科技动态

2011-08-15 00:49
大众科技 2011年5期

科技动态

我国滨海盐碱地棉花栽培技术国际领先

由山东棉花研究中心等单位完成的“中国滨海盐碱地棉花栽培技术体系的建立与应用”项目通过专家鉴定,达到国际领先水平。该体系将我国盐碱地植棉技术提高到世界一流水平,使滨海盐碱地棉花丰产、丰收变为现实。

据介绍,我国植棉区内的滨海盐碱地主要分布在长江口以北,总面积为2500多万亩,其中已开发植棉1200万亩。长期以来,滨海盐碱地植棉存在出苗成苗难、缺苗断垄严重,施肥不合理,肥料利用率低,棉花早衰或贪青晚熟以及棉田管理繁琐、用工多、投入大等突出问题。针对这些突出问题,山东棉花研究中心联合山东农业大学、中国农业大学等单位组成了课题组对滨海盐碱地棉花成苗、施肥、控衰、轻简等关键技术进行了近20年的研究探索,创建了“促进成苗、合理施肥、调控熟相、轻简管理”为主要内容的“中国滨海盐碱地棉花栽培技术体系”。

山东棉花研究中心副主任董合忠研究员告诉记者,促进成苗技术是该体系的核心。成苗技术利用灌溉(降雨)、覆盖、沟种、膜下温室和播期调整等创造盐分在土壤耕层或根区的不均匀分布,使至少部分根系处在少盐或低盐的环境,促进棉花出苗、成苗和生长发育;合理施肥技术是依据盐碱地土壤养分特征、盐碱程度、棉花产量目标,进行分类施肥、平衡施肥,提高施肥的科学性和有效性;调控熟相技术主要通过选用对路品种、合理密植和科学化控,塑造合理群体,控制封行时间和封行程度,协调棉花库源关系和根冠关系,获得正常熟相;轻简管理技术是充分发挥棉株体自身超强的调节和补偿能力,用最少的作业量,实现高产优质前提下的节本增产、丰产丰收。

据了解,该体系已连续四年被农业部确定为全国主推技术,在江苏、山东、河北和天津等省市的滨海盐碱地棉区进行了大规模的推广应用,2005年至2010年已累计推广应用4650万亩,新增经济效益 71.85亿元,有力地推动了我国滨海盐碱地棉花生产的发展。专家认为,发展盐碱地植棉,对于缓解粮棉争地矛盾,促进农业产业结构调整,提升棉花生产水平,改善生态环境,增加农民收入具有极其重要的意义。

(科技网)

沼气纯化成车用燃气

南宁市在沼气纯化天然气的产业化研究方面取得突破,项目实施单位安宁淀粉有限责任公司已实现日产万方沼气纯化车用燃气稳定试运行,并成功投运至出租车行业。这项技术主要利用木薯淀粉和酒精高浓度有机废水为原料生产生物燃气(沼气),并将沼气纯化为天然气。

产业沼气补充和替代天然气,是国家“十二五”规划中关于发展新能源的主要方向之一。2006年,基于解决木薯淀粉和酒精废水治理利用问题,安宁淀粉有限责任公司开展了这一项目的研发工作,并在中国农业大学生物工程中心的技术支持下,研制出一套全程自动化控制系统。这一技术利用快速高效厌氧发酵技术,以木薯加工过程中产生的高浓度有机废水为原料生产沼气,并对沼气进行纯化压缩,制备成压缩生物燃气,作为民用燃气和车用燃气。

2010年,这一项目被列为南宁市重大科技示范项目。经过一年多的努力,公司与中国农大共同完成了项目整体技术路线设计和关键技术开发,并对相关设备进行了安装。日前,安宁公司已将废液发酵产生沼气的日产量提高到两万立方米,生物天然气产出量可稳定在1.2万立方米以上。

2011年3月5日~4月15日,公司已累计生产生物燃气42万立方米,产品主要供给南宁市出租车行业。目前,全市已有60辆出租汽车改装使用沼气纯化天然气。专家认为,这一项目有望在5~10年内解决南宁市天然气的本地供应问题。

据最新的车辆尾气检测报告,车辆使用沼气纯化生物燃气的一氧化碳排放量要比使用汽油的排放量少 20%,二氧化碳排放量减少99%。

(科技日报)

屋顶式太阳能中高温蒸汽系统试机成功

全球首个可应用于工业领域的屋顶式太阳能中高温蒸汽系统,在山东德州皇明中国太阳谷试机成功。该系统采用皇明研发的“线性菲涅尔反射”聚光集热技术,可提供100℃~250℃的工业用热,该技术也成功应用于高温热发电领域。

据悉,该系统采用的“线性菲涅尔反射”聚光集热技术,其核心是镀膜钢管及系统的相关集成技术。聚光集热器能自动跟踪太阳并收集太阳能,产生高温高压蒸汽,提供工业用热,系统可安装在厂房顶部,不额外占用土地资源,投资和运行成本较低。至此,皇明公司的太阳热利用产业在低温生活用热(40℃~80℃)、中温工业应用(80℃~250℃)、高温热发电(>250℃)等方面实现了“温度对口、梯级利用”的技术突破。

皇明太阳能中高温工业事业部负责人王杰说,该工业蒸汽系统试机成功,为太阳能中高温热利用在工业生产等领域的应用,特别是太阳能锅炉、纺织印染、食品加工业、造纸业、化工业等需要高温热蒸汽或热空气的工业领域大规模应用,打下了基础。目前,皇明正在陕西、山东、上海等地多个行业建设太阳能中高温应用示范项目。此外,该系统使用的镀膜钢管解决了中温玻璃集热管耐温耐压性能低的问题,在 300℃~350℃的空气中可长期稳定工作,寿命长,适合大规模工业推广应用。该产品由皇明公司生产,已出口到美国、德国、西班牙、澳大利亚等地。

相关资料显示,我国工业耗能当中热能约占 53%,如果食品加工业、造纸业、塑料业、医药业等8行业热能消耗的 10%由太阳能提供,年节能可达 2663万吨标准煤,减排二氧化碳8682万吨,年产值至少可达1000亿元以上。

(科技日报)

物种灭绝的速率或许没有想象的那么糟

“物种灭绝的速率或许没有想象的那么糟,人类还有时间来亡羊补牢。”中山大学生命科学院教授何芳良用自己的研究成果给人们以新的启示。这一成果刊登在5月19日出版的国际著名学术期刊《自然》上。

物种灭绝是20至21世纪地球面临的一大灾难。由于缺少直接测量物种灭绝速率的方法和可靠的评估数据,传统的估计物种灭绝速率的方法是建立在所谓“种—面积曲线”的理论之上,即根据受破坏的生态环境面积,逆向推导计算物种灭绝的速率。此方法所得到的物种灭绝速率总是大大高于实际的物种灭绝速率。

针对这种理论,何芳良在题为《种—面积曲线总是过高估计由生境丧失导致的物种灭绝速率》的论文中,以严谨的数学模型、大量的实验数据推翻上述结论。论文解释说,“种—面积曲线”使用倒推法,忽略了一个严重的问题,那就是增加一个物种所需要的环境面积实际上比灭绝一个物种所需要的面积要小得多,由此证明了“种—面积曲线”反推法和“灭绝债务”毫无关系。何芳良的研究成果也再次为物种灭绝提出了新的课题——物种在哪里?分布区域有多大?我们需要准确的物种分布数据。

但我们的形势依然严峻。何芳良用“迫在眉睫”来形容当前物种所面临的危机。他指出,虽然研究结果表明真实的物种灭绝速率没过去报道和想象的那么高,但我们并不否认真实存在且日趋严重的生境丧失对物种的危害。实际上,生境破坏仍是物种灭绝的最主要因素,政府要引起重视,提高对生物多样性保护的投入。

(科技日报)

