中国铀资源科学探测最深孔开钻

2020-04-20 09:58
发明与创新 2020年1期

2019年12月15日,我国铀资源探测领域设计施工的最深孔——中国铀矿3000米科学深钻开钻仪式在江西省抚州市乐安县相山铀矿田顺利举行。

“中国铀矿3000米科学深钻项目是核地质系统向深部找矿进军的一大战略举措。”核工业北京地质研究院院长、项目总负责人李子颖在启动仪式上表示,中国铀矿3000米科学深钻的实施,对获取深部地质结构和铀多金属成矿信息,全面提升核地质深部探测技术和钻探工艺技术水平具有重要科学意义。

项目团队将通过开展相山铀矿田深部成矿环境三维立体探测,揭示深部铀多金属资源成矿条件,构建3000米深度成矿信息识别技术,为大深度铀多金属找矿提供技术示范,进而推动和指导我国铀多金属矿深部找矿勘查工作。

项目的实施将全面提升和突破钻探工艺技术、高精准深部探测技术、高温高压环境下井中地球物理测井技术等成套技术水平。

我国实现对500米以下“近地雾霾”高清探测

雾霾从何而来,怎样漂移、消散?搞清楚这些问题才能真正治霾。近期,中科院合肥物质科学研究院研究“探霾”激光雷达取得新进展,可消除传统探测技术的“盲区”,更加精确、清晰地对从地面到500米高空的“近地雾霾”进行垂直立体探测,有助于解析污染成因从而“精准治霾”。

中科院合肥物质科学研究院副研究员王珍珠等人基于双成像探测器件和连续激光器,采用“侧向散射”技术方案,研发出一种激光雷达新技术,可对从地面到2公里高空范围内的雾霾进行精确、清晰地垂直立体探测,解决了从地面到500米高空范围内存在的近地面“盲区”问题。外场试验表明此项技术可行,并具备核心器件国产化、小型化、成本低等优点。

可“自我清洁”的新型混凝土研制成功

现代高层建筑需“人工吊绳”清洗墙面,耗力、费水且存在危险。有没有一种建材,下一场雨建筑就焕然如新?

近期,中国科学技术大学教授徐鑫、陈初升等人基于在乳液法成型技术和有机前驱体陶瓷上的研究成果,采取一系列创新方法,研制出一种新型混凝土。这种混凝土的气孔尺寸只有约30微米,远小于目前市场上泡沫混凝土的1毫米,因此虽重量轻,但抗压耐磨损。

实验表明,这种轻质混凝土不仅能排斥灰尘颗粒,还能排斥牛奶、啤酒、酱油、咖啡等有色液体,即使将其浸泡在有色液体中也不会留下污渍。更神奇的是,即使经过机械磨损、高温热处理和化学腐蚀,这种材料仍然能够保持超疏水特性。同时,它还具备很好的隔热和隔音性能。

黑龙江发现大面积早白垩世恐龙足迹群

2019年12月25日,中国地质大学(北京)邢立达副教授等中外科学家宣布,在黑龙江省哈尔滨市依兰县发现大量恐龙足迹化石。这是该省报道的首个大规模早白垩世恐龙足迹点。这些恐龙足迹数量多、保存好,对研究恐龙的演化有重要价值。

2018年夏,化石爱好者朱利在达连河镇红星村路边新修开的剖面上发现了疑似古生物的足迹。邢立达团队随后确认了这些印记为足迹化石并展开考察工作。

据统计,依兰恐龙足迹群由5条行迹共计70个足迹组成,包括平行的蜥脚类恐龙行迹、三趾型鸟脚类行迹、延长的三趾型兽脚类行迹。蜥脚类足迹的后脚长度约为49厘米。由于右脚和左脚的步长明显不同,可能为跛行或异常的步态。

鸟脚类足迹以趾迹为主,第三趾最发达,第二趾、第四趾的爪迹几乎呈三角形,且前缘圆钝。三趾型兽脚类的爪痕平行,被暂时归为游泳迹。兽脚类游泳迹和其他恐龙的步行行迹的组合,表明它们是在不同的时间和环境中形成的。

