前沿科技動態(tài)

谷歌公司使用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速芯片設(shè)計(jì)

據(jù)TechTalks網(wǎng)2021年6月10日消息，谷歌公司研究人員開發(fā)出一款新的人工智能工具，可在6個小時(shí)內(nèi)完成芯片設(shè)計(jì)。該工具能將電路組件和標(biāo)準(zhǔn)單元的網(wǎng)表節(jié)點(diǎn)映射到一個芯片畫布上，從而優(yōu)化功率、性能和面積（PPA），同時(shí)遵守對布局密度和布線擁塞的限制。由此設(shè)計(jì)出的芯片在功耗、性能和面積方面與人工設(shè)計(jì)相匹配，甚至優(yōu)于人工設(shè)計(jì)，而專家級人員通常需要數(shù)月的迭代才能完成這項(xiàng)任務(wù)。谷歌公司將把這一技術(shù)應(yīng)用于新的張量處理單元（TPU）的設(shè)計(jì)，以加速人工智能運(yùn)算。相關(guān)工作或?qū)樾酒O(shè)計(jì)全自動化奠定基礎(chǔ)。（唐乾琛）

(圖片來源：TechTalks)

美韓研究人員展示首個6G技術(shù)原型

據(jù)NewAtlas網(wǎng)2021年6月16日消息，美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校和三星公司研究人員展示首個6G技術(shù)原型。該原型為一套通信收發(fā)系統(tǒng)，頻率為140GHz、帶寬為2GHz。該系統(tǒng)由一個具有16通道相控陣發(fā)射器、接收器模塊和負(fù)責(zé)一個處理信號并幫助將波束導(dǎo)向接收器的基帶單元組成。研究人員成功以6.2Gbps的速率在15米的距離內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。但是，該系統(tǒng)僅作為一個原型展示，其與6G最終能夠?qū)崿F(xiàn)的1Tbps傳輸速率相去甚遠(yuǎn)。（唐乾琛）

(圖片來源：NewAtlas)

瑞士研究人員利用3D打印技術(shù)制造出可生物降解的電池

據(jù)Swissinfo網(wǎng)2021年6月11日消息，瑞士聯(lián)邦材料試驗(yàn)和科研研究所(EMPA)利用3D打印生產(chǎn)出一款由碳、纖維素納米晶體、甘油以及食鹽所制成的電池。研究人員將所有材料混合為一種凝膠狀的油墨，使用該油墨打印出基底層、導(dǎo)電層、電極層以及電解質(zhì)層四層組件，組合形成電池。該電池性能堅(jiān)固，能夠承受數(shù)千次充電和放電循環(huán)，還具有抗震和抗壓功能，獨(dú)特的生物降解性使其無需進(jìn)行處理，可自行分解，將有助于解決電池引發(fā)的環(huán)境污染問題。（唐乾?。?/p>

(圖片來源：Swissinfo.ch)

美國科學(xué)家開發(fā)出可加速藥物研發(fā)的新3D生物打印機(jī)

據(jù)ScienceDaily網(wǎng)2021年6月8日消息，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的納米工程師開發(fā)出一種新的3D生物打印機(jī)，可在30分鐘內(nèi)打印出96孔的活體人體組織樣本。研究人員在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)出生物結(jié)構(gòu)的三維模型并將其切片成二維快照，傳輸?shù)綌?shù)百萬個數(shù)字控制的、顯微鏡大小的鏡子上，投射出波長為405納米、對細(xì)胞安全的紫外光圖案。將光照到含有活細(xì)胞培養(yǎng)物和光敏聚合物的溶液上，使光敏聚合物在光照下固化，該結(jié)構(gòu)能以連續(xù)方式一次一層地快速打印，從而創(chuàng)建出包含活細(xì)胞的3D固體聚合物支架，有助于加速高通量臨床藥物篩選和疾病建模，降低成本。相關(guān)研究成果發(fā)表于《生物制造》期刊。（張芮晴）

