电子信息
中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所的研究人员在先进电子封装材料研究方面取得了系列进展。
随着新型处理器的运行速度越来越快,高性能仪器的能耗不断增加,热管理技术已成为研究人员必须考虑的问题,这也对绝缘场合用作封装和热界面材料的高导热绝缘材料提出了越来越高的需求;研究和开发高导热绝缘、力学性能优异的导热材料需求已非常迫切。
石墨烯、碳纳米管等碳材料具有优异的传热性能,但其导电性能限制了其在电子材料中的应用。六方氮化硼(hBN)作为石墨烯的等
电子体,具有一定的能隙、原子级平整的表面,且表面没有悬挂键,适合与石墨烯通过非共价键进行杂化。研究人员在不破坏材料结构的情况下,通过自组装技术合成出了系列石墨烯/六方氮化硼杂化结构。利用导热组分在聚合物中的选择性分布,研究人员获得了绝缘导热杂化结构,并通过模拟,验证了该杂化材料在散热领域应用的可行性。该类聚合物基复合材料拥有优异的传热性能和电绝缘性能,在先进电子封装领域,以及热管理领域具有广阔的应用前景。
英国科技设施研究理事会所属达斯伯瑞实验室正在建造的自由电子激光加速器(FEL)成功射出了首枚自由电子,标志着由英国设计建造的紧凑线性加速器——CLARA即将投入运行,为人类探索世界打开了一个新的窗口。
自由电子激光加速器是当今世界加速器领域的研究重点,具有其它光源所无法比拟的优势,可广泛应用于物质结构分析、新能源发现、疾病防控等多个领域,但目前自由电子激光加速器技术尚处于起步阶段。英国建造的CLARA加速器将为自由电子激光加速器技术和理论的验证提升提供强有力的装置支撑。
CLARA产生的首个电子能量约为4MeV,未来通过稳定调节,最终将增加到50MeV,并在年底投入使用。该电子将与已在测试的新型电子枪源VELA(达斯伯瑞实验室的另一台粒子加速器,专用于工业研究)相连接,支持VELA开展研究。一旦完成构建,CLARA将延伸至90m,其产生的电子能量将达到250MeV,约为光速的99.99%,这意味着其将能够测试许多FEL技术。
(科 技)
(刘 巍)
中国科学院深圳先进技术研究院先进材料研究中心的研究人员研发出一种具有低成本、高可拉伸性、高灵敏度等特性的柔性可拉伸应变传感器材料,并实现了对人体运动行为的实时监测。
可穿戴柔性应变传感器在人机交互系统、电子皮肤、人体运动行为监测系统等领域具有广阔的应用前景,已成为未来智能材料的重点研究方向。其中,可拉伸性及灵敏度是柔性应变传感器材料重要的性能指标,如何在实现高可拉伸性的同时大幅提高灵敏度是目前研究人员面临的主要挑战。
研究人员基于聚氨酯海绵,经过数次吸附还原过程制得了导电性良好的石墨烯包覆聚氨酯海绵,并通过电沉积方法,在其表面包覆一层带有微裂纹的金属镍,最终利用柔性聚合物封装方式制备出了镍/石墨烯包覆的聚氨酯海绵柔性应变传感器。该制备方法简单、成本低,并将电化学方法引入了传感器的制备中,提高了其灵敏度。采用该方法制备的柔性应变传感器表现出了良好的性能:宽应变范围(0%~65%)、高灵敏度(36.03~3360.09)、快速响应时间(<100ms)、高可靠性(1000次拉伸及弯曲循环)。此外,研究人员已将制备的传感器应用于人体手指弯曲活动监测,以及面部肌肉拉伸监测等,展示了其在柔性可穿戴电子设备领域的应用价值。
(中科院)
中国航天科工集团公司所属北京无线电计量测试研究所的研究人员研制出一种耐高温、密封型射频同轴电缆组件。该组件具有较好的密封性能,装配简单、结构可靠,将应用于航空、航天、高能物理、量子通信等领域,为国家重大专项建设和实施提供保障。
射频同轴电缆组件是一种分布参数电路,用于传输射频和微波信号能量。作为特种电缆组件的耐高温系列产品,其需求量正在持续增加。但高温高湿环境下水蒸气容易进入电缆内部,使电缆绝缘、耐压指标及功率容量降低,严重时会造成短路,导致系统损坏。
2016年,中国科学院某研究所提出了耐高温密封型同轴电缆组件的需求。北京无线电计量测试研究所的研究人员通过技术攻关,实现了高温电缆组件和密封型连接器的有效结合,研制的产品可耐受400℃高温及95%以上湿度,改变了过去此类产品依赖进口的局面。
目前,该研究所已开始研制可耐受800℃高温的新型耐高温密封型转接器和电缆组件。
(吴 巍)
美国美高森美半导体公司推出了八通道大容量固态硬盘(SSDs)数据存储控制器——Flashtec NVM Express(NVMe)2108,有助于相关企业和数据中心实现高成本效益和高功效。
美高森美推出大容量固态硬盘数据存储控制器
该控制器支持16TB及以上大容量数据存储,能够以17mm×17mm的规格进行封装,兼容M.2、U.2接口和半高半长(HHHL)插件;具备双端口独立扩频参考时钟(SRIS)和端至端数据保护功能;提供了可通过固件定制实现固态硬盘产品个性化的可编程架构;具有自适应低密度奇偶校验码(LDPC),支持现在和未来可切换和开放的NAND闪存接口(ONFI),包括双数位单元(MLC)和三数位单元(TLC),以及未来产品开发中的四数位单元(QLC)技术。
该数据存储控制器产品现已具备大批量生产能力。
(李铁成)
国科量子通信网络有限公司与曙光信息产业股份有限公司联合研发的全球首款基于量子通信的云安全一体机——QC Server发布。这是继我国在量子保密通信科研领域走在世界前列后,在量子通信应用和支撑领域的又一次全球领先。
面对同一个大数分解难题,经典计算机需15万年才能破解,而量子计算机应用Shor算法仅需1s。一旦量子计算机研制成功,现有的基于大数分解的RSA密钥将无密可保。面对量子计算的冲击,可实现“无条件安全”的量子通信迫在眉睫。
QC Server重点提供与量子保密通信深度融合的云计算操作系统和云存储服务平台,并针对量子保密通信的应用场景提供基于自主知识产权的、从底层硬件到上层应用服务的云服务解决方案。
(刘 艳)
瑞士巴塞尔大学的研究人员开发出了可存储光子的高速量子存储器,在几乎不改变光子量子力学特征的情况下,成功在原子蒸气中实现了光子的写入和读取。该存储器兼具装置简易、高带宽和低噪声等优点,有望在未来量子互联网中得到应用。
光子的运动速度即为光速,是实现高速数据传输的理想选择。在每个光子中都编码1bit信息,不仅效率高,还为基于量子物理的全新形式的信息处理方式创造了条件。在量子存储器中存储和读取单光子是实现上述各技术的关键。研究人员将光子存储在铷原子蒸气中,开发出了简单、高速的量子存储器。该存储器利用一束激光来控制存储和读取过程。这项技术无需冷却装置和复杂的真空设备,而且能够以高度紧凑的方式进行组装,最大程度地减小了存储器装置的体积。经过实验验证,该存储器的噪声较低,适合于单光子存储。
(电子所)