研究人员称,依兰恐龙足迹群补充了黑龙江早白垩世的恐龙化石记录,也体现出该地区恐龙生物群的多样性。

首条智能轨道快运系统运营线开通

外观像地铁,却没有轨道,列车车头拖着三节车厢稳稳地行驶在公路上,转弯如蛇般灵活 ……2019年12月5日, 四川省宜宾市智能轨道快运系统(下称“智轨”)运营线举行开通仪式,标志着这一由中车株洲所制造的智轨系统正式商业运营。

智轨电车车身跟地铁B型车一致,车宽2.64米,均由3节车厢编组而成,车身长31.64米,未来还可以通过增加编组或通过无线重联等技术,使单列车载客能力在目前满员307人基础上,提升至500人以上。

四川川南轨道交通运营有限公司董事长张瑞英介绍,目前,T1线先开段日均客流超过1万人次,接通成贵高铁宜宾西站正式运营后,预计日均客流将超过2.5万人次。

此外,T1线全线涵盖直线道路、曲线道路、上下坡道、跨江桥梁以及城市主干线枢纽区域,横跨被誉为“长江第一桥”的宜宾长江大桥,途经叙府路与长江桥南交汇处,直通成贵高铁宜宾西站,实现与高铁无缝对接。

四川省中车铁投轨道公司董事长王毅表示,该运营线路的开通运行,将为我国城市公共交通发展提供一种全新制式、全新系统解决方案。

我国有了2000米水下插拔电连接器

如果将水下缆比作各类海底观测平台的胳膊、腿,水下连接器就好比关节,是保证水下设备正常工作的重要零部件之一,能够实现光、电信号和电能的传输以及机械连接。日前,中天科技2000米级水下插拔电连接器项目通过了江苏省工信厅组织的新产品鉴定,这意味着我国2000米水下插拔电连接器有望告别国外垄断。

水下插拔电连接器可直接在水下完成插拔过程,已广泛应用于海底观测网、海洋石油生产平台、水下工程机械以及水下电力分配系统等领域。

中天海洋系统有限公司副总经理郭朝阳介绍,项目目前完成了4芯水下插拔电连接器的研制工作,突破了插头插座纵向密封技术、水下动态插拔密封技术及电气绝缘技术等关键技术,建立了水下插拔电连接器的设计技术平台、加工工艺技术平台、试验平台,产品通过第三方全性能试验,最大试验水压45兆帕,并进行了多次湖海试验。

我国首套柔性OLED机器人成功应用

自动纠偏、轻拿轻放、震动小且稳定……近日,由新松机器人自动化股份有限公司研制生产的柔性OLED机器人——SCARA机械手投入使用,这是国产机器人首次进入高端柔性屏幕生产线。

随着智能手机、曲面电视等电子设备逐渐普及,全球显示器生产厂家纷纷加大了对OLED显示屏的研发力度。由于OLED显示屏的有机塑料层轻薄且富有柔韧性,生产过程中对搬运要求极高。

据介绍,SCARA机械手可以在有洁净环境要求的场景中从事搬运工作。机械手通过传感器扫描和软件算法,实现自动纠偏、双取双放、数据上报等功能,识别分析器件复杂多样的位置,实时对动作进行调整和对旋转角度进行补偿。这个“手眼”协调的机械手,可以精准护送纤薄的OLED器件往返设备间。

此外,研发团队开发了专用材质,使长3.5米的机械手在运行过程中不仅耐高温、抗摩擦、柔软且耐腐蚀,动作也很“轻巧”。

“玉兔二号”成人类月面工作时间最长月球车

在宁静的月球背面,太阳光再次照射在嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车上。来自国家航天局探月与航天工程中心的消息称,2019年12月21日5时14分,嫦娥四号着陆器受光照成功自主唤醒,进入第十三月昼工作期,按计划继续对月表线性能量转移谱、综合粒子辐射剂量及月表低频射电特征开展有效探测工作。

“玉兔二号”月球车于2019年12月20日18时43分收到正常遥测信号,成功自主唤醒,科学载荷开机正常,继续月球漫步旅程。

“玉兔二号”月球车也打破了一项尘封49年的世界纪录,成为人类在月面工作时间最长的月球车。此前该纪录由苏联的“月球车一号”保持,它是世界上第一台无人驾驶月球车,在月面累计工作大约10个月。