(圖片來源：labmanager)

美國科學(xué)家利用生物材料創(chuàng)建出可自我維持的智能電子微系統(tǒng)

據(jù)Nature官網(wǎng)2021年6月7日消息，美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校開發(fā)出可自我維持的智能電子微系統(tǒng)。該微系統(tǒng)由使用環(huán)保生物材料制成的空氣發(fā)電機(jī)和記憶電阻兩種新型電子設(shè)備組成，能在沒有任何外部能量輸入的情況下對輸入信息做出智能響應(yīng)?？諝獍l(fā)電機(jī)能在地球幾乎所有環(huán)境中持續(xù)發(fā)電；記憶電阻可模擬大腦計(jì)算，處理與生物信號振幅相匹配的超低電子信號。該系統(tǒng)無需電池等外部能源驅(qū)動，可從環(huán)境中獲取能量，用于傳感和計(jì)算，且具有類似于生物體的智能特性，有望更廣泛地應(yīng)用于傳感器和新型通信模式。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然·通訊》期刊。（張芮晴）

(圖片來源：Nature)

新加坡研究人員開發(fā)半機(jī)械蟑螂機(jī)器人，或可用于探測與救援

據(jù)PetaPixel網(wǎng)2021年6月8日消息，新加坡南洋理工大學(xué)研究人員開發(fā)出一種半機(jī)械蟑螂機(jī)器人。研究人員在蟑螂身上安裝了裝配紅外攝像頭、二氧化碳傳感器、處理芯片和溫度/濕度傳感器等裝置的小型電路板，并在蟑螂尾部植入電極。在接受環(huán)境信息并處理后，板載裝置能夠釋放電流，從而刺激蟑螂的神經(jīng)，控制蟑螂的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向等運(yùn)動。該半機(jī)械蟑螂結(jié)合了自定義控制算法和昆蟲本身的導(dǎo)航能力，能夠探索復(fù)雜的地形并識別目標(biāo)物，未來或?qū)⒃诰仍c搜索領(lǐng)域展現(xiàn)應(yīng)用潛力。（唐乾?。?/p>

(圖片來源：PetaPixel)

瑞士科學(xué)家打造出可實(shí)時(shí)識別生物信號的人工神經(jīng)元芯片

據(jù)greater zurich area網(wǎng)2021年6月5日消息，瑞士蘇黎世大學(xué)、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出基于神經(jīng)形態(tài)技術(shù)的芯片。該芯片由人工神經(jīng)元制成，可對腦電波進(jìn)行解碼，并利用從癲癇患者腦電波中記錄的數(shù)據(jù)來識別大腦中會導(dǎo)致癲癇發(fā)作的區(qū)域。研究人員通過模擬大腦的自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來檢測識別導(dǎo)致癲癇發(fā)作的生物標(biāo)志物高頻震蕩（HFO），在指甲大小的硬件中實(shí)現(xiàn)尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN），實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地識別復(fù)雜生物信號。該硬件通過電極接收神經(jīng)信號，具有巨大的能源效率。該芯片系統(tǒng)可改善神經(jīng)外科干預(yù)結(jié)果，根據(jù)患者癲癇發(fā)作率幫助提供個性化藥物。研究成果發(fā)表于《自然·通訊》。（張芮晴）

(圖片來源：scitechdaily)

匈牙利開發(fā)出制造生物氫的新技術(shù)

據(jù)elkh網(wǎng)2021年6月4日消息，匈牙利塞格德生物學(xué)研究中心分子光生物能學(xué)小組開發(fā)一種新技術(shù)，可利用綠藻可持續(xù)地生產(chǎn)工業(yè)氫。研究人員將致密且薄的藻類培養(yǎng)物放置在小型光生物反應(yīng)器中，并將其放置在黑暗處數(shù)小時(shí)，促進(jìn)藻類產(chǎn)氫酶的形成。研究人員再將其暴露在陽光下，藻類將分解水產(chǎn)生氫氣。實(shí)驗(yàn)中該技術(shù)將綠藻產(chǎn)氫持續(xù)的時(shí)間延長了6天，且產(chǎn)氫效率增加了3倍。（張宇麒）

