8725米！亞洲陸上最深定向井鉆探成功

中國石化西北油田所屬的順北油氣田再創(chuàng)紀(jì)錄：6月30日，順北55X井完鉆井深8725米，創(chuàng)亞洲陸上定向井最深紀(jì)錄。鉆探該井采用的超深水平井鉆井技術(shù)已在順北油氣田成功鉆探近40口8000米以上的超深井，標(biāo)志著我國超深井鉆井技術(shù)國際領(lǐng)先。

據(jù)介紹，在8000米深度的定向井中，鉆具“軟得像面條”，鉆井存在工具匱乏、井眼軌跡難控制等難點(diǎn)。中國石化西北油田經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)與創(chuàng)新，形成了集降摩減阻工具研發(fā)、無線隨鉆測量工具改進(jìn)、井眼軌跡精確控制和水平井安全延伸評(píng)估于一體的超深水平井鉆井技術(shù)，相當(dāng)于給鉆頭加裝精準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在8000米深的地下三維空間中“指哪兒打哪兒，精確中靶”。

“雪龍2”號(hào)首赴北極科考

7月15日，由自然資源部組織的中國第11次北極科學(xué)考察隊(duì)搭乘“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船的從上海出發(fā)，執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)。這是“雪龍2”號(hào)繼順利完成南極首航后，首次承擔(dān)北極科學(xué)考察任務(wù)。

第11次北極科學(xué)考察將圍繞應(yīng)對(duì)全球氣候變化、北極綜合環(huán)境調(diào)查和北極業(yè)務(wù)化觀監(jiān)測體系構(gòu)建等內(nèi)容，在北極公海海域，以走航觀測、斷面綜合調(diào)查及冰站考察等方式，重點(diǎn)開展北冰洋中心區(qū)綜合調(diào)查、北冰洋生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查、北冰洋海洋酸化監(jiān)測與化學(xué)環(huán)境調(diào)查、新型污染物監(jiān)測和北冰洋?！?dú)庀嗷プ饔糜^測等調(diào)查任務(wù)。

節(jié)能30%！ 中國地鐵迎來永磁時(shí)代

6月28日，由中車株洲所旗下時(shí)代電氣提供永磁牽引系統(tǒng)等裝備的長沙地鐵5號(hào)線正式開放載客，這是我國首條全線采用永磁牽引系統(tǒng)的地鐵線路，標(biāo)志著中國地鐵迎來新時(shí)代——永磁時(shí)代。

相比交流異步牽引系統(tǒng)，永磁同步牽引系統(tǒng)具有高功率密度、高效率、高功率因數(shù)和低噪聲、輕量化等顯著優(yōu)勢。永磁牽引系統(tǒng)應(yīng)用于軌道交通車輛牽引，可以提高牽引功率、節(jié)能降耗、減少維護(hù)量、降低全壽命周期成本。根據(jù)第三方測評(píng)，永磁牽引系統(tǒng)的平均節(jié)能率超過30%。在降噪方面，永磁牽引系統(tǒng)噪聲更小，可有效提高乘客的舒適度。在輕量化方面，永磁電機(jī)則比異步電機(jī)輕了110公斤，可有效減少空間占比和能耗比。

氣球注滿水 可變身高性能發(fā)電機(jī)材料

灌了水的氣球，有很好的彈性和可拉伸特性，構(gòu)成氣球的PVC材料則具有優(yōu)良摩擦電特性——在科研人員眼中，注水的氣球成了制作發(fā)電機(jī)的好材料。

近日，浙江大學(xué)海洋學(xué)院海洋電子與智能系統(tǒng)研究所納米能源研究團(tuán)隊(duì)，利用氣球制成了可用于收集波浪能的多倍頻高性能摩擦納米發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)由一個(gè)方形盒和一個(gè)水氣球兩部分構(gòu)成：方形盒內(nèi)壁上覆蓋一層導(dǎo)電銅箔，導(dǎo)電銅箔表面粘一層尼龍薄膜，將導(dǎo)線放入注有氯化鈉水溶液的氣球，再將制作好的水氣球放到方形盒中，這臺(tái)發(fā)電機(jī)即可投入使用。

