國(guó)內(nèi)外重大科技發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新成果擷萃

◎ 本刊綜合報(bào)道

電工材料推陳出新助電觸頭“延年益壽”

“依托國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司歷經(jīng)5年科研攻關(guān)，成功開發(fā)出高性能石墨烯改性高壓斷路器電觸頭產(chǎn)品?！?月14日，聯(lián)研院電工新材料研究所所長(zhǎng)陳新在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。近年來，我國(guó)華東電網(wǎng)、華南電網(wǎng)等部分252千伏（kV）及以上電壓等級(jí)變電站最大短路電流達(dá)到甚至超過63千安培（kA），對(duì)大電網(wǎng)的安全運(yùn)行和增容升級(jí)帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)高壓斷路器滅弧室電觸頭材料升級(jí)可直接實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，免去擴(kuò)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(dǎo)電性、抗電弧燒蝕性等關(guān)鍵性能指標(biāo)，對(duì)減少斷路器的故障率、維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。依托國(guó)網(wǎng)科技項(xiàng)目，聯(lián)研院聯(lián)合歐洲研究院、平高集團(tuán)以及網(wǎng)省公司組建了一支以“80后”科技骨干為主的青年科技攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)突破了石墨烯電觸頭材料定向成分設(shè)計(jì)與活化燒結(jié)溶滲一體化成型關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多型號(hào)石墨烯改性電觸頭工業(yè)級(jí)制備，其導(dǎo)電率、抗彎強(qiáng)度等關(guān)鍵性能指標(biāo)全面優(yōu)于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)役產(chǎn)品，大幅提升了現(xiàn)役高壓斷路器的電壽命，填補(bǔ)了石墨烯改性高壓開關(guān)電觸頭材料領(lǐng)域的技術(shù)空白。

中美發(fā)現(xiàn)麻風(fēng)病藥或能抑制新冠病毒

英國(guó)《自然》雜志3月17日發(fā)表一項(xiàng)病毒學(xué)研究，中美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，目前用于治療麻風(fēng)病的藥物氨苯吩嗪，其在人類細(xì)胞和倉(cāng)鼠模型中可有效對(duì)抗新冠病毒感染。氨苯吩嗪可以口服，制造成本相對(duì)較低，這些特點(diǎn)使其成為潛在的頗具吸引力的新冠候選藥物?，F(xiàn)階段尚無廣泛可用的針對(duì)人類冠狀病毒的特異性抗病毒療法。此次，來自中國(guó)香港大學(xué)以及美國(guó)桑德福伯納姆普利比斯醫(yī)學(xué)研究院的科學(xué)家們，分析了氨苯吩嗪抗冠狀病毒的有效性。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，氨苯吩嗪這種藥可以在人類和猴細(xì)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(fù)制。在針對(duì)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(fù)制中的多個(gè)步驟。研究結(jié)果顯示，在新冠病毒感染的倉(cāng)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(fā)現(xiàn)的病毒顆粒數(shù)量。研究人員認(rèn)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(dāng)前新冠大流行以及對(duì)未來新興病毒的防范中發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)在需要進(jìn)行更多臨床研究，來確定它是否有潛力成為一個(gè)備選療法。

俄開發(fā)出將噪聲轉(zhuǎn)為電能的裝置

日前，俄羅斯薩馬拉國(guó)家研究型大學(xué)新聞處發(fā)布消息稱，該大學(xué)開發(fā)出一種利用發(fā)電設(shè)備噪聲獲取電力的系統(tǒng)。這種設(shè)備未來可安裝在鐵路機(jī)車、大型船舶或活塞式壓縮機(jī)的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)裝置的排氣系統(tǒng)中。薩馬拉大學(xué)熱工系講師阿爾喬姆·希曼諾夫稱，通常為了消除排氣系統(tǒng)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(tǒng)噪聲水平的同時(shí)，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(fā)出了該裝置的原型機(jī)，并在其上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，計(jì)劃于明年完成，之后將制作一個(gè)演示樣品，并將該產(chǎn)品應(yīng)用于實(shí)踐的工作。他稱，這一成果不僅能使發(fā)動(dòng)機(jī)噪音減少，還能降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的負(fù)荷，降低排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的尺寸和材料消耗，發(fā)動(dòng)機(jī)通過這一技術(shù)整體上變得更小更輕。

新型遞藥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)藥半功倍

3月10日從中國(guó)科學(xué)院合肥研究院獲悉，該院健康所劉青松、劉靜課題組研發(fā)了一種新型核—?dú)ば图{米遞藥系統(tǒng)。利用該遞藥系統(tǒng)，小鼠移植瘤模型上的藥效相對(duì)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(fā)表于《國(guó)際藥劑學(xué)雜志》上。統(tǒng)計(jì)顯示，90%的候選藥存在水溶性差的問題，從而導(dǎo)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(zhàn)。這嚴(yán)重限制了候選藥物的臨床轉(zhuǎn)化。針對(duì)這些問題，劉青松、劉靜課題組整合納米晶和脂質(zhì)體各自的優(yōu)勢(shì)，將疏水性藥物納米晶顆粒載入脂質(zhì)體親水內(nèi)核，設(shè)計(jì)和發(fā)展了一種新型的核—?dú)ば图{米遞藥系統(tǒng)，它具備高載藥量、高穩(wěn)定性、表面功能化和腫瘤組織/細(xì)胞靶向性等優(yōu)勢(shì)，有效克服了納米晶和脂質(zhì)體各自的缺陷。這項(xiàng)成果有望為基于納米晶和脂質(zhì)體的納米藥物的設(shè)計(jì)和研發(fā)提供新的思路和策略。

