前沿科技動態(tài)

德國研究人員開發(fā)出用于神經(jīng)擬態(tài)計算的新型記憶電容器設(shè)備

據(jù)TechXplore網(wǎng)2021年10月27日消息，德國馬克斯·普朗克微結(jié)構(gòu)物理研究所和德國SEMRON公司研究人員開發(fā)出用于神經(jīng)擬態(tài)計算的新型記憶電容器設(shè)備。德國研究人員創(chuàng)造的新型記憶電容裝置從大腦中的突觸和神經(jīng)遞質(zhì)中汲取靈感，讓設(shè)備通過“電荷屏蔽”的原理工作，能在8位精度下提供超3500TOPS/W的運(yùn)算性能（TOPS/W用于度量在1W功耗的情況下，處理器能進(jìn)行多少萬億次操作）。這一性能超越其他現(xiàn)有憶阻方法最高300倍。研究人員將不斷優(yōu)化技術(shù)，最終目標(biāo)是在小型設(shè)備中構(gòu)建大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。（唐乾?。?/p>

(圖片來源：TechXplore)

東芝歐洲公司開發(fā)出全球首個片上量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)

據(jù)科技縱覽雜志官網(wǎng)2021年10月28日消息，東芝歐洲公司開發(fā)出全球首個基于芯片的量子密鑰分發(fā)(QKD)系統(tǒng)。量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的加密特征可抵御未來超級計算機(jī)及量子計算機(jī)的攻擊，以保證通信安全。這種系統(tǒng)通常包括復(fù)雜的光纖電路、集成分立元件，如激光器、電光調(diào)制器、分束器和光纖耦合器等，這類組件相對笨重且昂貴。東芝歐洲公司開發(fā)了基于芯片的新型QKD系統(tǒng)，將光纖電路和器件整合入毫米級半導(dǎo)體芯片。該系統(tǒng)比傳統(tǒng)產(chǎn)品體積更小、重量更輕、功耗更低，且可批量生產(chǎn)，最高可提供47萬位每秒的加密速率，有望為安全通信與電子領(lǐng)域大規(guī)模市場應(yīng)用提供有力支持。東芝估計，到2035年，全球量子密鑰分發(fā)市場預(yù)計將增長到約200億美元。（唐乾?。?/p>

(圖片來源：IEEE Spectrum)

英國OneWeb公司成功發(fā)射第10批36顆OneWeb衛(wèi)星

據(jù)SPACE網(wǎng)站2021年10月14日消息，俄羅斯“聯(lián)盟-2.1b”號運(yùn)載火箭在俄遠(yuǎn)東東方航天發(fā)射場發(fā)射成功發(fā)射，將英國OneWeb公司第10批36顆OneWeb衛(wèi)星送入軌道，用于建設(shè)覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。本次發(fā)射完成后，OneWeb星座在軌衛(wèi)星數(shù)量達(dá)358顆。該公司預(yù)計于2022年完成由648顆衛(wèi)星組網(wǎng)的初期星座部署工作，將可為北緯50度以上地區(qū)提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，包括阿拉斯加、加拿大、格陵蘭、北歐地區(qū)以及英國。（張嘉毅）

(圖片來源：TechCrunch)

俄羅斯研制新型冰下無人潛航器

據(jù)TheDefensePost網(wǎng)2021年9月24日消息，俄羅斯近期研發(fā)了一種能夠在冰下運(yùn)行長達(dá)三個月的新型無人潛航器“薩爾瑪”（SARMA）。據(jù)悉，該型無人潛航器配備了精密的導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及其他一系列設(shè)備，旨在實(shí)現(xiàn)冰下長期作業(yè)，最大下潛深度為1公里，最大覆蓋范圍為8000公里。此外，相關(guān)人士稱該型無人潛航器的原型將于今年完成，頭部樣品將于明年開始制造，并預(yù)計于2024年開始正式生產(chǎn)。（宗山雨）

(圖片來源：TheDefensePost)

美澳研究人員開發(fā)出提高抗生素有效性的方法

據(jù)phys網(wǎng)2021年10月25日消息，澳大利亞莫納什大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究人員開發(fā)出使抗生素更有效對抗“超級細(xì)菌”的方法。細(xì)菌感染期間，人體會使用稱為“化學(xué)引誘劑”的分子將能包裹和殺死危險細(xì)菌的免疫細(xì)胞“中性粒細(xì)胞”募集到感染部位。研究人員在可與細(xì)菌表面結(jié)合的常用抗生素萬古霉素上添加了化學(xué)引誘劑甲酰肽，使其能增強(qiáng)免疫細(xì)胞的招募能力并提高其殺傷能力。實(shí)驗(yàn)證明，該方法比僅使用低五分之一劑量的抗生素有效性提升了2倍，具有應(yīng)對耐藥超級細(xì)菌日益增長威脅的潛在能力。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然·通訊》期刊。（劉謹(jǐn)）

(圖片來源：phys)

