中国科学家受北极熊毛结构启发开发新隔热材料

2019-08-18 09:48
科学家 2019年7期
关键词:泥火山海山声呐

隔热

中国科学家受北极熊毛结构启发开发新隔热材料

中國科学家团队受北极熊毛结构的启发,开发出一种具有空腔结构的轻质、疏水、隔热材料,未来有望满足航空航天等领域对材料的特殊需求。

与人类或其他哺乳动物毛发不同,北极熊的毛是中空的,这种结构可以阻隔热量从北极熊的皮肤表面扩散到周围的低温环境中。中国科学家团队6月6日在美国《化学》杂志上发表论文说,他们受此启发,人工合成了一种中空的碳管气凝胶。中空碳管的内径仅为35纳米,远小于空气的平均自由程(75纳米),也就是说管内的空气几乎不会传递热量,因此该材料具有很好的隔热性能。此外,这种碳管气凝胶的三维网络结构还使其具有超弹性,在30%应变下压缩100万次仍可保持结构完整。

氢能

我国学者研制出显著降低“水制氢”成本的新型催化剂

氢能是一种高能、洁净的可再生能源,通过电解水方式低成本、高效率地制备氢气,是当前国际科研的热点之一。近期,中国科学技术大学宋礼教授和江俊教授合作,创新思路设计出一种“松果结构”的铂金属催化剂,在制氢效果不变的情况下将铂金属的用量降低到传统商业催化剂的约1/75。日前国际知名学术期刊《自然·能源》发表了该研究成果。

临床

3D打印+仿生 让人造骨在生物体内“活”起来

骨损修复重建一直是国际临床难题,我国每分钟就有7人因交通事故导致严重伤残,西北工业大学汪焰恩教授团队近日在英国《聚合物》(Polymer)杂志发表论文称,他们研制的3D打印活性仿生骨可在生物体内“发育”,已经到了“以假乱真”的程度!

由于传统陶瓷骨与自然骨的各项性能仍有较大差异,不能实现在动物体内的良好发育。汪焰恩团队研制的3D打印仿生骨已经能将羟基磷灰石、黏合剂、细胞液、蛋白液(生长因子)等按照不同个体的骨骼性质,对打印材料进行科学配比,从而打印最适合被植入个体的人造仿生骨。

声呐

中国科研团队打破国际高端潜水多波束测声呐技术封锁

哈尔滨工程大学6月17日发布消息,该校“系列化浅水多波束测深声呐关键技术创新与应用”项目中多项关键技术达到国际领先水平,彻底打破了长期以来国际上对中国在高端浅水多波束测深声呐技术的封锁。

该技术突破了“浅水多波束测深声呐高精度方位估计”、“沿航迹向合成孔径处理”、“无安装约束免校准”、“海量海底地形信息多分辨率三维可视化表达”、“声呐图像人工智能解译”等关键技术,实现了高精度、超宽覆盖、多功能一体化测量、设备系列化研制、批量生产和推广应用。

科研

我国科研团队揭示“太阳风暴”中日珥的磁场结构

“太阳风暴”是指太阳的剧烈爆发活动,会给地球卫星、通讯、电网等形成干扰与破坏。近期,中国科学技术大学地空学院科研团队对日珥的研究发现,其磁场为磁绳与剪切磁拱共存的双层结构,这对理解太阳爆发的机制,对地球的影响方式乃至预防具有重要意义。国际天体物理学学术期刊《天体物理杂志》日前发表了该研究成果。

蜘蛛

科学家在云南发现一蜘蛛新种

从中国科学院西双版纳热带植物园了解到,我国蜘蛛分类学家发现了一蜘蛛新种——先导板蟹蛛。该成果近日发表在生物学期刊《生物钥匙》(《ZooKeys》)上。

据论文作者中国科学院动物研究所助理研究员林业杰介绍,他曾在2017年采集过该蜘蛛标本,但将其错误鉴定为八斑板蟹蛛,后又通过形态对比和分子证据发现其应该为一新种,并将其命名为先导板蟹蛛。

科考

“科学”号西太平洋海山科考成果丰硕

中国新一代远洋综合科考船“科学”号已完成西太平洋卡罗琳洋脊上的海山科考任务,正在返航途中。本航次,科考队员对海山进行了19次精细调查,采集到了250多种深海生物样品,几乎是过去“科学”号两个海山航次才能采集到的物种总数。

据了解,全球有逾3万座海山,但有生物取样的海山仅300多座,取样调查较全面的海山仅50多座。西太平洋是全球海山系统分布最为集中的海域,人类对这一区域海山的认识却非常有限。“这个航次虽然超额完成了预定任务,获得了丰富的样品、资料和数据,但对认识全球的海山来说,还只是匆匆一瞥。”徐奎栋说。

海洋

中科院团队发现目前已知全球最深海底泥火山

近日,中国科学院深海科学与工程研究所(以下简称中科院深海所)发布的一项研究成果显示,马里亚纳海沟存在一种新类型泥火山,这是目前已知的全球最深的泥火山活动区域。

此项研究近期在线发表于国际著名地球化学期刊《地球化学通讯》,由中科院深海所、美国明尼苏达大学和美国地质调查局科研人员共同完成。研究结果显示,这种新型泥火山无论是在化学机制上还是在物理机制上,均与马里亚纳海沟弧前区域已知的蛇纹石化泥火山作用有显著不同。可能为海沟深部氢气支撑的化能自养微生物群落提供了新的栖息场所,对深渊极端环境与生命过程研究有了新的启示。

医学

我国科学家开发出基因编辑“安全剪刀”瞄准攻克罕见病

有着“神奇剪刀”之称的基因编辑技术被视作攻克人类绝症的利器。6月10日,国际学术期刊《自然》在线发表了我国科学家的最新成果,中科院脑智卓越中心杨辉团队及其合作者开发出一种编辑效果更精准的“安全剪刀”——ABE(F148A),缩短了攻克罕见病的临床试验时间。

宇称

我国科学家首次观察到宇称时间对称

对宇称时间对称状态的调控,在量子世界中仍是个难题。中国科学技术大学杜江峰院士团队在世界上首次观察到宇称时间对称,该观测方法及其过程突破了传统量子体系中对量子系统的调控方法,加深了量子系统相互作用的理解,有助于人们更好认识微观世界的奇妙性质。相关成果刊登在国际权威期刊《科学》上。

宇宙中有无数对称性,代表空间的宇和代表时间的宙,本身也是一对对称性。杜江峰实验室近年来专注于单自旋体系的量子控制研究,调控金刚石中的一个氮—空位缺陷中的电子自旋作为系统比特,并加入核自旋作为辅助比特,实现电子自旋的宇称时间对称调控,为进一步研究非传统量子体系所描述的新奇物理奠定了坚实基础。

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——江苏泥火山