科技成果

世界首款石墨烯基鋰離子電池研發(fā)成功

據(jù)科技日?qǐng)?bào)2016年7月15日?qǐng)?bào)道，7月8日，世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品在北京發(fā)布，該產(chǎn)品打開了石墨烯在消費(fèi)電子鋰電池、動(dòng)力鋰電池以及儲(chǔ)能領(lǐng)域鋰電池的應(yīng)用空間。電池由東旭光電子公司上海碳源匯谷推出，命名為“烯王”，在-30～80 ℃環(huán)境下工作，電池循環(huán)壽命可達(dá)3500次左右，充電效率是普通充電產(chǎn)品的24倍。石墨烯具有優(yōu)異的電子和離子傳導(dǎo)性能及特殊的二維單原子層結(jié)構(gòu)，可在電極材料顆粒間構(gòu)成三維電子和離子傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，石墨烯材料如果能成功地應(yīng)用在鋰離子電池中，可大幅度提升鋰離子電池充放電速度，實(shí)現(xiàn)電池技術(shù)的巨大突破，并將推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)躍進(jìn)式發(fā)展。

烏克蘭在熒光納米材料研究方面取得新成果

據(jù)科技部網(wǎng)站2016年7月14日?qǐng)?bào)道，烏克蘭國家科學(xué)院閃爍材料研究所熒光及閃爍材料物理實(shí)驗(yàn)室開展了對(duì)熒光納米晶體和納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的研究，取得一系列科研成果。通過試驗(yàn)，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)二氧化鈰納米晶體的抗氧化性能可通過光譜學(xué)方法來控制，二氧化鈰納米晶體本身不發(fā)光，但與活性氧相互作用可獲得離子Ce3+的熒光性能，其強(qiáng)度取決于活性氧的量，該實(shí)驗(yàn)室在SiO2納米多孔干凝膠基礎(chǔ)上，通過溶膠-凝膠法合成熒光復(fù)合材料，此外，最終產(chǎn)品的尺寸和形狀容易改變，溶膠-凝膠基質(zhì)的高孔隙率使得可以在其中加入各種添加劑，包括熒光粉、染料、無機(jī)量子點(diǎn)和有機(jī)閃爍體。目前研究成果發(fā)表在70余種科學(xué)出版物，該研究所正在深化與波蘭、哈薩克斯坦和中國的合作。

俄羅斯科學(xué)家發(fā)明太陽能風(fēng)能混合發(fā)電裝置

據(jù)科技部網(wǎng)站2016年7月12日?qǐng)?bào)道，莫斯科鋼鐵與合金學(xué)院的科學(xué)家研發(fā)了一款混合發(fā)電裝置，能將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，可廣泛應(yīng)用于各種氣候條件，對(duì)于交通不便、電力供應(yīng)困難的邊遠(yuǎn)地區(qū)居民點(diǎn)的供電具有重要意義。其主發(fā)電裝置是混合式垂直軸流式渦輪機(jī)，其內(nèi)測的葉片上裝備了太陽能電池。太陽能電池發(fā)出的電能在風(fēng)力發(fā)電輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)可以增強(qiáng)其轉(zhuǎn)速，也可直接輸出到儲(chǔ)能裝置或并網(wǎng)外送。據(jù)悉，發(fā)電裝置的多項(xiàng)參數(shù)優(yōu)于國際同類產(chǎn)品，風(fēng)力發(fā)電加太陽能發(fā)電使得其發(fā)電效率超過現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電裝置15%～20%。此外，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，在光線和風(fēng)力足夠時(shí)，年發(fā)電可達(dá)4兆瓦時(shí)，運(yùn)行壽命預(yù)計(jì)不少于20年。

