前沿科技動態(tài)

美國加州理工學(xué)院提出一種用激光改變材料特性的方法

（圖片來源：Phys）

據(jù)PHYS網(wǎng)2021年12月8日消息，美國加州理工學(xué)院開發(fā)出一種方法，可用激光快速和暫時改變材料特性，而不產(chǎn)生多余的破壞性熱量。研究人員采用了一種稱為三硫化錳磷光體的半導(dǎo)體材料，這種材料在很寬的紅外頻率范圍內(nèi)只吸收少量光。通過超短紅外激光脈沖，研究人員能夠快速改變這種材料內(nèi)部電子的能量，從而使材料從高度不透明狀態(tài)轉(zhuǎn)換為高度透明狀態(tài)。原則上，這種方法可以改變材料的光學(xué)、磁性和許多其他特性，在材料工程和光量子計算領(lǐng)域產(chǎn)生潛在應(yīng)用。（唐乾?。?/p>

日本佳能公司開發(fā)出能在黑暗處實(shí)現(xiàn)彩色攝影的傳感器

（圖片來源：Canon）

據(jù)日經(jīng)新聞網(wǎng)2021年12月7日消息，日本佳能公司開發(fā)出一種單光子雪崩二極管（SPAD）圖像傳感器，能在黑暗處以高畫質(zhì)進(jìn)行彩色攝影，打破了暗光照條件下彩色拍攝的技術(shù)空白。該傳感器在普通CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）傳感器感光極限的1/10照度時也能清晰拍攝，而人眼無法在該照度下看到物體。佳能計劃2022年起量產(chǎn)這一傳感器，期望在視頻安防等用途取得應(yīng)用，并在太空探索和自動駕駛等領(lǐng)域開發(fā)新的圖像識別用途。（唐乾?。?/p>

加拿大PyroGenesis公司開發(fā)出新的零碳排放制氫技術(shù)

（圖片來源：globenewswire）

據(jù)globenewswire網(wǎng)2021年12月8日消息，加拿大公司PyroGenesis宣布推出將甲烷和其他輕烴轉(zhuǎn)化為零碳排放氫氣的制氫技術(shù)。該技術(shù)通過等離子熱解從碳?xì)浠衔镏猩a(chǎn)氫氣，其中利用的熱等離子體高達(dá)5500攝氏度的溫度。PyroGenesis公司表示，該技術(shù)生產(chǎn)等量氫氣的理論電力成本比水電解法低3倍，制氫裝置的成本與成熟的甲烷水蒸氣重整制氫成本相當(dāng)，技術(shù)易于推廣。（張宇麒）

德國公司開發(fā)3D打印電動汽車電池新工藝

（圖片來源：blackstone resources）

據(jù)electrive網(wǎng)2021年12月7日消息，德國黑石技術(shù)公司宣布將采用“厚層技術(shù)”批量生產(chǎn)電動汽車的電池?！昂駥蛹夹g(shù)”是黑石技術(shù)公司在3D打印技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的一種增材工藝，通過該工藝可打印任意形狀的電池電極和隔膜，且可使儲存電力的電池單元層更厚，從而使液體電解質(zhì)電池能量密度提高20%、固態(tài)電池能量密度提高100%、電池空間節(jié)省15%、材料節(jié)省20歐元/千瓦時。此外，該工藝還可降低生產(chǎn)能源消耗25%。（張宇麒）

法國將研發(fā)可重復(fù)使用火箭

（圖片來源：arstechnica）

據(jù)ARSTECHNICA網(wǎng)站2021年12月7日消息，法國財政部長布魯諾·勒梅爾宣布，法國將開展新的研究計劃，在更短時間內(nèi)開發(fā)可重復(fù)使用的火箭，從而與SpaceX開展競爭。據(jù)悉，新計劃要求法國阿麗亞娜集團(tuán)在2026年前開發(fā)出小型可重復(fù)使用運(yùn)載火箭Ma?a。公開信息顯示，該火箭將搭載普羅米修斯火箭發(fā)動機(jī)，使用甲烷和液氧燃料，預(yù)計近地軌道運(yùn)載能力為1噸。目前，阿麗亞娜集團(tuán)開始在法國弗農(nóng)地區(qū)開展普羅米修斯火箭發(fā)動機(jī)和Ma?a火箭的研制工作。（張嘉毅）