俄研發(fā)用“意念力量”操作計(jì)算機(jī)的技術(shù)

莫斯科國(guó)立心理與教育大學(xué)科研人員正在開發(fā)一種獨(dú)特的系統(tǒng)，可以在“凝視”下 用“意念的力量”來控制計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)建立在讀取大腦磁場(chǎng)的原理之上，有助促進(jìn)殘疾人使用計(jì)算機(jī)。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)前沿》雜志上。現(xiàn)在殘疾人越來越多地通過“凝視”來控制計(jì)算機(jī)，為此，在這些操作系統(tǒng)中使用了眼動(dòng)儀。它借助攝像機(jī)確定用戶瞳孔的位置，并計(jì)算瞳孔聚焦在屏幕上的位置。屏幕區(qū)域的凝視延遲取代了“點(diǎn)擊”鼠標(biāo)。俄研究人員正在開發(fā)能夠確定“凝視”是有意還是無意的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是眼動(dòng)追蹤技術(shù)和另一種用于幫助殘疾人的技術(shù)——腦機(jī)接口的結(jié)合。通過區(qū)分執(zhí)行某些智力活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大腦信號(hào)，腦機(jī)接口允許用“意念的力量”向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令。俄研發(fā)人員使用了不同的方法：用戶只需要有意地凝視。因?yàn)?，這種動(dòng)作已經(jīng)改變了大腦信號(hào)的模式，使其能夠識(shí)別出“點(diǎn)擊”意圖。

可持續(xù)性聚乙烯紡織面料問世

廉價(jià)的塑料也可以“變身”為可持續(xù)性面料嗎？據(jù)英國(guó)《自然·可持續(xù)性》雜志月16日發(fā)表的一項(xiàng)最新研究，美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種新開發(fā)的、環(huán)境足跡低的聚乙烯紡織品面料。紡織服裝行業(yè)的興起，在經(jīng)濟(jì)與民生發(fā)展中起到了重要的作用，但污染問題也隨之而來?，F(xiàn)階段，時(shí)尚產(chǎn)業(yè)（紡織服裝行業(yè)）已成為全球第二大污染行業(yè)，僅次于油氣產(chǎn)業(yè)。此次，麻省理工學(xué)院科學(xué)家斯福特蘭納·波利斯基納及其同事利用標(biāo)準(zhǔn)的紡織業(yè)流程和設(shè)備，生產(chǎn)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(jīng)過任何化學(xué)處理，這些面料也具有耐污漬、吸水性好、快速干燥的特點(diǎn)。這種聚乙烯紗線可以使用環(huán)保技術(shù)進(jìn)行上色，避免了傳統(tǒng)工序產(chǎn)生的大量有毒廢水。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，使用聚乙烯轉(zhuǎn)化面料能顯著減少以往使用環(huán)節(jié)產(chǎn)生的環(huán)境足跡。

會(huì)發(fā)光的“紋身”可監(jiān)測(cè)人體健康

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，英國(guó)和意大利科學(xué)家攜手，利用有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）技術(shù)研制出一種新型紋身，為將來開發(fā)出可在多個(gè)領(lǐng)域大顯身手的“智能紋身”奠定了基礎(chǔ)。研究人員在《先進(jìn)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(fā)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(huì)發(fā)出綠光，可粘貼到玻璃、塑料瓶等物品上，還能與其他電子產(chǎn)品結(jié)合使用，監(jiān)測(cè)人體健康。論文作者、倫敦大學(xué)學(xué)院的弗蘭克·卡西尼教授進(jìn)一步表示：“這款OLED紋身可大規(guī)模制造，而且成本非常低廉，可廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。如在醫(yī)療保健領(lǐng)域，當(dāng)患者的病情發(fā)生變化時(shí)，紋身會(huì)發(fā)光；如果將其置于皮膚內(nèi)，其還能與光敏療法結(jié)合，靶向癌細(xì)胞?！?/p>

超冷等離子體首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)磁約束

據(jù)《物理評(píng)論快報(bào)》近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)萊斯大學(xué)物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)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(xiàng)技術(shù)成就有助于推動(dòng)對(duì)清潔能源、太空天氣和天體物理學(xué)的研究。作為在最極端的環(huán)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(zhì)上是很難觀察到的。但萊斯大學(xué)自然科學(xué)系主任湯姆·基利安表示：“要了解太陽風(fēng)如何與地球相互作用，或如何通過核聚變產(chǎn)生清潔能源，就必須了解等離子體在磁場(chǎng)中的行為?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)在最新實(shí)驗(yàn)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(duì)零度高約1℃，即-272℃。這種超冷等離子體一旦產(chǎn)生便迅速膨脹，在幾千分之一秒內(nèi)完全消散。研究團(tuán)隊(duì)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(shí)間。保持等離子體足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使這些反應(yīng)發(fā)生，是追求清潔核聚變能的關(guān)鍵。研究人員表示，能在一個(gè)非常原始的實(shí)驗(yàn)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(chǎng)相互作用?；卜Q，該項(xiàng)成果為研究更復(fù)雜環(huán)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(gè)潔凈可控的試驗(yàn)臺(tái)。