新型丙烷/丁烷脫氫技術(shù)破解催化劑難題

據(jù)科技日?qǐng)?bào)2016年7月8日?qǐng)?bào)道，6月22日，由中國石油大學(xué)(華東)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)、中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計(jì)分公司設(shè)計(jì)的新型丙烷/丁烷脫氫(ADHO)技術(shù)，日前在山東恒源石油化工股份有限公司工業(yè)化試驗(yàn)取得成功，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。開發(fā)環(huán)保型非貴金屬催化劑，一直是丙烷/丁烷脫氫的一個(gè)技術(shù)難題。實(shí)驗(yàn)室課題組開發(fā)出無毒無腐蝕性的非貴金屬氧化物催化劑，并為之配套開發(fā)了高效循環(huán)流化床反應(yīng)器，成功實(shí)現(xiàn)脫氫反應(yīng)、催化劑燒焦再生連續(xù)進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果表明：烷烴的單程轉(zhuǎn)化率、烯烴的收率和選擇性與國外先進(jìn)技術(shù)相當(dāng)，技術(shù)原料不需要預(yù)處理即可直接進(jìn)入裝置反應(yīng)，省去了脫硫、脫砷、脫鉛等復(fù)雜過程；既適用于丙烷、異丁烷單獨(dú)脫氫，也適用于丙烷與丁烷混合脫氫；反應(yīng)與催化劑再生連續(xù)進(jìn)行，生產(chǎn)效率高；催化劑無毒，對(duì)環(huán)境無污染；催化劑為難熔氧化物，無腐蝕性，有利于裝置長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行；催化劑機(jī)械強(qiáng)度高，劑耗低等。

俄羅斯研究人員開發(fā)超高分子量聚乙烯新技術(shù)

據(jù)科技部2016年7月8日?qǐng)?bào)道，俄羅斯西伯利亞分院催化研究所最近開發(fā)出一種非熔融法制備超高分子量聚乙烯材料的新技術(shù)。目的是應(yīng)用于北極地區(qū)極端條件，聚合物材料要耐受-70～-75 ℃的低溫。當(dāng)聚乙烯分子量超過100萬時(shí)，會(huì)出現(xiàn)高耐沖擊性、耐寒性、耐腐蝕、耐磨損和低摩擦系數(shù)等特性。目前，每年全球超高分子量聚乙烯材料產(chǎn)量約為30萬噸，原因在于工藝復(fù)雜和資源、能源消耗高，西伯利亞分院催化研究所開發(fā)的這種新型催化劑，采用非熔融法制備超高分子量聚乙烯材料，開辟了一條降低產(chǎn)品制備成本的新路，產(chǎn)品可應(yīng)用于醫(yī)療產(chǎn)品、各種紡織制品及寒冷地區(qū)加固起降跑道的材料等。

引力波源頭黑洞生前模樣被揭秘

據(jù)科技日?qǐng)?bào)2016年7月8日?qǐng)?bào)道，波蘭華沙大學(xué)的一個(gè)研究小組根據(jù)人類首次探測到的引力波，揭示了一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)從產(chǎn)生到合并的整個(gè)過程。該研究有助于人們更好地理解引力波事件和宇宙演化的歷史。2015年9月，美國激光干涉儀引力波天文臺(tái)(LIGO)檢測到兩個(gè)合并中的黑洞產(chǎn)生的引力波GW150914，2016年2月，這一信號(hào)得到確認(rèn)，成為首個(gè)被人類探測到的引力波，6月16日，LIGO再次探測到引力波。相關(guān)成果發(fā)表在《自然》雜志上，科學(xué)家表示，利用雙黑洞構(gòu)造的高精度數(shù)值模型得出雙星系統(tǒng)的演化過程，并認(rèn)為據(jù)此能夠預(yù)測出雙黑洞合并產(chǎn)生的引力波特性。在這一模型的基礎(chǔ)上，研究人員計(jì)算出產(chǎn)生GW150914的兩個(gè)黑洞之前是兩顆巨大的恒星，質(zhì)量分別是太陽的40倍和100倍。它們誕生于宇宙大爆炸后的20億年，之后坍縮成兩個(gè)分別為29倍和36倍太陽質(zhì)量的黑洞，繼而合并為一個(gè)62倍太陽質(zhì)量的黑洞，并在這個(gè)過程中發(fā)出引力波GW150914。研究人員預(yù)測，在LIGO和其他引力波探測器更新硬件獲得更高的靈敏度后，黑洞合并將成為一種常見事件，預(yù)計(jì)每年將能探測到1000次。這項(xiàng)研究提供了一個(gè)框架，能夠幫助人們更好地理解引力波以及它們的波源。