該發(fā)電機(jī)可收集任意方向的機(jī)械能，在海洋能收集方面具有廣闊前景。相同條件下，它在一個(gè)工作周期內(nèi)的總轉(zhuǎn)移電荷是傳統(tǒng)摩擦納米發(fā)電機(jī)的28倍。

國際首臺(tái)100兆瓦

先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)問世

近日，中科院工程熱物理所研究員陳海生團(tuán)隊(duì)完成了100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)的集成測試，各項(xiàng)結(jié)果全部合格，達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。

經(jīng)過多年努力，研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后攻克了多級(jí)膨脹機(jī)全三維設(shè)計(jì)、復(fù)雜軸系結(jié)構(gòu)、變工況調(diào)節(jié)與控制等關(guān)鍵技術(shù)，研制出國際首臺(tái)100兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多級(jí)高負(fù)荷膨脹機(jī)，具有集成度高、效率高及壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

目前世界上有兩座百兆瓦級(jí)商業(yè)運(yùn)行的壓縮空氣儲(chǔ)能電站，都采用燃燒天然氣的傳統(tǒng)技術(shù)路線。中科院工程熱物理所示范項(xiàng)目建成后，將成為國際上效率最高，技術(shù)最先進(jìn)的百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站。

二齒獸類研究獲進(jìn)展

近日，中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所劉俊研究團(tuán)隊(duì)在二齒獸類研究方面取得進(jìn)展。該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了對(duì)一件二齒獸類的近完整頭骨及部分下頜的研究成果，根據(jù)化石產(chǎn)地及發(fā)現(xiàn)者將其命名為白氏桃河獸。

這一新屬種有下列特征區(qū)別于其他屬種：犁骨腹面光滑，缺乏翼骨龍骨突，翼骨中板窄，淚骨與隔頜骨接觸，翼骨不與上頜骨接觸，枕髁寬、弧形，側(cè)齒骨架細(xì)、但有明顯的背腹面。

質(zhì)子“高速公路”破解燃料電池百年挑戰(zhàn)

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）燃料電池創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)首次通過半導(dǎo)體異質(zhì)界面電子態(tài)特性，把質(zhì)子局域于異質(zhì)界面，設(shè)計(jì)和構(gòu)造出具有最低遷移勢壘的質(zhì)子通道，從而助推超質(zhì)子，獲得優(yōu)異電導(dǎo)率。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

燃料電池是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)，其潔凈、高效、無污染的特點(diǎn)越來越引起關(guān)注。高離子電導(dǎo)率的電解質(zhì)開發(fā)是解決目前燃料電池應(yīng)用問題的關(guān)鍵。

在傳統(tǒng)質(zhì)子傳導(dǎo)材料里，質(zhì)子需要克服巨大的能壘，通過氧空位跳躍前行。本研究相當(dāng)于給質(zhì)子“修建高速公路”，即利用半導(dǎo)體異質(zhì)界面場誘導(dǎo)金屬態(tài)，助推超質(zhì)子又快又好地“跑起來”，從而獲得優(yōu)異電導(dǎo)率。這與傳統(tǒng)電解質(zhì)材料電導(dǎo)率相比，提升了3個(gè)數(shù)量級(jí)，并且實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)質(zhì)子陶瓷燃料電池的示范。

農(nóng)作物正在吸收微塑料

塑料污染正成為整個(gè)地球表層生態(tài)系統(tǒng)最嚴(yán)重的威脅之一。一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，微塑料可以被農(nóng)作物吸收并進(jìn)入其可食用部位。該研究由中科院煙臺(tái)海岸帶研究所與南京土壤研究所合作完成，相關(guān)論文于7月13日在線發(fā)表在《自然·可持續(xù)性》上。

真實(shí)環(huán)境中發(fā)生植物吸收富集微塑料，這也意味著微塑料可能通過食物鏈傳遞而存在于我們所食用的肉類和奶制品中。論文通信作者駱永明表示，目前還不了解攝入微塑料如何影響健康，需要對(duì)微塑料攝入的健康效應(yīng)開展研究。除了可能產(chǎn)生人體健康風(fēng)險(xiǎn)外，從農(nóng)業(yè)環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展的角度考慮，也亟需對(duì)塑料垃圾的堆放及微塑料向環(huán)境的排放進(jìn)行有效監(jiān)控。