美國SpaceX公司成功發(fā)射第33批52顆“星鏈”衛(wèi)星

（圖片來源：spacenews）

據(jù)SPACENEWS網(wǎng)站2021年12月18日消息，美國SpaceX公司利用“獵鷹”-9號火箭成功發(fā)射第33批52顆“星鏈”v1.5衛(wèi)星。本次參與發(fā)射的火箭是第11次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。本次發(fā)射后，SpaceX的“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量達(dá)到1944顆。目前，大約有1781顆“星鏈”衛(wèi)星在軌運(yùn)行工作。據(jù)統(tǒng)計，此次發(fā)射是SpaceX公司2021年的第29次發(fā)射和第17次“星鏈”組網(wǎng)專發(fā)。（張嘉毅）

DARPA“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”項目完成野外試驗

（圖片來源：defenseworld）

據(jù)DEFENSE WORLD網(wǎng)站2021年12月11日消息，DARPA在坎貝爾堡進(jìn)行了“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）項目的第六次，也是最后一次現(xiàn)場試驗。此次試驗使用的測試平臺由諾格和雷神公司提供，并由蜂群指揮官安排執(zhí)行蜂群戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。蜂群系統(tǒng)由可擴(kuò)展游戲架構(gòu)、沉浸式人機(jī)交互界面和數(shù)百架小型無人機(jī)組成。通過這次試驗，DARPA驗證了異構(gòu)蜂群協(xié)同作戰(zhàn)以及利用沉浸式蜂群界面指揮和控制蜂群等技術(shù)。（張嘉毅）

日本研究人員開發(fā)環(huán)保型太陽能電池用N型導(dǎo)電硫化錫薄膜

（圖片來源：日本東北大學(xué)網(wǎng)站）

據(jù)日本東北大學(xué)網(wǎng)站2021年12月13日消息，日本東北大學(xué)多元物質(zhì)科學(xué)研究所（IMRAM）的研究人員首次通過雜質(zhì)摻雜制備了N型導(dǎo)電硫化錫薄膜?，F(xiàn)有技術(shù)已采用PN異質(zhì)結(jié)、P型硫化錫薄膜和其他N型半導(dǎo)體薄膜（例如硫化鎘）制造了硫化錫薄膜太陽能電池，但其轉(zhuǎn)換效率僅為5%左右。研究人員采用氯摻雜以及硫等離子體供應(yīng)，減少了抑制硫化錫N型轉(zhuǎn)換的晶格缺陷，首次創(chuàng)造出不含有毒元素的N型硫化錫薄膜，預(yù)計將比P型硫化錫薄膜表現(xiàn)出更高的轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理評論材料》期刊上。（李維科）

韓國LIG Nex1公司完成“海劍2”無人水面艇測試

（圖片來源：夏威夷公共廣播電視臺）

據(jù)JANES網(wǎng)2021年12月22日消息，韓國LIG Nex1公司宣布，已完成“海劍2”（Sea Sword 2）無人水面艇海試，驗證了其能在無監(jiān)管人員情況下在4級海況下運(yùn)行。“海劍2”無人水面艇由國防采辦項目管理局以及國家貿(mào)易、工業(yè)與能源部支持研發(fā)，排水量11噸，艇長12米，寬3.5米，配備各種傳感和測繪技術(shù)及自動布放和回收系統(tǒng)，主要與其他水下和水面無人平臺協(xié)同執(zhí)行監(jiān)視和偵察任務(wù)。（武志星）

美國科學(xué)家開發(fā)快速測試新冠病毒變體的新技術(shù)

（圖片來源：Andriy Onufriyenko）

據(jù)clinicalomics網(wǎng)2021年12月6日消息，美國杜克大學(xué)科學(xué)家開發(fā)了一種快速且易于操作的血清測試，可在1小時內(nèi)檢測阻斷人類受體蛋白與野生型刺突蛋白之間相互作用的中和抗體，包括新冠病毒變體。該測試可作為一種流行病學(xué)工具，以評估疫苗對病毒變異的功效；可用于檢測可能被感染的患者；還可用于快速篩選中和抗體療法并評估它們對每種變體的有效性。該研究對評估患者自身和疫苗產(chǎn)生的免疫力非常重要，有助于流行病學(xué)監(jiān)測。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》期刊。（劉瑾）

美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在不同群落添改基因的基因編輯方法

（圖片來源：Phys）

據(jù)PHYS網(wǎng)2021年12月6日消息，美國加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家找到了一種新方法，可同時在許多不同物種的群落中添加或修改基因，首次為“群落編輯”提供了可能。目前，該技術(shù)仍只適用于實(shí)驗室環(huán)境，但該研究成果仍是跨越式的?；谠摲椒?，可編輯和跟蹤自然群落中的微生物，理解細(xì)菌、古菌和真菌復(fù)雜群落結(jié)構(gòu)，或改變作物的微生物環(huán)境，增強(qiáng)農(nóng)作物對害蟲的抵抗力等。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然微生物學(xué)》期刊。（劉瑾）