(圖片來源：elkh)

芬蘭斯維奇海事公司將推出商用氫燃料電池渡輪

據(jù)hydrogenfwd網(wǎng)2021年6月2日消息，芬蘭斯維奇海事公司的商用氫燃料電池渡輪“海洋變革號”（Sea Change）接近建成，將于今年第三季度在舊金山灣區(qū)投入使用，這是全球第一艘氫能商用渡輪。該渡輪全長22米，可承載84名乘客，攜帶約246公斤的氣態(tài)氫（等同于約8.3兆瓦時(shí)的能量），續(xù)航達(dá)2天。在運(yùn)行過程中，該渡輪的PEM燃料電池將氫氣轉(zhuǎn)化為電能，并帶動兩臺300千瓦的電動馬達(dá)，其最高航度可達(dá)41千米/小時(shí)。（張宇麒）

(圖片來源：workboat)

英國Sonardyne公司推出便攜式海底跟蹤系統(tǒng)

據(jù)Sonardyne官網(wǎng)2021年6月4日消息，英國水下定位和慣性導(dǎo)航制造商Sonardyne公司最近推出一種新的便攜式海底跟蹤裝備Micro-Ranger 2，用于淺水超短基線（USBL）系統(tǒng)。該裝備外觀類似于一個小型行李箱，內(nèi)置一個系統(tǒng)收發(fā)器、GNSS天線、兩個應(yīng)答器和一個命令集線器，可用于追蹤潛水員和水下機(jī)器人、自主式水下航行器等海底運(yùn)行設(shè)備，內(nèi)置電池可連續(xù)工作10多個小時(shí)，并且可以快速啟動并運(yùn)行，適合與小型水下機(jī)器人配合進(jìn)行淺海水下設(shè)備檢查工作。（武志星）

(圖片來源：Sonardyne)

英國國防部資助羅羅公司研發(fā)用于操控?zé)o人船舶的智能技術(shù)

據(jù)Navaltoday網(wǎng)站2021年6月18日消息，英國羅爾斯·羅伊斯公司獲得英國國防部資助，以進(jìn)一步研發(fā)和演示“人工輪機(jī)長”技術(shù)。該技術(shù)是一種可實(shí)現(xiàn)無人駕駛水運(yùn)船舶自動化操控的自主控制系統(tǒng)，可根據(jù)人工輸入的船舶任務(wù)計(jì)劃，編制滿足任務(wù)計(jì)劃的船舶機(jī)械配置方案，并根據(jù)任務(wù)計(jì)劃和最終選擇的配置方案操控船舶。未來，“人工輪機(jī)長”系統(tǒng)部署后將產(chǎn)生以下影響： 一是提升英國皇家海軍無人艦艇遠(yuǎn)征航行能力；二是提高英國皇家海軍艦船生存能力。（武志星）

(圖片來源：Navaltoday)

美英等七國計(jì)劃合建聯(lián)邦量子加密衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)

據(jù)SPACENEWS網(wǎng)站2021年6月11日消息，英國計(jì)劃聯(lián)合美國、日本、加拿大、意大利、比利時(shí)及奧地利建設(shè)一個基于衛(wèi)星的量子加密網(wǎng)絡(luò)“聯(lián)邦量子系統(tǒng)”（FQS）。該網(wǎng)絡(luò)將以英國創(chuàng)企Arqit公司正在建設(shè)的商業(yè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用量子技術(shù)防范復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)攻擊。Arqit公司稱，采用量子計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)的對稱加密系統(tǒng)將比基于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）的系統(tǒng)更加安全。預(yù)計(jì)，F(xiàn)QS建設(shè)成本將超過7000萬美元，并擬于2023年從英國發(fā)射首批FQS衛(wèi)星。（張嘉毅）