最新研究首次表明新冠病毒或可在腸道細(xì)菌中復(fù)制

據(jù)歐盟委員會官網(wǎng)2021年10月20日消息，一項(xiàng)JRC最新研究首次表明新冠病毒可在腸道細(xì)菌中復(fù)制，與腸道中微生物群發(fā)生相互作用，從而可能使患者病情更嚴(yán)重。腸道微生物群在消化過程、消化廢物分離、對疾病的炎癥和免疫反應(yīng)及不同器官間的交流等方面發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒在影響呼吸系統(tǒng)后，或通過器官之間的交流與腸道微生物群發(fā)生作用。這種滲透性使得新冠病毒從腸道逸出引發(fā)更多器官并發(fā)癥，影響患者的肺、心、肝、腎等。這種新的病毒復(fù)制機(jī)制為理解新冠病毒開辟了新思路。（劉謹(jǐn)）

(圖片來源：Europa eu)

美科學(xué)家開發(fā)可阻斷新冠病毒侵入細(xì)胞的新型化合物

據(jù)globalbiodefense網(wǎng)2021年10月13日消息，美國華盛頓大學(xué)研究人員開發(fā)出MM3122化合物，能有效阻斷TMPRSS2和存在于肺及其他細(xì)胞表面的相關(guān)蛋白“基質(zhì)酶”活性，干擾棘突蛋白的激活并抑制膜融合，阻止依賴這些蛋白質(zhì)感染細(xì)胞并在整個肺部傳播的新冠病毒和流感病毒等病毒對人類細(xì)胞的侵入。研究人員已在細(xì)胞和小鼠體內(nèi)測試該化合物對新冠病毒的有效性。該化合物對SARS-CoV和MERS-CoV同樣有效。未來，有望利用其開發(fā)出預(yù)防新冠病毒及其他流感病毒感染或降低感染嚴(yán)重程度的新方法。相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》期刊。（劉謹(jǐn)）

(圖片來源：globalbiodefense)

澳大利亞推出新的多任務(wù)偵察艇

據(jù)比利時海軍認(rèn)知網(wǎng)2021年10月13日消息，澳大利亞近日推出全新的多任務(wù)偵察艇（MMRC）。該艇采用先進(jìn)船型與技術(shù)，可為沿海作戰(zhàn)行動提供監(jiān)視、偵察，且其自身的目標(biāo)特性更低，敵傳感器更難對其進(jìn)行探測。此外，該艇配備的“威士忌地平線打擊”系統(tǒng)將先進(jìn)的海上系統(tǒng)、傳感器等與美國現(xiàn)役戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)、態(tài)勢感知工具相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“第一時間感知、第一時間鎖定、第一時間打擊”。（宗山雨）

(圖片來源：Navyrecognition)

瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種穩(wěn)定太陽能電池板的材料

據(jù)瑞典皇家理工學(xué)院網(wǎng)站2021年10月25日消息，瑞典皇家理工學(xué)院（KTH）的研究人員開發(fā)了一種新的二維鈣鈦礦涂層，可以提高鈣鈦礦電池的耐用性，同時保持能量轉(zhuǎn)換性能。研究人員用二維鈣鈦礦涂層封裝了一個吸光鈣鈦礦層，由于添加了長鏈烷基銨離子，該涂層具備了防水性能，而且減輕了吸光三維鈣鈦礦中的能量損失，從而提高了光電壓。研究結(jié)果表明，基于長鏈烷基銨離子的二維鈣鈦礦涂層可以提高三維鈣鈦礦的環(huán)境穩(wěn)定性，使其性能不會顯著降低。該研究將推進(jìn)鈣鈦礦太陽能商業(yè)化。（張宇麒）

(圖片來源：瑞典皇家理工學(xué)院)

美國制造出首批釷基核燃料芯塊

據(jù)Clean Core Thorium Energy 2021年10月5日消息，美國得州農(nóng)工大學(xué)核工程與科學(xué)中心與美國愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室合作制造出首批釷基核燃料（ANEEL）芯塊。ANEEL是第一種將高豐度低濃鈾和釷結(jié)合在一起的核燃料，其大幅提高了坎杜堆和其他加壓重水堆的核燃料性能，使反應(yīng)堆更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，同時還可顯著減少放射性廢物的產(chǎn)生并降低核擴(kuò)散風(fēng)險。此外，ANEEL經(jīng)過優(yōu)化還可用于壓水堆、沸水堆、高溫氣冷堆和部分小型模塊堆。ANEEL將于2022年在美國愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)試驗(yàn)堆接受加速輻照試驗(yàn)和鑒定，并于2024年底實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。（張宇麒）

(圖片來源：Phys)

