2020 年9 月2 日消息，美海軍研究實(shí)驗(yàn)室（ONR）近日向南卡羅來(lái)納大學(xué)授予一份價(jià)值920 萬(wàn)美元的合同。該合同旨在將“數(shù)字孿生”系統(tǒng)用于美海軍電氣系統(tǒng)的指揮、控制和預(yù)測(cè)，使艦船操作員能夠充分利用艦船的電氣系統(tǒng)來(lái)滿足關(guān)鍵任務(wù)需求。南卡羅來(lái)納大學(xué)將進(jìn)行電力和能源系統(tǒng)的建模和機(jī)器學(xué)習(xí)研究，并開(kāi)發(fā)“緊密耦合”軟硬件，以演示、測(cè)試和驗(yàn)證“數(shù)字孿生”控制系統(tǒng)的有效性?！皵?shù)字孿生”系統(tǒng)將提高美海軍艦船動(dòng)力系統(tǒng)和平臺(tái)的韌性、效率、適應(yīng)性和自主性，并為艦船上昂貴的電氣部件提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)。（武志星）

(圖片來(lái)源：ExecutiveBiz）

日本三家船企合作開(kāi)展全球首個(gè)海上碳捕獲項(xiàng)目研究

據(jù)gasworld網(wǎng)2020年9月1日消息，日本川崎汽船與三菱造船、日本船級(jí)社合作，在船上部署了一個(gè)小規(guī)模二氧化碳捕獲設(shè)備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)營(yíng)測(cè)試并測(cè)量其性能。該項(xiàng)工作是全球首個(gè)海上碳捕獲項(xiàng)目（Carbon Capture on the Ocean），目的是驗(yàn)證捕獲和儲(chǔ)存船舶排放的二氧化碳的有效性，以及海上二氧化碳捕獲設(shè)備的可操作性和安全性。川崎汽船表示，作為全球首個(gè)船舶示范測(cè)試，該項(xiàng)目將為捕獲二氧化碳排放及實(shí)現(xiàn)船上零排放設(shè)計(jì)作出貢獻(xiàn)。（武志星）

(圖片來(lái)源：gasworld）

美陸軍與普渡大學(xué)合作開(kāi)發(fā)下一代含能材料

據(jù)普渡大學(xué)官網(wǎng)2020年9月3日消息，美陸軍資助普渡大學(xué)800萬(wàn)美元，支持由該大學(xué)牽頭、陸軍研究實(shí)驗(yàn)室參與的下一代含能材料聯(lián)合研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目涉及建模與仿真、含能材料合成與工藝放大、增材制造、環(huán)境可持續(xù)性與新型含能材料表征方法等方面研究，此外還將關(guān)注勞動(dòng)力開(kāi)發(fā)和未來(lái)含能材料研究科學(xué)家的培養(yǎng)。此次陸軍投資項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的模型、材料和方法將進(jìn)一步發(fā)展武器應(yīng)用，提高武器有效性、安全性和可持續(xù)性，支持美陸軍的長(zhǎng)期目標(biāo)和優(yōu)先事項(xiàng)。（武志星）

(圖片來(lái)源：普渡大學(xué)官網(wǎng)）

美空軍新一代戰(zhàn)斗機(jī)“下一代空中主宰”全尺寸演示驗(yàn)證機(jī)完成試飛

據(jù)THEAVIATIONIST網(wǎng)站2020年9月15日消息，美空軍負(fù)責(zé)采辦的部長(zhǎng)助理威爾·羅珀在美空軍協(xié)會(huì)線上會(huì)議中宣布，美國(guó)“下一代空中主宰”（NGAD）項(xiàng)目的全尺寸驗(yàn)證機(jī)已完成首次試飛工作。羅珀表示，NGAD在工程開(kāi)發(fā)與技術(shù)驗(yàn)證上采取了“數(shù)字式開(kāi)發(fā)和快速迭代升級(jí)”的開(kāi)發(fā)模式，整個(gè)項(xiàng)目從進(jìn)入正樣研發(fā)到驗(yàn)證機(jī)試飛僅耗費(fèi)一年多時(shí)間，創(chuàng)下了美空軍新型戰(zhàn)機(jī)開(kāi)發(fā)的最快紀(jì)錄。但羅珀并未透露該型飛機(jī)外形、能力或采辦策略相關(guān)的細(xì)節(jié)。此外，羅珀還證實(shí)，NGAD項(xiàng)目的多個(gè)任務(wù)系統(tǒng)正在隨演示驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，目前進(jìn)展順利。（張嘉毅）