2100年世界總?cè)丝趯⑦_(dá)88億

一個(gè)國際研究小組近日在英國《柳葉刀》雜志發(fā)表文章稱，到2100年，全球人口將達(dá)到88億，比聯(lián)合國目前的預(yù)測少20億，而且，生育率下降和人口老齡化會(huì)塑造新的全球力量格局。

研究人員稱，到本世紀(jì)末，除非有大量移民涌入，否則195個(gè)國家中有183個(gè)將跌破保持人口水平的替代率臨界值。此外，包括日本、西班牙、意大利、泰國、葡萄牙、韓國和波蘭在內(nèi)的20多個(gè)國家的人數(shù)將至少減少一半;而撒哈拉以南非洲地區(qū)的人口將增加2倍，達(dá)到約30億。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，隨著全球生育率下降和預(yù)期壽命增加，5歲以下兒童的數(shù)量預(yù)計(jì)減少40%以上——從2017年的6.81億減少到2100年的4.01億;65歲以上人口的數(shù)量將達(dá)到23.7億;80歲以上人口的數(shù)量將激增到8.66億。

恐龍最早順序換羽行為被發(fā)現(xiàn)

換羽是鳥類生命周期中重要行為之一，這種行為如何演化而來？目前學(xué)界知之甚少。近日，以色列和中國的科學(xué)家在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上發(fā)表已知最早的順序換羽行為的化石記錄及研究成果。研究認(rèn)為能夠確保鳥類和非鳥長羽毛恐龍維持全年飛行能力的順序換羽模式至少在約1.2億年前已經(jīng)出現(xiàn)，推測其演化與日常覓食或躲避掠食者的行為緊密相關(guān)。

基于對(duì)現(xiàn)生鳥類換羽行為的認(rèn)知，該研究進(jìn)一步對(duì)中生代的非鳥長羽毛恐龍進(jìn)行了同樣的觀察，發(fā)現(xiàn)在著名的四翼恐龍——小盜龍中同樣具有順序換羽的現(xiàn)象。

科學(xué)家開發(fā)出鈉電池

俄羅斯和德國的科研人員共同合作，日前研發(fā)出可以替代鋰離子電池的鈉電池。由于鈉電池材料價(jià)格低廉，或可成為廣泛用于智能手機(jī)的新一代電池。相關(guān)研究成果發(fā)表在《納米能源》雜志上。

鈉儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，多年來，全球科研人員一直致力于研發(fā)一種以鈉材料為基礎(chǔ)的電容量更高、價(jià)格又低廉的電池，以替代目前的鋰離子電池，電容量高的鈉電池要比鋰離子電池更具有商業(yè)優(yōu)勢。

俄德科研人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果將鈉原子用一種特殊的方式“包裹”起來，比如，像三明治那樣，將鈉原子放置在兩層石墨烯之間，就可以大大提高這種鈉原子結(jié)構(gòu)的電容量，進(jìn)而開發(fā)出高性能的鈉電池。

農(nóng)田巖石風(fēng)化能大量去除二氧化碳

近日，一項(xiàng)新研究提出了一種被稱為“增強(qiáng)型巖石風(fēng)化”的技術(shù)，該技術(shù)主要是通過將石粉撒在農(nóng)田上，來增強(qiáng)土壤從大氣中清除二氧化碳的能力。

巖石在環(huán)境中分解時(shí)自然會(huì)吸收二氧化碳，而增強(qiáng)巖石風(fēng)化是加強(qiáng)這一過程的一種方法，首先將巖石粉碎以增加其表面積，然后將粉塵添加到土壤中以加速封存過程。為此，科學(xué)家開發(fā)了一個(gè)模型，該模型考慮了各國不同的二氧化碳去除潛力以及所涉及的成本。通過分析發(fā)現(xiàn)，在全球范圍內(nèi)，加強(qiáng)巖石風(fēng)化每年可以從空氣中吸取多達(dá)20億噸的二氧化碳。

地球上最快的眼睛

盡管比一根木制火柴棍大不了多少，但鼓蝦已經(jīng)因其聲音響亮、快速閉合的螯而聞名——發(fā)出的聲音能震暈獵物和對(duì)手?，F(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)這種海洋甲殼類動(dòng)物的視力可以與這種速度相匹配。