DARPA吸氣式高超聲速巡航導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)成功

據(jù)IEN網(wǎng)站2021年10月5日消息，DARPA完成“吸氣式高超聲速武器概念”（HAWC）高超聲速巡航導(dǎo)彈的自由飛行試驗(yàn)。此次試驗(yàn)測試了飛行器集成與釋放順序、與載機(jī)安全分離、助推器點(diǎn)火與助推、助推器分離與超燃發(fā)動機(jī)點(diǎn)火以及巡航等能力，實(shí)現(xiàn)主要測試目標(biāo)。在試驗(yàn)過程中，該導(dǎo)彈最大飛行速度超過5馬赫。雷神導(dǎo)彈與國防公司先進(jìn)技術(shù)副總裁科林惠蘭表示，“這項(xiàng)測試證明我們可以提供第一臺可操作的高超聲速沖壓發(fā)動機(jī)”。（張嘉毅）

(圖片來源：defenseadvancement)

美太空軍升級反太空系統(tǒng)

據(jù)CCS網(wǎng)站2021年10月27日消息，美太空軍授予L3哈里斯公司一份價值1.207億美元的合同，用于升級移動式陸基通信干擾機(jī)——反通信系統(tǒng)（CCS）Block 10.2。根據(jù)合同公告，該公司將于2025年2月前升級分別部署在科羅拉多州彼得森太空部隊(duì)基地、加州范登堡太空部隊(duì)基地、佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空間站以及海外機(jī)密部署地點(diǎn)的16部CCS Block 10.2。據(jù)悉，該系統(tǒng)可通過對敵方衛(wèi)星發(fā)動電磁脈沖信號干擾衛(wèi)星正常工作，欺騙對方衛(wèi)星停止工作，甚至向敵方發(fā)送虛假信息。（張嘉毅）

(圖片來源：spacenews)

柔性合金涂層可防止鋼腐蝕并在損壞時自行修復(fù)

據(jù)NewAtlas網(wǎng)2021年10月19日消息，萊斯大學(xué)研究人員研制出具有獨(dú)特、多樣化屬性的新合金涂層，在保護(hù)鋼免受腐蝕方面非常有效。這種新型涂層由輕質(zhì)硫硒合金制成，不僅可防止普通鋼的浸沒板生銹，而且還具有柔韌性，在損壞時可自行修復(fù)。實(shí)驗(yàn)證明，新涂層能像鋅基和鉻基涂層一樣阻擋水分和氯氣，在類似海水的條件下保護(hù)鋼免受腐蝕，還可抵御微生物引起的腐蝕，且具有強(qiáng)大的自愈特性。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》期刊上。（李維科）

(圖片來源：NewAtlas）

LBL研究人員使用低溫鍛造技術(shù)打造納米孿晶鈦

據(jù)勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（LBL）網(wǎng)站2021年10月20日消息，LBL的研究人員在超低溫下使用低溫鍛造技術(shù)獲得更堅(jiān)固、更具延展性的純鈦。研究人員使用被稱為低溫鍛造的技術(shù)在超低溫下加工納米級的純鈦，從而在不犧牲任何延展性的情況下生產(chǎn)超強(qiáng)的“納米孿晶”鈦。研究人員發(fā)現(xiàn)納米孿晶使金屬鈦的強(qiáng)度增加了一倍，并且在室溫下將其延展性提高了30%，而在超低溫下，納米孿晶鈦在斷裂前的長度能夠增加一倍。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。（李維科）

(圖片來源：勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站)

美國工程師3D打印出無需充電的個性化無線可穿戴設(shè)備

據(jù)TechXplore網(wǎng)2021年10月8日消息，亞利桑那大學(xué)的工程師們開發(fā)了一種被稱為“生物共生設(shè)備”的可穿戴設(shè)備。這些設(shè)備不僅是基于佩戴者身體掃描定制的3D打印設(shè)備，而且可以結(jié)合使用無線電力傳輸和緊湊型能量存儲使其連續(xù)運(yùn)行。研究團(tuán)隊(duì)推出的生物共生設(shè)備不使用黏合劑，可從幾米范圍內(nèi)的無線系統(tǒng)接收電力。該設(shè)備還包括一個小型能量存儲單元，即使佩戴者離開系統(tǒng)的范圍，設(shè)備也能正常工作。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》期刊上。（李維科）

(圖片來源：TechXplore）

美國科學(xué)家開發(fā)可彎曲的新型LED屏幕

據(jù)圣路易斯華盛頓大學(xué)網(wǎng)站2021年10月22日消息，圣路易斯華盛頓大學(xué)（WUSTL）麥凱維工程學(xué)院（McKelvey）的研究人員開發(fā)了一種彈性、靈活、可彎曲的新型LED屏幕。研究人員使用了一種特殊類型的晶體材料（有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦），采用噴墨打印機(jī)替代旋涂工藝，節(jié)省了材料和制造時間。研究人員將無機(jī)鈣鈦礦晶體嵌入由聚合物黏合劑制成的有機(jī)聚合物基質(zhì)中，使得鈣鈦礦LED以及相關(guān)的PeLED具有彈性和可拉伸性。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》期刊上。（李維科）

(圖片來源：圣路易斯華盛頓大學(xué)網(wǎng)站)