(圖片來源：SPACENEWS)

美國諾格公司成功從飛機(jī)上為美太空軍發(fā)射衛(wèi)星

據(jù)SATNEWS網(wǎng)站2021年6月13日消息，美太空軍使用諾格公司“飛馬座”XL火箭成功將TacRL-2有效載荷送入軌道，驗(yàn)證了其快速反應(yīng)戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)。與大多數(shù)垂直地面發(fā)射的火箭不同，諾格公司的“飛馬座”XL火箭將衛(wèi)星從一架經(jīng)過改裝的L-1011“觀星者”號飛機(jī)發(fā)射到近地軌道。TacRL-2有效載荷是由美空軍研究實(shí)驗(yàn)室和太空動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室建造與運(yùn)行的太空態(tài)勢感知衛(wèi)星。該任務(wù)的成功標(biāo)志著美軍方在快速發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)步。（張嘉毅）

(圖片來源：Nature)

波音公司MQ-25無人機(jī)原型試驗(yàn)機(jī)首次成功為F/A-18E/F戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)施空中加油

據(jù)SEAPOWER網(wǎng)站2021年6月7日消息，美國波音公司MQ-25“黃貂魚”艦載無人機(jī)T-1原型試驗(yàn)機(jī)成功對一架F/A-18F“超級大黃蜂”艦載戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了空中加油試驗(yàn)。此次試驗(yàn)在美國伊利諾伊州馬斯庫塔的中美機(jī)場進(jìn)行，證明了MQ-25可有效遂行空中加油任務(wù)，同時(shí)這也是全球首次無人機(jī)對有人機(jī)實(shí)施空中加油任務(wù)。按照美軍計(jì)劃，MQ-25無人機(jī)將成為首型實(shí)戰(zhàn)部署的艦載無人加油機(jī)，可大幅提升航母艦載機(jī)聯(lián)隊(duì)的作戰(zhàn)半徑和任務(wù)能力。（張嘉毅）

(圖片來源：PetaPixel)

美國合成一種擁有六邊形結(jié)構(gòu)的新型晶型硅，有望催生下一代電子與能源設(shè)備

據(jù)Sci-news網(wǎng)站2021年6月8日消息，美國卡內(nèi)基大學(xué)研究人員使用Si24作為合成起始點(diǎn)，合成出一種新型晶體硅——4H-硅，其擁有4層重復(fù)的六邊形結(jié)構(gòu)。硅常被用于制造計(jì)算機(jī)和太陽能電池板等。盡管普通形式的硅無處不在，但并不適合制造高性能晶體管和一些光伏器件等設(shè)備。此次合成的晶型硅有可能被用于制造新一代電子和能源器件，這些新設(shè)備的性能將超過現(xiàn)有“普通”立方形結(jié)構(gòu)硅制成的相關(guān)設(shè)備的性能。（武志星）

(圖片來源：Sci-news）

美國匹茲堡大學(xué)開發(fā)出一種能夠感知和監(jiān)測外界變化的材料

據(jù)cnBeta網(wǎng)2021年6月4日消息，美國匹茲堡大學(xué)研究人員開發(fā)出一種能夠在問題出現(xiàn)之前感知和監(jiān)測人體內(nèi)部變化的超材料。該材料可以在多尺度上融合先進(jìn)的元材料和能量收集技術(shù)，有可能被用于醫(yī)療支架、減震器和飛機(jī)機(jī)翼等各種設(shè)備。在壓力下，該材料的設(shè)計(jì)導(dǎo)致其導(dǎo)電層和介電層之間的接觸電化，過程中會產(chǎn)生一個電荷，從而傳遞關(guān)于材料狀況的信息。此外，由于輕質(zhì)、低密度、低成本和高度可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，新材料還可以在未來的太空探索中找到用途。（武志星）

(圖片來源：cnBeta)