我国绘制出鲤鱼全基因组序列图谱

中国水产科学研究院近期召开新闻发布会宣称,我国成功完成鲤鱼全基因组测序,并绘制鲤鱼基因组框架图谱、基因组物理图谱和高密度连锁图谱。为此由中国水产科学研究院水产生物应用基因组研究中心、黑龙江水产研究所和中科院北京基因组研究所于2009年底共同实施的“鲤鱼基因组计划”,历时一年终于取得重大成果,远超世界第一。为鲤鱼基因组辅助育种研究、优良品种快速培育提供了重要基础。

鲤鱼基因组有100条染色体,是目前完成全基因组测序研究物种中染色体数目最多的脊椎动物。从物种进化角度看,鲤鱼是已开展全基因组研究物种中全基因组复制事件最多的物种,而全基因组复制作为生物基因组进化的重要历史事件在现实物种的基因组中都留下重要证据。鲤鱼全基因组测序结果不仅对鲤鱼基因组辅助育种研究,快速培育抗病、抗逆、优质、高产的优良品种提供重要基础,而且对鲤科鱼类物种进化和种类分化的阐明也具有重要价值。

“鲤鱼基因组计划”牵头人、中国水产科学研究院生物技术领域首席科学家孙效文研究员介绍,由于鲤鱼的多数经济性状属数量性状,决定数量性状的基因很难获得对应的基因转录结果,而只能获得性状连锁分析结果数量性状位点(QTL),为使经济性状的QTL能在全基因组装配结果中找到决定基因,需要一个高密度遗传图谱来介导。鲤鱼基因组框架图、物理图谱和高密度遗传连锁图的完成,将使全基因组序列的装配结果与物理图谱和高密度连锁图谱实现整合,初步形成鲤鱼基因组精细图谱,使经济性状的遗传图谱定位跨越到基因组图谱和功能基因的精确定位,标志着鲤鱼分子育种等相关研究正式进入基因组时代,这将必然推动鲤鱼育种技术的全面进步。

(科技日报)

南开大学一项发明挽救30万人生命

记者从南开大学了解到,南开大学的教授们经过30多年潜心研究,发明一项具有自主知识产权的新技术:采用天然树脂材料,通过“洗血”的方式,治疗红斑狼疮、重症肌无力、急性肝炎、肾衰以及内毒素血症等疑难病症,临床成功应用高达30余万人次。这项发明不仅获得了中国、美国、日本等多国的发明专利,还因其广泛的实际应用价值获得了5月10日在北京颁发的我国第六届“发明创业奖”。

这项科学研究是由南开大学俞耀庭教授领衔完成的,可在短短几个小时内让药物急性中毒的患者起死回生,还在自身免疫疾病方面开辟了一条新的治疗途径。经过近两年的深入研究,这项技术的治疗范围由红斑狼疮、重症肌无力、急性肝炎等,扩大到肾衰及内毒素血症,还可用于缓解高血脂症、冠心病等。专家们将树脂作为医用血液净化吸附材料,取材天然,可使人体产生的排异性大大减低。与国外同类技术相比,在临床上采用“全血灌流”方式也是该项技术的优势之一,治疗时不对患者进行血浆分离,也就无需在治疗后补充血浆以维持生命,大幅度降低了治疗费用,惠泽大众。目前,一个有关血液灌流树脂的“产、学、研、用”相结合的基地在国内建立,有效推动了医用树脂的生产和医疗器械行业的发展,并产生了上亿元人民币的经济效益。

(科技日报)

稀土材料专家探讨新一代节能光源发展

在黑夜不用电、不用火也能发光照明?稀土发光材料可以帮助您实现这一“梦想”。5月 13日,在中国计量学院举行的第七届全国稀土发光材料学术研讨会上,来自加拿大、新加坡、日本以及中国的270余名稀土发光材料领域专家、学者和企业家带来了当前国内外稀土发光材料研究与产业化应用的主体方向和最新成果。

稀土是一个巨大的发光材料宝库。“现在我们已经开发出许多实用的发光材料,稀土发光材料就是其中的一种。”大会主席、中国科学院长春应用化学研究所党委书记张洪杰研究员告诉记者。

据张洪杰介绍,“稀土发光材料的神奇之处还远不止于此。比如使用了稀土发光材料涂层的指示牌,就算没有电,它也会发光。现在地铁里的指路标牌都是由这样的材料制成的,即使停电,地铁隧道也不会一片漆黑,它也能引导大家走出去!用稀土发光材料制成的LED灯通过改变电流,可以使灯光变色,实现多极发光。如小电流时为红色,随着电流的增加,可以依次变为橙色、黄色,最后为绿色。”

在此次会议上,专家们围绕稀土发光材料设计、合成、制备、表征,半导体照明及显示荧光材料的研究,稀土发光材料理论研究,稀土发光材料应用研究,稀土发光材料产业化工艺等主题展开了热烈的讨论。

(科技日报)

高速重载机车及车辆车轴用钢实现国产化

首钢贵阳特殊钢公司等单位研发的高速、重载机车及车辆车轴用钢,成功应用到我国9600kW、7200kW大功率机车轴和地铁车轴上,可替代进口,有效解决了高品质车轴钢国产化问题。国家科技支撑计划“高速重载列车关键材料及制品研发”项目“高速、重载机车及车辆车轴用钢”课题,5月23日在贵阳通过科技部委托、贵州省科技厅组织的专家验收。

随着我国铁路的不断提速和高铁的快速发展,包括高品质车轴钢在内的高速、重载列车关键材料及其部件的需求巨大。为有效解决上述材料的国产化问题,为我国高铁发展提供科技支撑,2007年,贵州省科技厅组织首钢贵阳特殊钢有限责任公司、贵州大学和贵州科创新材料生产力促进中心等单位,联合申报了国家科技支撑计划“高速重载列车关键材料及制品研发”项目。

在科技部立项支持下,项目课题“高速、重载机车及车辆车轴用钢(EA4T钢)”自2008年实施以来,科技人员围绕“EA4T钢关键成分参数的控制与高均质、纯净化的冶炼工艺”“EA4T钢大锭模的设计及凝固条件”“EA4T钢组织均匀化热加工工艺及在线温度控制系统”“大截面EA4T钢细化晶粒的热处理新工艺”“大截面EA4T钢的显微组织结构与强韧性、疲劳断裂关系的规律”5方面展开攻关研究。

验收组专家评价,该课题攻克了高速重载机车及车辆车轴用钢在成分控制、冶炼、浇铸、锻造及热处理工艺产业化的技术难题,在大钢锭浇铸技术、组织均匀化热加工工艺及大型实物车轴热处理工艺等方面形成了相应的技术创新点,研发出的产品性能达到国际先进水平。

目前,首钢贵阳特钢公司建成了满足欧洲标准的高品质车轴钢生产线,产能达25000吨/年。

(科技网)

我国成功研制最大功率电子直线加速器

记者近期从无锡市科技局获悉,由无锡爱邦辐射技术有限公司、中科院高能物理研究所联合研制成功的“S波段10MeV~20kW电子直线加速器”,日前通过江苏省科技成果鉴定。专家组成员一致认为该产品加速管采用了聚束器与加速段阶变相速一体化的新型结构,设计为国内外首创。

无锡爱邦辐射技术有限公司多年来,一直注重科技人才的引进与开展产学研合作。5年前,公司产业结构调整,与中科院高能物理研究所全面合作,先后建立了国内首家江苏省电子辐照加速器工程技术研究中心、江苏省企业院士工作站、国家级博士后科研工作站等科研开发平台,集聚高端人才资源,组成由陈森玉和柴之芳两位院士领衔、有20余位研究员、教授级高工参与的研发团队,实施科技创新战略、瞄准加速器行业国际先进水平、加快新型辐照加速器的研发和产业化、辐照工艺及辐照新材料的研发,快速形成公司的核心技术和核心竞争力。