澳大利亞科學(xué)家將變質(zhì)橙子制成納米生物傳感器

（圖片來源：Stefanie Zingsheim）

據(jù)PHYS網(wǎng)2021年12月6日消息，澳大利亞悉尼大學(xué)的研究人員利用變質(zhì)橙子開發(fā)出檢測癌癥和嚴(yán)重疾病的生物醫(yī)學(xué)探針，稱為納米生物傳感器。該傳感器尺寸只有十億分之一米，由可從變質(zhì)橙子等食物垃圾中產(chǎn)生的熒光碳點(diǎn)制成。利用熒光信號檢測細(xì)胞酸堿度，可檢測細(xì)胞是否處于危險之中，或是否處于癌癥或其他嚴(yán)重疾病的早期階段。變質(zhì)橙子中含有高水平的抗壞血酸，提高了傳感器的功能并最大限度地減少了食物垃圾。相關(guān)研究成果發(fā)表于《化學(xué)工程雜志》期刊。（劉瑾）

韓國首次完成旨在減少溫室氣體排放的環(huán)保替代燃料“生物重油”船舶的實(shí)船驗證

（圖片來源：Maritime News）

據(jù)Maritime News網(wǎng)2021年12月20日消息，韓國HMM公司近日在韓國國內(nèi)首次完成了旨在減少溫室氣體排放的環(huán)保替代燃料“生物重油”船舶的實(shí)船驗證。該船從釜山港出發(fā)，航行經(jīng)過太平洋、巴拿馬運(yùn)河，針對使用“生物重油”的柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行了10多天的測試驗證，并確認(rèn)獲得成功。此次成功取得生物重油船舶實(shí)船驗證的成果，將為提前實(shí)現(xiàn)船用生物重油的商用化發(fā)揮引領(lǐng)作用。（武志星）

勞倫斯·伯克利實(shí)驗室開發(fā)新型全季節(jié)智能屋頂涂層

（圖片來源：勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗室網(wǎng)站）

據(jù)勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗室網(wǎng)站2021年12月16日消息，美國勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗室的研究人員開發(fā)了一種全季節(jié)智能屋頂涂層，可以在不消耗天然氣或電力的情況下使房屋在冬季保持溫暖，在夏季保持涼爽。這種新型涂層被稱為溫度自適應(yīng)輻射涂層（TARC），在夏季通過反射陽光為房屋降溫，還可通過輻射冷卻以熱紅外輻射的形式散發(fā)太陽照射的熱量，在冬季則會自動關(guān)閉輻射冷卻來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，可作為一種熱保護(hù)涂層。相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。（李維科）

德國German Bionic公司發(fā)布了第五代Cray X外骨骼

（圖片來源：NewAtlas）

據(jù)NewAtlas網(wǎng)2021年12月13日消息，German Bionic發(fā)布了第五代Cray X外骨骼，這是首款可支持兩個身體區(qū)域的產(chǎn)品。第五代Cray X不僅繼承了上一代的碳纖維框架、物聯(lián)網(wǎng)功能和智能工廠集成，還配備了更強(qiáng)大的電池，旨在為用戶提供更長時間的電力。除了保護(hù)佩戴者的下背部外，第五代Cray X還提供主動步行輔助，可在工人拿起重達(dá)66磅（30千克）的負(fù)載時得到支持。German Bionic表示，其外骨骼平臺已經(jīng)在寶馬、宜家和DPD等公司擁有“良好的業(yè)績記錄”，并將持續(xù)改進(jìn)。（李維科）

現(xiàn)代汽車集團(tuán)推出高度機(jī)動的MobED移動平臺

（圖片來源：NewAtlas）

據(jù)NewAtlas網(wǎng)2021年12月16日消息，現(xiàn)代汽車集團(tuán)（Hyundai Motor Group）機(jī)器人實(shí)驗室開發(fā)了一個新的電動移動偏心機(jī)器人（MobED）平臺，可作為電影布景中的相機(jī)推車、包裹遞送機(jī)器人、移動車輛甚至嬰兒車的底座。MobED平臺的尺寸為67厘米×60厘米×33厘米，重量為50千克，具有四個獨(dú)立轉(zhuǎn)向的輪子，在斜坡上仍可使低而平坦的底座保持水平?，F(xiàn)代汽車集團(tuán)開發(fā)MobED平臺以克服現(xiàn)有室內(nèi)引導(dǎo)和服務(wù)機(jī)器人的局限性，同時通過顯著提高平臺的整體移動性來最大限度地提高其在城市中的可用性。（李維科）