目前,嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车均状态平稳,工作正常。

大型强子对撞机拟于2021年重启

欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)目前处于长期停机状态,正在进行大规模升级。CERN管理层2019年12月12日向理事会提交的新日程表显示,LHC将于2021年5月重启,并一直运行到2024年底。

LHC是迄今为止人类建造的最大的粒子对撞机,2012年发现了被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子,举世轰动。随后几年里,LHC不断推动粒子物理向前发展。而为最大程度发挥其运行潜能,CERN决定对其进行升级。当地时间2018年12月3日,LHC二期运行结束,进入第二次长停机阶段,开启升级计划的安装调试。过去一年来,科学家与工程师紧锣密鼓地实施加速器综合设施和各大实验的升级,以迎接LHC三期运行,并为继任者“高亮度LHC”的到来做准备。

据悉,此次升级后,LHC将“焕然一新”,质子束团对撞能量将从13TeV(太电子伏特)跃升至14TeV,对撞能力也将有所提升。

新方法可通过验血测年龄

光看长相,有时很难判断出一个人的实际年龄。一个国际科研团队新近开发出一种“滴血验年龄”的方法,可通过检测血液中某些蛋白质水平,较可靠地判断一个人的实际年龄及身体状况。

美国斯坦福大学教授托尼·怀斯-科雷表示,未来,这项技术或可用于判断人体衰老程度,并帮助人们寻找延缓衰老的方法。

研究团队分析了4263人的血浆样本,这些人的年龄在18岁至95岁之间。结果发现,血浆中某些蛋白质的水平会随年龄增长发生明显改变。研究人员测量了大约3000种蛋白质的水平,并从中筛选出373种可用于判断年龄的蛋白质。

研究人员介绍,通过测量血浆中这373种蛋白质的水平,可以较准确地判断一个人的实际年龄,误差通常在3岁以内。不过,如果测出年龄大大低于实际年龄,则表明受试者身体非常健康。

3D打印出柔性防护铠甲

2019年12月10日,英国《自然·通讯》杂志发表的一项成果称,科学家3D打印了一款全新合成聚合物铠甲,这是用一种以海洋软体动物石鳖的环带为灵感的新型柔性铠甲。

在现代社会实际操作中,很多高危领域依然需要类似古代铠甲这种安全程度较高的护具。生物学一直是铠甲设计的灵感来源,但灵活性却永远是铠甲开发的一个主要问题。

生物学家们此前已知,海洋软体动物石鳖的背部有较大的壳板,能起到保护作用。此次,美国弗吉尼亚理工大学研究人员李凌(音译)及其同事,分析了石鳖如何能在演化出自我保护机制的同时维持着一定的活动度。研究团队利用多项技术研究了不同石鳖物种的矿化鳞片的结构和功能,随后设计并3D打印了一款合成聚合物铠甲,进一步分析了这些鳞片结构和功能。

在实验中,研究团队还演示了这种3D打印的柔性铠甲可作为护膝,保护身体不被碎玻璃划伤。

新品番茄或成理想“城市农作物”

最近,美国科学家利用基因编辑技术,培育出一种有着玫瑰花束般外形,能像葡萄一样挂果的番茄。这种番茄生长速度快,很适合在空间狭小的城市环境甚至是空间站内种植,将会是一种理想的“城市农作物”。

当前,开发出更多新型“城市农作物”已成为科学家的重要目标。此次,美国冷泉港实验室研究人员利用CRISPR基因编辑技术,对番茄的三种基因——SP基因、SP5G基因和SIER基因进行了编辑。三种基因中,SP基因可调控植株的生长成熟期,SP5G基因能控制植株的开花时间,SIER基因则能调控植株茎干的长度。研究人员设计了一种性状叠加策略,将三种修饰后的突变基因结合起来,最终培育出的新品番茄植株外形紧凑,如同玫瑰花束,结出的小番茄就像葡萄一样串在一起。相比其他番茄品种,新品番茄只需40天即可成熟。