据了解,本次通过鉴定的“S波段10MeV~20kW电子直线加速器”,经中国计量科学研究院测试,能量为10.2MeV、额定束功率 22.1kW,达到和超过了10MeV、20kW的设计指标,是目前国内10MeV加速器中功率最大、技术水平最先进的工业电子直线加速器,其平均束功率处国内最高水平。

据介绍,该加速器可在常温下对不同类型的物品进行辐照加工处理,实现对诸如医疗卫生用品的消毒灭菌,食品及农副产品的杀虫、灭菌、保鲜,化工及医疗高分子材料的改性,半导体元件的性能改良等功能,具有明显的社会和经济效益。

(科技日报)

我国科学家发现灵长类“脑中之脑”中的“自我”

《猕猴前额叶—顶叶在不同空间坐标系处理信息的作用》是中国科学院昆明动物研究所马原野课题组和胡新天课题组承担的国家基金重点项目。经过5年研究,该研究团队发现了灵长类大脑前额叶背侧部涉及到了与“自我”相关的信息处理。这可能是人类自我意识产生的神经基础。

大脑前额叶是位于灵长类动物和人大脑半球额部的一块皮层。这块皮层和灵长类高度发达的智力有明显的关系,被称为“脑中之脑”。尽管对前额叶在脑高级功能中的作用谁都不会怀疑,但很多具体的细节还是不甚清楚,比如背侧大脑前额叶在处理工作记忆信息时,是否处理所有的空间工作记忆信息?他们的研究结果清楚地显示了灵长类背侧前额叶仅对自我为中心的空间信息处理负责,而与大环境为中心的空间信息处理无关。其意义在于,在动物界数千种动物中,只有人、大猿、海豚、大象和鸽子少数几种动物能认识自己的镜像,这种能力被认为是自我意识产生的萌芽。在前额叶背侧部,一些神经元可能同动物的体态语言和“精神图像”有关,而语言和精神图像在自我意识的产生中,有着十分重要的作用。他们认为背侧部前额叶以自我为中心的空间功能可能不仅仅同工作记忆有关,而更可能同“自我意识”的产生有着相当密切的关系。

该研究结果得到了国际相关研究领域的重视,最近,英国一家著名的神经科学杂志 Neuroscience & Biobehavioral Reviews特邀请该研究团队对其系列研究工作撰写了一篇综述文章,已在网上发表。

(科技日报)

光伏“薄膜硅太阳能电池”863项目启动

力诺光伏集团联合上海交通大学、清华大学、中科院半导体研究所共同开发的《SPA器件结构柔性薄膜硅太阳能电池产业化关键技术》项目日前顺利通过国家“863计划”专家评审,并获得国家专项资金支持。5月 12日,该项目启动仪式在力诺科技园举办。

据了解,该项目旨在研发一种高效柔性薄膜硅太阳能电池。超薄超软的太阳能电池与传统的晶硅太阳能电池组件不同,其最大优点是可弯曲,厚度低,可像纸卷一样安装、使用。研发成功后,该产品将颠覆光伏行业的传统应用范围,为笔记本电脑、手机、电动汽车等民用品辅助充电,并将使BIPV(光伏与建筑一体化)工程的实施更简单、更灵活。项目负责人张亚非教授认为:“本次研究除了要通过创新的SPA结构实现真正的量产技术,重要的是使我国的光伏技术能够产生一种自主创新知识产权,通过掌握关键技术占据主动权。”

在启动仪式上,力诺集团总裁高元坤表示,柔性薄膜硅电池技术完成产业化后,将对中国乃至世界的新能源产业产生重大利好。今后集团将进一步加强与各科研单位的合作,加强人才引进,推动太阳能产业的革命。力诺光伏集团总裁司海健表示:“本次项目的重点是研发新一代柔性薄膜硅太阳能电池,从而实现柔性薄膜硅太阳能电池量产,引领高效低成本太阳能电池技术走出一条新路。力诺光伏将进一步加大科技研发的力度,争取早日实现新一代太阳能光伏技术的产业化。”

(科技网)

我国科学家首创出新型太阳能电池

近期,厦门大学物理与机电工程学院康俊勇教授课题组研发成功一种新型太阳能电池,即将氧化锌和硒化锌两种宽带隙半导体材料用作太阳能电池,从而大大稳定了太阳能电池的性能并使其寿命延长。这也是国际上首次实现了宽带隙半导体在太阳能电池中的应用。近期,英国皇家化学学会的《材料化学》杂志发表了这一成果,在国际上引起广泛关注。

所谓宽带隙半导体,一般是指室温下带隙大于2.0电子伏特的半导体材料。从物理学上来讲,带隙越宽,其物理化学性质就越稳定,抗辐射性能越好,寿命也越长;但与此相对应,带隙宽的一个缺点是——这种材料对太阳光的吸收较少,光电转换效率低。由于这种“致命性缺陷”,宽带隙半导体材料以往在太阳能电池中不用作发电的关键结构,而仅用作电极。

据介绍,目前,在太阳能电池中,应用较多的是硅太阳能电池,但其寿命有限。针对硅电池“寿命短”的问题,从2005年起,厦门大学半导体光子学中心的专家们将眼光瞄向了具有稳定物理化学性质、抗辐射性能好、“寿命长”的宽带隙半导体,致力于“宽带隙半导体在太阳能电池应用”的研究。

经过深入研究,课题组发现,有两个制约“转化”的瓶颈:一是能否形成光生电流;二是能否提高宽带隙半导体的吸光率。

最让课题组“费脑筋”的是如何让光电子“流动”起来。经过多次实验,课题组决定,选用两种宽带隙半导体材料——氧化锌和硒化锌作为太阳能电池的材料,形成类似于PN结的带阶,让电流“流动”起来。

同时,课题组在提高吸光率上也大“做文章”——“改革”了以往的制备方式,通过控制条件,让两种材料实现共格生长,首次形成新型量子结构,大幅度降低了宽带隙半导体的有效带隙,增加了吸收太阳光的范围。同时,将叠层状的薄膜形式改为一根一根的同轴线形式,每根仅有 200纳米。这样一来,吸光面积大幅度增加,吸光率也随之提高。

(科技网)

智能型低失真度标准源研制成功

国内首套智能型低失真度标准源近期由中国航天科工集团公司二院203所研制成功,其测量范围宽、准确度高,可完全满足对国内外失真度测量仪检定校准的需求。该项目日前已建立国防最高计量标准。

据介绍,失真度表示一个信号偏离纯正弦信号的程度。例如在收听广播或收看电视节目时,常常会遇到声音或图像失真,即和原来的声音、图像相比产生了程度不同的差异,差异越大,失真越严重。低失真度标准源主要用于对失真度测量仪进行检定和校准,可以作为国内二级、三级计量站、企业事业等计量部门的最高计量标准。

据悉,低失真度标准项目是国防军工计量“十一五”科研计划项目,该项目研究实现了低失真有源低通滤波器技术,尤其是将失真度测量量程下限由十万分之三扩展为十万分之一,解决了国内小失真测量的难题。

(科技网)

我国首款多模高精度接收机和导航模块研成

我国拥有完全自主知识产权的首款支持北斗系统的双系统四频点高精度接收机UR240-CORS和业界尺寸最小、功耗最低的全北斗/GPS导航模块UM330已在和芯星通研制成功。

据介绍,连续运行参考站(CORS)类似于通讯网络的“基站”,可在城市区域内向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息,并实现城市测绘数据的完整统一。

UR240-CORS是针对CORS和后处理应用推出的产品,除了支持美国GPS系统L1/L2频点外,其独创性在于对我国自行研制开发的卫星导航定位系统北斗BD1/BD2的完好支持。此外,它采用低功耗设计,支持芯片级多路径抑制,提供毫米级载波相位观测值和后处理定位精度,可广泛应用在高精度测量测绘、航空航天、气象探测、精准农业等领域。