近日，在一項(xiàng)新研究中，科學(xué)家將一根細(xì)導(dǎo)線插入一只活蝦的眼中，并記錄下眼睛對(duì)閃爍光線的電脈沖反應(yīng)。發(fā)表在《生物快報(bào)》的這項(xiàng)研究顯示，這種甲殼類動(dòng)物每秒刷新它們的視野160次。

這是地球上所有動(dòng)物中刷新視野率最高的動(dòng)物之一。鴿子與之非常接近，每秒可以對(duì)視野進(jìn)行143次采樣，而人類最高只能達(dá)到每秒60次。當(dāng)人類和所有其他脊椎動(dòng)物看到的是一片模糊時(shí)，鼓蝦卻能檢測到在其視野中移動(dòng)的離散圖像。

新技術(shù)實(shí)現(xiàn)開窗降噪

夏天來了，你是否覺得沒有了玻璃的阻擋，窗外的蟬似乎是在你的耳邊高歌？近日，一項(xiàng)新研究介紹了一種新型降噪設(shè)備，它可以通過打開的窗戶將傳進(jìn)來的噪聲降下來。

新加坡南洋理工大學(xué)研究人員組裝的這種設(shè)備包括24個(gè)揚(yáng)聲器（直徑均為4.5厘米），揚(yáng)聲器以網(wǎng)格形式固定在窗戶內(nèi)側(cè)的格柵上，窗戶外側(cè)有一個(gè)傳感器。如果傳感器檢測到建筑物外部的噪聲，揚(yáng)聲器便會(huì)發(fā)出和該噪聲頻率相同、聲波相反的“噪聲”。因此，“反噪聲”和被檢測到的噪聲相互抵消，從而降低進(jìn)入室內(nèi)的噪聲污染——甚至在窗戶打開的情況下也可以實(shí)現(xiàn)。

研究表明，這種設(shè)備成功降低了通過打開的窗戶傳輸?shù)脑肼?。研究人員希望可以利用該設(shè)備，在窗戶打開的情況下，一邊降低傳入室內(nèi)的噪聲水平，一邊保持室內(nèi)通風(fēng)，從而改善城市居民健康。

單層原子制成最薄鏡子

鏡子通常是由金屬或鍍膜玻璃制成的，如今，僅由幾百個(gè)原子就可構(gòu)成世界上最薄的鏡子。日前，德國研究人員在《自然》發(fā)表研究稱，他們用單層銣原子制造了一面鏡子，并相信這是有史以來最薄的鏡子。

“當(dāng)原子間的間距很小時(shí)，它們不會(huì)獨(dú)立發(fā)光，而會(huì)相互干擾。結(jié)果會(huì)形成一個(gè)二維平面，可以反射照在上面的光?！毖芯咳藛T說。

該反射鏡的工作原理是將偏振光照射到原子所在的真空中，研究人員檢測了這一原理，并測量了其反射回的光量。研究人員表示，進(jìn)一步探索光介導(dǎo)的原子間相互作用，可能會(huì)在量子光學(xué)領(lǐng)域帶來新發(fā)現(xiàn)。

鉛筆畫變身皮膚電子傳感器

畫在紙上的鉛筆素描可以被用作傳感器，檢測各種生理信號(hào)，包括心率、皮膚溫度和汗液中的化合物。日前，美國密蘇里大學(xué)的研究人員開發(fā)出由紙上的鉛筆印跡制成的電極——當(dāng)這些電極被畫到皮膚上時(shí)，它可以接收人體的電信號(hào)。研究人員認(rèn)為，這可能是一種更便宜的替代其他皮膚電極（如銅或硅）的材料。

該團(tuán)隊(duì)通過在普通辦公復(fù)印紙上繪制網(wǎng)格狀幾何草圖來制造電極。然后，他們在紙上噴上黏合劑，使其能夠粘在人的皮膚上。隨后他們用一根導(dǎo)電電纜將紙筆電極連接到外部數(shù)據(jù)記錄硬件上。

鉛筆在紙上形成的石墨線是導(dǎo)電的，可以傳遞人體皮膚表面的電信號(hào)。例如，心電圖（ECG）使用固定在皮膚上的電極記錄心臟的電活動(dòng)。