(圖片來(lái)源：theaviationist）

DARPA 開(kāi)展“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”項(xiàng)目第四次試驗(yàn)

據(jù)Army Technology網(wǎng)站2020年9月21日消息，DARPA在美國(guó)華盛頓劉易斯·麥科德聯(lián)合基地開(kāi)展了“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）項(xiàng)目的第四次試驗(yàn)，對(duì)自主空中和地面車(chē)輛蜂群技術(shù)開(kāi)展測(cè)試。OFFSET項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)小型空中無(wú)人機(jī)和地面機(jī)器人，使陸軍輕步兵或海軍陸戰(zhàn)隊(duì)能夠控制250個(gè)由無(wú)人機(jī)和無(wú)人車(chē)組成的集群，幫助其在復(fù)雜的城市環(huán)境中完成不同任務(wù)。目前，OFFSET項(xiàng)目系統(tǒng)集成商諾格公司和雷神公司正在創(chuàng)建蜂群系統(tǒng)架構(gòu)、高級(jí)接口和虛擬/現(xiàn)實(shí)蜂群試驗(yàn)臺(tái)，以開(kāi)展集成試驗(yàn)，并在多階段交互式場(chǎng)景中測(cè)試自主平臺(tái)，以定位和保護(hù)與城市作戰(zhàn)場(chǎng)景相關(guān)的多個(gè)模擬項(xiàng)目。（張嘉毅）

(圖片來(lái)源：army-technology）

空客公布?xì)淠茉戳闩欧派逃每蜋C(jī)概念方案

據(jù)AIRBUS官網(wǎng)2020年9月21日消息，空客公司公布了代號(hào)為ZEROe的3款零排放商用客機(jī)概念方案。3款客機(jī)動(dòng)力設(shè)計(jì)分別采用渦扇方案、渦槳方案以及翼身融合方案，均以氫作為主要能源。渦扇方案將可承載120～200名乘客，航程約3700千米，能夠執(zhí)行洲際飛行。渦槳方案將可承載約100名乘客，航程約1800千米，適用于短途飛行任務(wù)。翼身融合方案將可承載約200名乘客，航程約3700千米。根據(jù)計(jì)劃，空客擬于2035年實(shí)現(xiàn)3款客機(jī)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)，使其成為全球首型零排放商用客機(jī)。（張嘉毅）

(圖片來(lái)源：TechXplore）

意大利研究人員開(kāi)發(fā)出仿生機(jī)器手

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年9月23日消息，意大利技術(shù)研究院和INAIL 假肢中心共同研發(fā)出名為Hannes的仿生機(jī)器手。Hannes是一種仿生的多關(guān)節(jié)上肢假肢系統(tǒng)，重量為450克，包括S手和腕，其傳感器可以檢測(cè)手臂下部或較高部位的殘留肢體的肌肉活動(dòng)，動(dòng)態(tài)適應(yīng)各種要抓握物體的形狀，從而采取正確角度和精確力度。該機(jī)器手可通過(guò)專(zhuān)門(mén)軟件和藍(lán)牙連接，自定義如運(yùn)動(dòng)精度和速度等操作參數(shù)，為用戶(hù)提供定制體驗(yàn)，有效幫助上肢截肢患者恢復(fù)90%以上的手部功能。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人》雜志。（張宇）

(圖片來(lái)源：TechXplore）

韓國(guó)科學(xué)家利用微米機(jī)器人成功實(shí)現(xiàn)體外腦神經(jīng)操控

據(jù)Science Advances2020年9月25日消息，韓國(guó)腦科學(xué)研究所和大邱慶北科技大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)體外腦神經(jīng)操控。研究人員設(shè)計(jì)并構(gòu)建了3D電磁驅(qū)動(dòng)的微米級(jí)微型機(jī)器人，將小鼠胚胎的顱腦神經(jīng)細(xì)胞附著在其表面，通過(guò)體外連接方式，在顯微鏡下精準(zhǔn)移動(dòng)并控制神經(jīng)細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)通過(guò)體外形式利用機(jī)器人對(duì)腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的操控。這一研究表明，腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在體外與機(jī)器人進(jìn)行連接，人類(lèi)可利用微型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)體外腦神經(jīng)的精準(zhǔn)操控，由此可建立針對(duì)基礎(chǔ)腦科學(xué)領(lǐng)域的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，助力“模擬大腦”的實(shí)現(xiàn)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》期刊。（張宇）

(圖片來(lái)源：Science Advances）