目前,UR240-CORS已在武汉大学国家卫星导航定位技术研究中心北斗/GPS快速精密定位项目上得到成功验证,并在国内小规模布站推广。

(科技网)

世界首台抑郁症治疗仪研制成功

由哈尔滨奥博医疗器械有限公司孙作东研究员率领的科研团队研发的“奥博抑郁症治疗仪”为抑郁症寻找到除药物和心理辅导之外的治疗新途径。该仪器(别名:百忧度)近期通过了由黑龙江省工业和信息化委员会组织的新产品鉴定。鉴定结论表明,该治疗仪集经颅磁、经颅电、音乐疗法于一体。经查新检索该产品填补了国内外空白,为世界首创,核心技术在抑郁症治疗应用领域居国际领先水平。

抑郁症是以情感低落、思维迟缓、动作减少为典型症状的一组情绪障碍,这种“不快乐”被喻为“精神感冒”“蓝色隐忧”。全世界约有3.4亿人患有抑郁症。据统计,我国抑郁症患者已超过8900万,高发群体多以高职、高薪、高学历的成功人士以及青少年为主。目前抑郁症主要治疗方法是药物治疗,但因抗抑郁药物的滥用及其副作用大、禁忌症多且具有成瘾性,很多患者拒绝接受;心理辅导也是有效方法之一,患者也易于认可,但过程长起效慢。

孙作东是“脑细胞激活论”创立者,经过多年脑科学基础理论研究与临床实践,他发现抑郁症发病因素虽复杂,但神经递质缺失和传递功能弱化与抑郁症关系最为密切,比如5-羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺的不足等,并由此提出抑郁症治疗新主张,即激活特定部位神经元群使其恢复自泌和传递神经递质功能是治疗抑郁症的关键。他率领科研团队应用独创的内源性神经递质调控技术,历时5年成功研制了奥博抑郁症治疗仪。

该治疗仪已于今年 1月获得了中华人民共和国医疗器械注册证,这标志着由我国学者自主研发、具有自主知识产权的世界首台抑郁症治疗仪的诞生,意味着人类的“不快乐”有了新的治疗途径。该治疗仪为非介入治疗,是独立的治疗手段之一,特别适用于轻、中度抑郁症,可明显改善抑郁、睡眠障碍、焦虑等主要症状。目前,奥博抑郁症治疗仪首批产品已正式投放市场。

(科技日报)

孔径只有头发丝万分之一的新材料问世

头发丝够细吧?而一种神奇的多孔材料的孔径只有头发丝的万分之一,用它制成的分离膜,可以精确过滤相关物质。今年4月,国际权威学术期刊《先进材料》发表了南京工业大学汪勇教授撰写的进展报告,对这种新成孔方法的机理、孔道大小控制以及所得到的多孔材料的应用等方面进行了重点介绍和评述。

多孔材料广泛用作分离介质、吸附剂、组织工程支架以及隔热隔音物质等,是人们日常生活和工业生产过程中必不可少的基础性材料。

汪勇教授课题组发明的这种制备多孔材料的新方法,所得到的孔径只有头发丝的万分之一,更重要的是孔径大小一致;而且制备过程十分简单,只需要把嵌段共聚物材料泡在酒精之类的液体里一段时间,取出来干燥之后就能得到想要的多孔材料。所形成的孔道大小可以通过选择不同化学组成的嵌段共聚物原材料、在液体中浸泡的时间和温度等条件,在10~50纳米范围内进行精密调控。

高精度分离膜是膜领域新兴的一个研究方向,因这种多孔材料孔径高度均一,是制作高精度分离膜的最佳材料。相比目前普遍使用的孔径分布较宽的分离膜,它的分离精度大幅提高,膜孔表面亲水,可进行后续功能化。而且截留率和通量不再是相互制约的“矛盾”变量,特别适用于分子量相近、分子大小相仿的蛋白质和药物分子的分离、病毒的高效脱除等高精度分离领域。用这种方法制成的分离膜来制作口罩,可以做得像纸一样薄,隔菌、透气的效果却更好。

这种新方法由于没有使用其他添加剂,不涉及到化学反应,材料本身的物理化学性质没有发生改变,所以既没有污水排放,而且还可以回收再利用,不会产生“白色污染”。据汪勇介绍,这项研究成果已于2009年10月底申请专利,近期有望获批应用。

(科技网)

新矿集团研发矿用TX喷射混凝土外加剂

近期,在煤矿井下施工作业中,一种可以使喷射混凝土回弹率降低50%,后期强度提高60%的TX喷射混凝土外加剂通过国家建筑材料测试中心检测,并获得国家发明专利。

该产品由山东能源新汶矿业集团华新地产与山东科技大学联合开发,是一种适合于干法喷射使用的回弹率低、粉尘浓度低,并且提高喷射混凝土各龄期强度和其它综合性能的新型喷射混凝土外加剂。通过在新汶矿业集团两个煤矿的使用试验,达到了降低喷射混凝土回弹率50%,后期强度提高60%的效果。华新地产成为山东省内唯一生产这种喷射混凝土外加剂的节能建材基地。

(科技日报)

世界最大采煤机滚筒问世

世界上最大的采煤机滚筒在太原问世。这是由山西海德拉太矿国际采矿刀具设备有限公司研制的。这套世界最先进的湿式刀形截齿分体滚筒,实现多项技术创新,是为汾西矿业集团河东煤矿量身定做的。该设备具有采煤截割强度高、切割性能优越、装煤效果好等特点,能有效降低粉尘含量,抑制摩擦点火,减少瓦斯事故。滚筒是采煤机最为关键的部件之一,技术要求较高。为增强耐磨、耐抗性,减少维修时间,传统的滚筒截齿为干式稿形,试图“以强克强”,而海德拉公司却独辟蹊径,将截齿创新为湿式刀形,实现了“安全、健康、高效、耐用”,受到市场欢迎。

(科技日报)

江苏星光应急电源10秒钟内自动开启

江苏星光发电设备有限公司自主研发的特种高压电机新兴产业化工程项目又在泰兴市开建。回想起3年前,正是星光设备自发组织应急电源,第一时间赶到灾区,为抗震救灾发挥了重大作用。该公司董事长顾建宏称,新开发的产品拥有自主知识产权的新型高压电机项目,由国内电力资深专家组论证并领衔,到“十二五”期末,该电机项目年产销规模达10亿元以上,为我国电力设施基础建设、安全防范重大突发事件、加强国际重特大灾害救援力度提供质优、便捷的高端应急电源设备。

据该公司总经理顾晓星介绍,安全、高效、节能、环保是全球电力设备的研发方向。星光公司采取自主创新+后强化处理+智能化装备的联通发展措施,产品开发立足于自主创新,致力于产品技术的升级换代,赋予发电设备自动开启、自动切换、自动并机、自动报警、自动保护的各种自动化功能。通过实施智能化控制,在突发事故发生10秒钟的瞬间,即能自动开启自备应急电源,迅速恢复系统全面供电。当地震、火灾、水灾或人为事故突然发生时,原有的照明设施、消防设施、逃生设施等应急系统将会全面启动,从而赢得生命、财产抢救与保护的最佳处置时机。

近几年他们围绕应急电源设备现代化、高效率、大功率应用需求,开发出里卡多电喷直立式六缸四冲程高效柴油发电机组;围绕边远地区移动作业,水电工程紧急安装,路桥与隧道紧急抢险施工等应急需求,开发出GT车载式移动电站;按照人口稠密区域、无噪音工作领域、影视移动拍摄基地等静音场所需求,开发出GFD系列低噪音移动应急电源;按照油田、化工、煤矿、焦化、气化等资源型场所优化配套需求,开发出以天然气、焦化气、瓦斯气、过滤秸秆气等为原料的燃气发电机组。与此同时,他们还相应开发出适应高海拔4000米以上,适应零下40多摄氏度严寒以及高温状态下特种作业需求的发电机组,开发研制出工程应用自动配套的紧急开启与关闭系统、双电源自动切换系统、多机联网调节系统、远程监控系统、自动保护系统等自动化配套装置。