3亿年前,“妈妈”把“孩子”圈起来

据英国《自然·生态与演化》杂志近日发表的一项研究,加拿大和英国团队报告了一种此前未知的下孔类物种的化石,下孔类与现代巨蜥类相似。该化石样本约有3.09亿年的历史,包括一个成体及其子代幼体,是迄今已知最早的亲代抚育样本,这也表明亲代抚育出现的时间,比此前认为的早4000万年。

亲代抚育普遍存在于现今的许多脊椎动物中。过去的研究显示,最早的亲代抚育证据来自于南非蜥代龙科的一个二叠纪化石(2.98亿~2.51亿年前)。此次,加拿大卡尔顿大学希拉里·马丁等科学家,描述了名为“D. unamakiensis”的蜥代龙科成体和幼体的关节相连的部分骨骼——幼体位于成体后肢后面,被成体尾巴圈起来。它们来自于石炭纪,在加拿大新斯科舍的一个树桩里被发现。研究团队表示,树桩里面的隐秘区域可能是它们的窝,亲代和子代长期待在一起,为子代提供保护。

无人扫雪车2022年将现身俄罗斯

俄罗斯国家技术创新“Autonet”工作组主管顾问叶夫根尼·别良科日前表示,俄罗斯2022年将出现可以清扫路边汽车下方冰雪,且不划伤汽车的无人扫雪车。

别良科表示,扫雪车将配备人工智能设备,设备上将输入autodata网站的数据,之后人工智能依据这些数据做行动决策。俄罗斯国家技术创新 “Autonet”工作组目前正在审议相关项目。

别良科称:“技术能够完全避免划伤附近停放车辆的车门。”具体而言,无人扫雪车可用强劲风力清除路边汽车下方的雪,同时不会损伤汽车。

按计划,这种扫雪车还可用清洁剂清洗街道,敲碎冰块,清理下水道和坑洼处附近的污垢。

别良科指出,扫雪车不仅可清扫家门口,还可以按户报告清理了的雪和污泥数量 。数据将上传至autodata远程平台。据悉,该技术能节省人力,将扫雪花费减少20%以上。

新研究有望帮助黄斑变性致盲患者恢复视力

黄斑变性是导致50岁及以上人群失明常见原因之一,目前还没有治愈的方法。通过植入人工视网膜帮助失明患者恢复视力可能是一个解决方案,但该方案是否可行的一个关键问题在于大脑是否能集成自然视觉和人工视觉信息。最近以色列和美国研究人员发现,大脑在处理对视觉有重要作用的信息的同时,也具备集成自然和人工视觉信息内容的能力。

在实验中,研究人员将人工视网膜植入小鼠眼睛,然后用一种可以诱发自然视觉、人工视觉和两者结合视觉信息的投影系统,记录下植入了人工视网膜的小鼠大脑的皮质反应。结果,研究人员观察到人工和自然视觉信息在皮质中合并在一起。

研究项目牵头人、巴伊兰大学眼科科学与工程实验主任约西·曼德尔表示,这项开创性成果对帮助因黄斑变性而失明的患者恢复视力有重要意义。

酸化海洋能腐蚀鲨鱼“防护盾”

海洋酸化究竟有多厉害?英国自然科研旗下《科学报告》2019年12月19日发表的一项研究指出,长时间暴露在高二氧化碳含量(酸化)的海水中,可能会腐蚀覆盖在埃氏宽瓣鲨皮肤表面的齿状鳞片(盾鳞),而这种角质化的盾鳞,其实是非常坚硬的。

人类活动导致海洋中二氧化碳浓度不断增加,海洋环境日趋酸化。虽然此前已研究过酸化海水对多个物种的影响,但这是人们首次观察到长期暴露会腐蚀鲨鱼的盾鳞。

此次,南非斯泰伦博斯大学环境林业与渔业系研究人员鲁兹·阿尔斯沃德和同事,研究了酸化海水暴露对埃氏宽瓣鲨的影响。团队发现,在酸化海水中生活9周的3条鲨鱼中,平均有25%的盾鳞受损;而另外3条生活在非酸化海水中的鲨鱼对照组中,这一比例只有9.2%。

研究人员认为,这种腐蚀可能会损害鲨鱼皮肤的保护作用,影响敞水性鲨鱼的游动能力,因为盾鳞表面会影响鲨鱼游速。