俄羅斯成功研制出可發(fā)現(xiàn)太空碎片的探測鏡頭

據(jù)俄新社網(wǎng)站2016年6月20日?qǐng)?bào)道，近日，俄羅斯科學(xué)家研制出了可探測太空碎片的大尺寸鏡頭，并將于2016年底安裝到巴西的OPD天文臺(tái)。即將安裝的鏡頭是俄羅斯光電系統(tǒng)的主要組成部分，其透鏡直徑約800 mm，可發(fā)現(xiàn)并測量近地太空碎片的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，對(duì)太空碎片與航天器的靠近可發(fā)出預(yù)警。

俄羅斯將研制深空探測等離子體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

據(jù)騰訊網(wǎng)2016年6月7日?qǐng)?bào)道，俄羅斯科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合集團(tuán)動(dòng)力機(jī)械制造科技委員會(huì)將著手無極等離子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的研發(fā)。研究表明，各種類型的電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率不過100 kW，而無極等離子體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有高效能、大功率的特點(diǎn)，符合深空探測的要求。

NASA與多所高校聯(lián)合開發(fā)火星探測人形機(jī)器人

據(jù)國防科技情報(bào)每日快報(bào)2016年5月29日?qǐng)?bào)道，美國馬薩諸塞洛厄爾大學(xué)、東北大學(xué)、麻省理工學(xué)院、英國蘇格蘭愛丁堡大學(xué)等高校陸續(xù)收到NASA“瓦爾基里”火星探測人形機(jī)器人樣機(jī)研制合同，將共同研究改進(jìn)其操控性和自主機(jī)動(dòng)能力?！巴郀柣铩痹从?013年美國國防先進(jìn)研究計(jì)劃局(DARPA)機(jī)器人挑戰(zhàn)賽，最初用于開展搜救任務(wù)，經(jīng)一系列機(jī)電、軟件升級(jí)和模擬試驗(yàn)，已成為NASA太空機(jī)器人挑戰(zhàn)賽的有力候選者。該機(jī)器人高1.8 m、質(zhì)量125 kg，配有200多個(gè)獨(dú)立傳感器，具有44個(gè)自由度。NASA計(jì)劃2030年前發(fā)射“瓦爾基里”機(jī)器人開展火星基地建造和維護(hù)等工作。

美國成功研發(fā)出量子傳感與成像技術(shù)

據(jù)國防科技情報(bào)每日快報(bào)2016年5月6日?qǐng)?bào)道，美國加州大學(xué)巴巴拉分校成功利用量子力學(xué)原理研制出量子傳感器，實(shí)現(xiàn)量子傳感與成像技術(shù)。此傳感器利用一個(gè)單原子來捕捉納米材料的高分辨率圖像，具有納米尺度的太空分辨率和精致的敏感性，其納米級(jí)尺寸使其能最小限度地影響材料基本物理性質(zhì)。此外，該傳感器可在室溫及6K溫度下工作，能夠用于研究各種物相及相變，不僅有利于基礎(chǔ)物理研究，更有利于應(yīng)用技術(shù)發(fā)展。

科學(xué)家發(fā)明低成本可穿戴柔性碳納米管傳感器新型制造技術(shù)

據(jù)國防科技情報(bào)每日快報(bào)2016年5月5日?qǐng)?bào)道，以色列希伯來大學(xué)近日展示了一項(xiàng)低成本碳納米管傳感器的新型制造技術(shù)。它基于新型的噴墨3D打印技術(shù)，可將傳感器集成至混合動(dòng)力設(shè)備元件或小型電子設(shè)備中，如可穿戴式生物傳感器。此技術(shù)可通過選擇特定的納米晶體，用于在紫外光近紅外范圍內(nèi)的可調(diào)諧傳感器。目前技術(shù)細(xì)節(jié)尚不清楚，但將推動(dòng)各種低成本小型設(shè)備，如傳感器、發(fā)射器、晶體管和其他小型互動(dòng)設(shè)備的發(fā)展。