据悉,星光设备公司先后获得国际质量管理体系与国际环境保障体系的多项认证,产品成为我国西昌卫星发射中心、秦山核电站、三峡工程、南水北调工程、葛洲坝水利枢纽工程、青藏铁路施工工程、北京奥运场馆、上海世博会场馆等国家重大工程与重点项目的首选电源设备,其产品远销中亚、中东、西欧、北美等地区的20多个国家。

(科技日报)

我国首套生态系统监测与预警系统投入使用

我国首套生态系统监测与预警系统研制成功,并在长江上游的四川宝兴县和云南丽江市投入使用。这是中科院地理科学与资源研究所研究员何建邦5月6日接受科技日报记者专访时透露的。

长江上游地区是我国重要生态屏障、水源涵养地和集水区,矿产资源丰富、植被茂密,生活着大量珍稀物种,其中包括大熊猫、金丝猴,被称为“生物多样性宝库”。但是该地区又是典型的生态环境脆弱带,经济较为落后,粗放式的发展造成了水土流失,部分珍稀物种濒临灭绝或已经灭绝。

生态监测与预警系统是中科院地理所、中科院植物所、中国环科院、中国人民大学等国内技术机构共同创建而成。其中,中国环科院设计出水源涵养监测与预警模型和碳存贮/吸收监测与预警模型;中科院植物所设计出生物多样性保育监测与预警模型;中国人民大学设计出生态系统功能经济社会影响监测与预警模型;中科院地理所设计出土壤保持监测与预警模型以及系统研发出各专题模型。

何建邦说,系统内容主要包括基础地理、生态环境、社会经济等信息在内的基础数据库,针对生态系统的水源涵养、水土流失、生物多样性保育、碳增汇4大功能的专题运行模型和综合运行模型;绘制为实地监测支持的相关地图,完成了长江上游1∶100万和两个示范区1∶5万的基础地理图、土地利用图、植被图、水系图和多种卫星影像图等。

何建邦解释说,生态因素庞大,彼此关系错综复杂,科研人员和基层工作人员调研所获得的大量数据和图片,显得零碎、不系统。通过生态系统监测与预警系统,输入调查数据,输出的是总结性的数据、地图和各种分析、评价,并能制定检索目录,还可用航测方法来检查分析获得的各种结论,有助于政策决策者和执行者做出科学决定,并准确地执行。

(科技日报)

“子午工程”:天鹰送鲲鹏展翅太空

我国“子午工程”首枚探空火箭在海南发射成功。由航天科技集团公司四院41所研制的天鹰3C探空运载火箭搭载鲲鹏一号探空仪,成功测得了高度最高为196.6千米空间有效的科学数据。这一试验的成功将为我国自主监测空间环境、保障空间活动安全发挥重要作用。

据悉,5月7日7时整,“天鹰3C”携带鲲鹏一号探空仪,在海南探空部火箭发射场发射。43秒时,火箭高度升至60公里,火箭转速稳定至约2转/秒,箭头与箭体分离,电场仪伸杆展开;至46秒,火箭高度升至65公里,朗缪尔探针伸杆解锁、展开;215秒达到 196公里轨道顶点;420秒,再入大气层,飞行试验结束。试验全程通过高动态GPS测量了飞行弹道,通过姿态测量仪获取三轴姿态参数,火箭最大飞行高度为196.6千米。

本次搭载的鲲鹏一号探空仪包括双臂探针式电场仪、大气微量成分探测仪、朗缪尔探针三个科学探测有效载荷以及箭载公用设备、箭上发射系统、姿态测量仪、高动态GPS接收机等设备。其中,双臂探针式电场仪以及由中国、奥地利和意大利合作研制的朗缪尔探针是在我国空间探测活动中首次应用。

作为国家重大基础科学工程——东半球空间环境地基综合监测子午链(简称“子午工程”)的重要组成部分,航天四院于2009年7月获“子午工程”探空火箭与气象火箭研制任务。本次发射是继去年6月3日首枚气象火箭成功搭载我国首枚 GPS探空仪发射升空后,首枚探空火箭发射成功。本次探空火箭覆盖高度由原来的20~60公里提高到了190多公里,监测范围从大气层延伸到电离层。航天科技四院41所天鹰系列火箭经过不断改进与完善,目前已经形成在一个运载平台下,运载不同有效载荷完成多种探测任务,可用于临近空间大气物理探测、微重力科学实验、通讯中继、电子干扰、侦察评估等。

本次飞行试验成功,标志着我国利用探空火箭开展临近空间探测和科学技术试验又取得了重大突破,是航天科技四院加强总体能力建设取得的又一标志性成果,也是固体动力技术参与国家重大工程、服务国家科学研究的重要成果,为四院参与空间飞行探测积累了宝贵的经验。

(科技日报)

中国石油发布全球首个第三代测井软件

中国石油今天发布全球首个第三代测井软件 CIFLog,它首次实现了一套软件提供所有种类复杂储层的评价方法,并且覆盖当今所有计算机操作系统和语言。

据CIFLog开发项目组组长、中国石油勘探开发研究院测井所所长李宁教授介绍,测井回答的基本问题就是储层在哪儿、储层中是油还是水、是否工业油流。此前,从第一代只能在工作机上运行的测井软件,到第二代可以在微机上运行的测井软件,相关高端产品一直被少数几家跨国公司垄断。中国石油上世纪90年代开发出第一代测井软件,并在其 13家油田公司及中石化、中海油得到成功应用。此次CIFLog的推出,是直接从第一代跨越到第三代。

据悉,CIFLog是国家油气重大专项首先确立研发的十大关键装备之一,而且是其中唯一的大型软件装备。CIFLog创出多项世界第一:首个基于Java-NetBeans前沿计算机技术建立的三代测井处理解释系统,首个可以同时在Windows、Linux和 Unix三大操作系统下高效运行的大型测井软件,首个系统提供火山岩、碳酸盐岩、低阻碎屑岩和水淹层等复杂储层评价方法,并将全系列裸眼测井评价与套后测井评价集成为一体的软件。它能提供包括元素俘获能谱在内的所有高端测井资料的处理,对全部国产高端成像测井装备处理解释提供支持。项目组遵循“边开发、边应用”原则,CIFLog先后在大庆、辽河等国内主力油田及中国石油大学、北京大学、同济大学等十余所高校安装1100多套,形成了年处理上万井次的规模。

李宁透露,中国石油现已启动CIFLog 2.0版的研发,将联手中石化、中海油,“举全国测井之力”,尽早达成成功。

(科技日报)

新技术让玉米秆变废为宝

“盐粳 48”因品质优良深得人们喜爱,但稻穗重易倒伏的弱点让农民朋友犯难。沈阳沈北新区新民村几户农民去年找到“妙方”,通过在自家地里试用一种名为“β-寡聚酸”的生物调节剂,有效克服了这一弱点。

“β-寡聚酸生产工艺及其在农业生产中的应用研究”项目主持人、农业部规划设计研究院高级工程师王士奎说,该研究有望解决困扰优质稻米稳产增产问题。

王士奎介绍,这种调节剂的原材料是玉米秸秆纤维。他们历经4年技术攻关,通过初级处理技术、建立高浓度溶解系统、羧基化化学修饰技术、定长裂解技术、纳滤及凝胶层析浓缩分离技术、冷干或喷雾干燥技术等关键技术集成,将玉米秸秆纤维转化生产成具有生物活性的β-寡聚酸物质。

β-寡聚酸作为植物诱抗剂,对植物病毒病、枯萎病等病害有较好的预防和治疗作用;作为植物生长调节剂,可提高农作物的产量和品质;作为微量元素的螯合稳定剂,可有效增强微量元素的稳定性,促进植物对微量元素的吸收利用。

据介绍,我国纤维生物质资源(农作物秸秆纤维、棉纤维、林木纤维等)产量居世界前列,但其作为农产品生产的副产物多被用作燃料、饲料、化工材料等。以纤维素生物质资源为原料,获得附加值更高的一列新型产品,既可极大地缓解国家对资源的需求,又可减少秸秆焚烧等造成的严重环境污染,达到了秸秆综合利用体系中可高值化、规模化、工业化的基本要求,为我国纤维资源精深加工开拓了新的途径。

“该成果符合国家产业化政策,具有重要的应用价值和广阔的应用前景。”鉴定委员会成员希望在现有中试基础上,在国家相关部门的大力支持下,加快成果产业化。

(科技日报)

我国开合式大型热处理设备世界首屈一指

由中国一重承担的国家“高档数控机床与基础制造装备”重大专项课题《开合式大型热处理设备》近期通过了由中国机械工业联合会组织的专家鉴定。专家组认为,开合式大型热处理设备是解决国家重大能源装备关键大型锻件国产化的基础装备,为世界首创,属原始创新,拥有自主知识产权。

开合式大型热处理设备是国家“高档数控机床与基础制造装备”重大专项课题,被列为国家数控专项的十大标志性设备,主要用于核电常规岛转子的热处理,是解决国家重大能源装备中关键大型锻件国产化的基础装备。

该设备是大型开合式加热设备和旋转淬火设备的集成系统,包括立式旋转开合式炉体结构;大型开合式淬火结构;顶部扶持与底座支撑结构;集喷风、水、雾于一体的柔性淬火系统;适应于不同直径、长度转子的变径、变高度要求,是标志性的大型、先进的热处理设备。具有结构新、功能全、工艺流程合理的特点,该设备以创造性的结构设计,改变了大型转子锻件的传统热处理工艺方式,改善了产品热处理性能,保证了转子质量,极具实用性,并解决了基建和设备等难题,可节省大量建设资金。

应用该设备处理出的核电常规岛转子,强度均匀性好,强韧性优,性能和质量超过国外同类产品。本项目的研制成功提升了我国基础重大装备制造能力和大锻件的国际竞争力,打破了国外的技术垄断,为结束该类铸锻件完全依赖进口奠定了基础。解决我国大型、超大型锻件热处理装备的有无问题及制约我国核电发展的瓶颈问题,提升了我国大型锻件的热处理技术,对降低核电站工程投资,保证核电安全具有重大意义,对国民经济建设具有不可估量的重要作用,经济和社会效益显著。

(科技日报)

碳纤维材料建筑可对抗龙卷风

龙卷风本周袭击了美国密苏里州乔普林市,造成重大的人员伤亡,导致大量房屋倒塌。这些倒塌房屋由木头、钢筋和混凝土制成,建造技术已经有100年左右的历史了。科学家们认为,使用碳纤维、混凝土布和凯夫拉等材料建造的房子会更加坚固,足以对抗包括龙卷风在内的极端天气。

凯夫拉、钢丝网和碳纤维都拥有木头和混凝土等传统建材无法匹敌的柔韧性。与现在很多非常坚固的房子相比,使用这些材料制成的房子发生倒塌的几率要低很多。据美国趣味科学网站5月24日报道,主要介绍高级材料的新书《设计未来》的作者布拉德利·奎因表示,有一种新的建筑学派,正致力于设计更加柔韧的、顺应自然而不是和自然相对抗的建筑。

碳纤维长期被用来制造自行车或眼镜等小型物品,而实际上,碳纤维也可以“化身”为坚韧的建筑材料,制造出坚固又耐用的房子。奎因表示,碳纤维具有不可思议的坚硬度和柔韧性,能经受地震,比传统结构更能经受龙卷风的“考验”。

广泛应用于防弹背心中的材料凯夫拉由美国杜邦公司上世纪60年代研制而成,具有密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型等特点。凯夫拉材料可以让人和房子远离龙卷风袭击过程中卷来的残渣碎片,充当受灾民众的“保护伞”。奎因表示,现在,科学家们已经使用杜邦公司研制的凯夫拉材料,建造了一种“杜邦暴风屋”,它看起来像一个由钢丝网和凯夫拉材料制成的帐篷,可以将其从内部直立起来,让人远离所有四处飞散的残渣碎片。

然而,利用碳纤维和凯夫拉这些未来材料和全新的建筑理念,房屋的建造成本可能非常高。现在,对于美国乔普林市的很多受灾民众来说,由混凝土布建造的房子才能更好地缓解燃眉之急。

混凝土布是一种特殊的浸染纤维,当向其中添加水时,能变成脊柱状的隆起,因此,可以使用混凝土布来建造加固型的防护棚。混凝土布的设计初衷是建造军事基地,其工作原理和石膏绷带一样,当朝其喷水时,会发生一个化学反应,干燥一点后,会出现一个非常坚固的建筑结构,足以对抗任何极端气候。奎因表示,混凝土布很容易制造、便于处理而且造价便宜,足以成为没有防风地窖受灾民众的“庇护所”。

奎因表示,一个更加激进的建筑学派的想法甚至更加大胆,他们设计出了一种名为“地下大楼”(与摩天大楼相对)的建筑,该建筑就是被建造在地下,以免受龙卷风经过的“池鱼之殃”。

(科技日报)

芬兰研制出新型太阳能电池板

芬兰的一家企业最近研制出一种新型太阳能电池板,可利用3层纳米涂层高效吸收太阳能。

芬兰萨沃太阳能公司日前发布的新闻公报说,这种新型太阳能电池板有两大技术创新,一是使用3层总计100纳米厚的纳米涂层,可减少因反射太阳光而造成的能量损耗;二是使用了一种“直流技术”,让水直接在吸热板内而非与吸热板相连的管道里循环,从而提高能量转换效率。

萨沃太阳能公司称,在工作性能测试中,这种新型太阳能电池板可以在300摄氏度的高温下正常工作,而当前太阳能产品一般只要求耐220摄氏度的高温。

公报说,这家企业的下一步研发目标是将上述新产品的正常工作温度提高至550摄氏度。该公司还计划在今年6月德国慕尼黑国际太阳能展览会上展示该产品,并于今年年底正式投产。

(新华网)

芬兰发明中和二氧化碳新方法

芬兰发明家马蒂·努尔米亚发明了一种中和处理二氧化碳的新方法,以期有助于解决二氧化碳减排问题。

据芬兰媒体报道,这种二氧化碳中和处理方法是将二氧化碳从火力发电厂的烟气中分离出来,放入含有长石成分的水溶液里进行中和处理。在反应过程中,长石的成分不仅能中和二氧化碳,同时还会生成一些有用的副产品,这些副产品可用作生产铝的原材料。

据发明者马蒂·努尔米亚介绍,如果采用该处理方法,可无需将二氧化碳运送到其他地方储存,从而节省运输和储存成本。

(新华网)

韩美将联合研发核燃料循环使用技术

韩国教育科学技术部近期表示,韩美两国商定今后 10年分三个阶段联合研究核燃料干式处理技术和钠冷却快堆(Sodium-Cooled Fast Reactor)。根据此研究成果,韩国将利用使用后的核燃料进行再发电。

双方设定的三个阶段目标是,2011年开始建立模拟试验设施,到2016年建造具有一定规模的实验设施,争取在2025年前建成并实现商业运作。

使用后核燃料干式处理技术是韩美合作开发的一种燃料再利用技术,即从已经使用过的核燃料中抽取核燃料物质,包括钚混合物。(钠冷却快堆就是以钚混合物作为核燃料的反应堆。)

教科部表示,若通过使用后核燃料干式处理技术和钠冷却快堆建立“核燃料循环”系统,届时可将放射线含量降低至千分之一的水平,高辐射性核废料处理厂的规模也将会减少到目前的百分之一的水平。

(科技部)

葡萄牙推出新款设计电动小型代步车

葡萄牙报刊最近报道一款最新设计的电动汽车。该车最高速度可达每小时50公里,行驶60~80公里的耗电量折算成目前的电价是25欧分。如果驾驶员使用混合动力(在平坦的道路上使用人力踏板,上坡时使用电力发动机),则充电一次至少可以行使100公里。

该款电动车外型小巧,类似摩托车,但有驾驶舱为驾驶员遮风挡雨,还可以载重25公斤行李,最主要的优点是:即使电力耗尽,仍然可以使用人力踏板行驶。此外,该款电动汽车的重量比其它相似车型的电动车要轻很多,而且拆卸方便,可以作为航空行李托运。

(科技部)

纳米传感器芯片让药物开发提速

据每日科学网报道,美国斯坦福大学的研究人员开发出一种新型的传感器芯片,可以大大加快药物开发过程。这种由高度敏感的纳米传感器构成的微芯片,可以分析蛋白质如何相互结合,在评估药物的有效性及可能带来的副作用方面迈出了关键一步。

这种新型生物传感器只需要一厘米大小的纳米传感器阵列,就能以高于现有任何传感器数千倍的能力持续不断地监测蛋白质的结合活动。新的传感器可以同时监测成千上万种反应,而且比目前的“金标准”方法敏感性更强,并能更快地提供检测结果。

该纳米传感器阵列有两大重大进步。首先是将磁性纳米标记附着在被研究的蛋白质上,大大地提高了监测的灵敏度。其次,研究人员开发了一种新的分析模型,以监测数据为依据,只要几分钟就能准确地预测结果。而目前其他的技术只能同时监测四种反应,需要长达数小时的时间才能获得结果。

研究人员在数年前就开发出了磁性纳米传感器技术,在检测小鼠血液中癌症相关蛋白的生物标志物时发现,其敏感性远高于其他技术,检测浓度为其他技术检测浓度的千分之一。

研究人员将磁性纳米标记附着在特定的蛋白质上,当其与另一个连接到纳米传感器的蛋白相结合时,磁性纳米标记改变纳米传感器周围的磁场。为了确定蛋白与药物之间的结合强度,研究人员将乳腺癌的蛋白放入纳米传感器阵列,同时将从肝脏、肺、肾脏及其他组织获得的蛋白也放入纳米传感器阵列,然后测量附着了磁性纳米标记的药物与各种蛋白的结合强度。这样可以不通过临床实验,就可以初步断定该药物的副作用。虽然目前的芯片每平方厘米只有1000个传感器,但研究人员表示,同样大小的芯片传感器可以增加到数万个之多。

下一步研究人员将利用这种新型生物传感器微芯片来研究正在开发的药物,研究人员确信这将极大地加快药物开发的进程。

(科学网)

韩国将研发智能手机加密技术

韩国放送通信委员会(KCC)和韩国互联网振兴院(KISA)近期表示,韩国电信与互联网机构将研发并推广旨在有效保障智能手机信息储存与传输安全的韩国加密函式库(cryptography libraries)和应用程序。

用于智能手机的加密函式库是将韩国本土加密技术改良为最适合于智能手机的技术,可用于处理文件、图片与视频及手机付款等的应用程序。有关人士称,韩国加密函式库与国外“公开密钥加密系统”(public key cryptosystem)相比,运转速度将提高60%左右。

据了解,KCC和 KISA计划通过 KISA官网(seed.kisa.or.kr)和韩国三家移动运营商(SKT、KT、LG U+)程序开发网站向应用程序研发人员免费提供韩国加密函式库。应用程序研发人员可利用加密函式库开发出在智能手机上能安全储存并传输诸如地理位置信息、个人信息和金融信息等的应用程序。加密应用程序将设计成 Android、iPhone、移动版Window三个版本,并通过三家移动运营商和苹果Appstore向用户免费提供。

(科技部)

以色列发明一种应用生物滤膜净化雨水的新技术

以色列发明了一种应用生物滤膜净化雨水的新技术,该技术的问世将有助于以色列解决水资源短缺的问题。

以色列每年有近20万立方米的雨水排入大海,而实验证明收集到的雨水含有多种有毒物质。污染了的雨水排入大海后,进一步污染近海水域。该技术是由Yaron Zinger博士发明的。技术的核心部位是生物滤膜,它由好几层构成,最上层是由具有净化作用的植物组成,底层是由能促进水质净化的厌氧细菌组成,整个系统协同工作,能有效的净化雨水并除去包括重金属离子、有机残留物和土壤颗粒等粒子。经检验,净化后的水各项指标均符合饮用标准。

(科技部)

以色列“免触屏”技术有望取代“触屏”技术

以色列《环球报》2011年4月11日消息,正当“触屏”技术发展的如火如荼的时候,一项新的技术—“免触屏”技术(Touch-Free Technology)已在以色列悄然问世,该技术又称“自然用户界面”(Natural User Interface,NUI)。由以色列 EyeSight和PrimeSense两家公司分别独立设计完成。

EyeSight公司“免触屏”技术的原理是,通过摄像机内置专用软件捕捉用户的手势和表情、分析含义、最后发出操作指令。运用该技术,EyeSight公司先后开发出了“免触屏”笔记本电脑、平板电脑、导航系统及电视机等产品。公司的CEO Gideon Shmuel先生称:“免触屏”技术的产品不需要通过手指触摸屏幕来发出指令,只需在空中做出手势即可发出指令。

而PrimeSense公司开发出一种类似于三维摄像机和相应软件,该摄像机能对复杂的表情做出辨析和反应,进而发出操作指令。著名视频游戏主机XBOX360的最新产品Kinect以及Wii游戏主机的最新产品已经使用了这项技术。整个游戏过程中,游戏者的手完全自由,只需按照现实生活中的真实动作如打、跳等玩游戏,无需通过操作按钮来完成这些动作。目前该公司正将该技术应用到其他的电子产品中。相信不久的将来,“免触屏”技术将有望取代“触屏”技术。

(科技部)

加拿大科学家发明纸手机 将改变智能通讯技术发展方向

加拿大安大略省女王大学(Queen's University)人类媒体实验室主任罗埃尔·沃特加尔(Roel Vertegaal)领导的研发团队最近开发出一种薄如纸张的智能通讯设备,称为“纸手机”。“纸手机”的原型产品能够存储图书、播放音乐和播打电话,形状就像一张小的互动纸,操作控制通过弯曲纸面、翻动角部或在纸面上手写输入,也可以把它卷起来戴在手腕上。所谓纸手机的“纸”是它的显示部分,采用薄膜柔性的电子墨水显示屏,在静态时不消耗任何电源,只有在互动操作时才会消耗电源。纸手机的电子控制部分是非常薄的集成电路板,与纸附在一起。

沃特加尔称,这种名为“Snaplet”的装置,将极大改变手机的未来发展方向,打破对现在手机的认识,预计在五年内就会在市场上看到这种如同纸张一样薄并且可以任意卷曲的全新手机,能够戴在手腕上,像一块手表,也可以把它展平,像一款平板电脑或掌上电脑。沃特加尔还表示,“纸手机”能够进行所有的数字存储和显示,操作和存储文件,可以像叠放纸张一样把这些计算机叠放在一起,实现无纸办公室。

(科技部)

挪威研究人员用植物蛋白替代动物蛋白生产鱼饲料

几年前,能否获得足够的海洋资源来生产鱼饲料被看成水产养殖的最大瓶颈。挪威研究人员经过八年的努力,成功地利用植物源蛋白生产三文鱼饲料,植物蛋白比例达50%,而三文鱼的生长并不得到影响。众所周知,植物中存在“反营养物质”(anti-nutrients),防御昆虫和其他大型动物的蚕食。因此,挪研究人员聚焦于如何消除这些“反营养物质”的影响。研究人员一方面试验不同植物的混合,另一方面采用加热和使用添加剂,使三文鱼能以消化动物蛋白同样的效率消化豌豆和大豆蛋白。令人鼓舞的是,研究表明,孕妇食用新型饲料养殖的三文鱼,母亲和胎儿的Omega-3水平均明显比对照组高,虽然新型饲料的Omega-3量低于传统饲料;同时,饲料植物中带有的污染物很少转移到鱼肉中,而以鱼为饲料源会有较多的污染物转移到养殖鱼中。

挪研究人员也相信,三文鱼饲料中 70%的鱼油、80%的海洋源动物蛋白能被植物源原料替代。目前,研究人员正开展大量的试验,探索如何平衡南非羽扇豆中的“反营养物质”,使其既能用于三文鱼饲料,又能保持其抵抗昆虫和其他害虫的侵食。其他正在研究的植物原料包括菜籽和土豆。

此外,挪研究人员也在探索用北海天然气、纸浆和纸生产的副产物等生产细菌、酵母或微藻,作为鱼饲料的原料。

(科技部)

新型纳米天线能捕获超过90%的光能量

目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介绍。

该设备是一种纳米天线电磁收集器(nanoantenna electromagnetic collectors,NECs),能收集太阳光谱中的中红外光和可见光,而中红外波长是传统光伏太阳能电池无法利用的。最初设计NECs的理念就是将天线从无线电频率扩展到红外光和可见光领域。

密苏里大学化学工程学院副教授帕德里克·宾海罗和爱达荷国家实验室、科罗拉多大学电力工程教授加勒特·蒙代尔、马萨诸塞州的MicroContinuu公司等合作,开发出一种特殊的高速电路,能从收集的阳光和热量中提取电流,并找到经济的太赫兹纤维材料,可用于大规模生产简单的方形回路纳米天线阵列。研究小组曾开发出一种可模压的小型薄片天线产品,能将工业过程中产生的热收集起来,转化为可用电力。他们将这种天线产品改造,变成了利用光照的NECs设备。

帕德里克表示,我们的总体目标是收集利用尽可能多的太阳能,使其尽量达到理论可能性,并以一种廉价的成套设备方式进入商业化市场,让每个人都能利用它。

如果能获得美国能源部的支持或私人投资,相信在5年内就能生产出太阳能产品以弥补传统光伏太阳能电池板的不足。他们的产品是一种柔软的薄膜,可以和屋顶面板类产品结合起来,或用来订制专门的电力工具。此外,还能用于红外探测仪、光学计算、红外视距通信等领域。

(科技网)

一种寻常矿物质可将水裂解为氢和氧

据美国物理学家组织网近期报道,由澳大利亚莫纳什大学的科学家领导的一个国际研究小组日前发现一种常见的化合物,可在通过阳光将水裂解成氢气和氧气的过程中起到催化作用。该技术有望使现有制氢工艺获得突破,使利用阳光大规模生产氢气成为可能。相关论文发表在最新一期《自然·化学》杂志上。

莫纳什大学化学系教授利昂·斯皮西亚说,这项研究的最终目的是找到一种廉价高效的方式,以阳光为动力对水进行分解,获取氢燃料,从根本上解决人类目前所面临的能源危机。为了达到这个目标,他们一直试图通过复制植物光合作用方法,利用阳光将水分解成氢和氧,并在三年前获得了成功。但新的研究表明,或许还有更简单的方法同样能够奏效。

把水变成燃料的整个过程中最难的部分是将水分裂为氢气和氧气。由于锰是维持植物光合作用的基本化学物质,在整个化学反应中起关键作用,在此前复制光合作用的实验中,斯皮西亚的研究团队将一层质子导体薄膜覆盖在一个电极上形成一层仅几微米厚的聚合体膜,通过在其中注入锰的方式成功实现了对水的裂解。

新研究中,研究人员借助先进的分光镜技术对这种催化剂进行仔细的研究,结果发现这种催化剂已经分解成了一种非常常见的物质——水钠锰矿,很多岩石中都有这样的物质。在整个反应过程中,锰会在两种化合状态间循环。首先,当被施加电压时,锰会从水钠锰矿中的二价锰转化成为四价锰;而经过阳光照射后,水钠锰矿中的锰又会返回二价锰。这个循环过程中便会产生氧气、氢原子和氢电子。反应有两个步骤,首先,两个水分子被氧化形成一个分子的氧气,四个带正电荷的氢原子以及四个电子。第二步,质子和电子结合形成氢气分子。因此,研究人员发现在整个过程中实际上是水钠锰矿起了作用。

论文的共同作者,澳大利亚电子材料科学研究中心的罗萨莉·霍金解释说,这种催化剂非常有趣,它与自然界中锰在海洋生物地球化学循环的作用非常接近。之前,科学家们花了很大的努力去合成维持植物光合作用的基本化学物质——锰,并以此来复制光合作用,但事实证明这些锰转化成了一种在地球上很常见的物质。新研究指明了这一点,这或许会有助于加深人们对自然界中以锰为中心的,利用水、二氧化碳和阳光制造碳水化合物和氧气这一自然过程的理解。同时,这项研究最终也将有助于生产出更多更便宜的制氢设备。

(科技网)

新型热电材料可将汽车废热转为电能

普通汽车燃油产生的能量中,被有效利用的大约只有三分之一,其余的三分之二大都通过废热的形式直接排放到环境当中。这不仅浪费了能源,也对环境造成了巨大压力。5月26日,美国《技术评论》杂志网站刊载的一篇文章称,由美国科学家研制的一种热电半导体材料,不但能够捕获这些被白白浪费掉的能源,还能将其转化为电能供汽车使用。研究人员称,由这种材料制成的热电设备有望将现有汽车的燃油经济性提高3%到5%。

目前美国热电技术公司BSST与美国通用汽车公司全球研发中心都正在独立进行相关的研究和测试。BSST公司将在宝马和福特轿车上进行测试而通用则选择了雪佛兰 SUV车型,两家公司选择的装车测试时间都在夏末。

碲化铋是一种常见的热电材料,包含了昂贵的碲,其工作温度最高只能达到250摄氏度,但热电发电机的温度最高可以达到500摄氏度。所以BSST采用了另一种热电材料,这是一种铪和锆的混合物,这种混合物不仅在高温下工作状态良好,还能将热电发电机的效能提高40%。

通用的研究人员正在装配的原型机所使用的是另外一种热电材料—钴和砷的化合物,其中还参杂了一些稀土元素例如镱。这种材料不但比碲化物便宜,还可在高温下工作。

通用汽车公司科学家格雷戈里·迈斯纳说,整个实验过程旷日持久,过程极为复杂。由于存在着巨大的温度梯度,在热电材料接口上存在很大的机械应力,因此,如何使这种材料与汽车保持良好的电力和热力接触就成为了一个技术难点。另外,不同的物质加入在提高其耐热性的同时,也增加了热电材料的电阻,如何减小这种影响也是一大挑战。通过努力科学家们成功解决了这些问题,通用的计算机模拟显示,装备了这种热电设备的雪佛兰Suburban测试车能产生350瓦特的电能,可将Suburban的燃油经济性提高3个百分点。

在解决了基本的技术问题后,将这种热电设备与现有车辆设备的完美融合成为了研究人员考虑的重点。迈斯纳表示,由于这些材料的生产成本还有待进一步降低,可能还需要4年左右的时间才能投入商用。

(科技日报)