新闻盘点
科技的飞速发展让我们身边的世界日新月异,怎么能在汹涌的科技潮流中不让自己一觉醒来就out?来来来,用五分钟看看世界范围内都有哪些科技新闻正在发生!
1我国首颗“碳卫星”载荷研制进入冲刺阶段12月1日,科研人员在中科院长春光学精密机械与物理研究所高光谱实验室对“碳卫星”高光谱探测仪进行上电前状态检查。为有效掌握全球二氧化碳分布情况,“十二五”国家计划设置了“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目(简称“碳卫星”)。目前我国首颗“碳卫星”载荷研制已进入冲刺阶段,卫星将于明年出厂后择机发射。中科院长春光学精密机械与物理研究所承担了“碳卫星”全部两台载荷研制任务。新华社记者张楠摄
(科技日报)
2北大科学家在玻璃表面成功实现石墨烯直接生长北京大学一课题组利用化学气相沉积的方法,通过优化生长条件,在玻璃表面成功实现石墨烯的直接生长,有望加速石墨烯材料与玻璃产业的融合,推动石墨烯玻璃大规模应用。著名学术期刊《自然材料》近日对这项最新研究进行了报道。
玻璃是成本低廉、透光性好的传统建筑材料之一,而石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的碳材料,是目前已知的最薄、最坚硬、室温下导电性最好并拥有强大灵活性的纳米材料。将石墨烯与玻璃结合生产出的新型复合材料石墨烯玻璃,将极大拓展玻璃应用空间,引发玻璃产业从大批量低附加值应用到节约型高附加值应用的革命性转变。
据悉,当前石墨烯玻璃通常采用液相涂膜或转移的方法获得。这些方法获得的石墨烯薄膜不可避免地存在表界面污染的问题,从而严重影响石墨烯玻璃的性能。同时,传统制备方法因操作繁复、成本高、产率低等问题,也难以满足大规模应用的需求。发展一种在玻璃基底上直接生长石墨烯的新方法,是目前相关研究中的一个重要课题。
经过长期研究,北大化学与分子工程学院刘忠范院士领导的研究团队通过对反应气体浓度、生长温度和生长时间的精确调控,成功克服了玻璃表面催化裂解前驱体能力低、碳碎片在基底表面迁移能力弱等难题,在耐高温玻璃和普通玻璃上成功实现了高品质石墨烯薄膜的可控生长。
试验证明,在石墨烯生长条件下,普通玻璃以熔融状态存在,表面高度均一并且各向同性。课题组利用熔融态玻璃的这些性质,实现了尺寸及分布均匀的石墨烯圆片的生长。利用直接生长方法获得的石墨烯玻璃,具有玻璃与石墨烯的界面接触良好、界面无污染等优异特性。
据了解,由于石墨烯玻璃兼具玻璃的透光性,以及石墨烯的导电、导热和表面疏水性等优点,未来可应用于热致变色窗口、防雾视窗以及光催化等方面。刘忠范院士表示,相信石墨烯玻璃在未来将有非常广阔的应用前景,对于玻璃产业和石墨烯材料而言都至关重要。
(新华网)
3黑洞高速喷射物质新模式发现科技日报北京11月26日电(记者李大庆)记者从中科院获悉,中国科学院大学天文与空间科学学院教授、国家天文台研究员刘继峰带领的团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,从而打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。国际顶级科学期刊《自然》于北京时间26日凌晨公布了这一重大科学发现。《自然》杂志认为此项工作是年度本领域内最重要的五大发现之一。
黑洞在吞噬物质的过程中有时也会向外喷流。黑洞如何吞噬物质及喷流如何形成是天体物理学中的重大前沿问题。刘继峰团队利用世界上最大的光学望远镜——西班牙的GTC十米望远镜和美国的Keck十米望远镜,对千万光年之外的旋涡星系M81中的极亮超软X射线源进行了光谱监测研究,首次发现其光谱中具有高度蓝移的氢元素发射线,揭示了该系统中存在速度达到0.2倍光速的相对论性重子喷流。
这项研究为科学家理解黑洞吸积与喷流形成打开了一扇新的窗口。此前天文学家普遍认为黑洞吞噬物质后不能产生超软X射线谱态,且只有在X射线低硬谱态或甚高谱态下才会产生相对论性喷流。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的本质和喷流形成的认知。”美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学终身教授RemashNarayan评论说,“而它的观测特征和人们对黑洞处于极高吸积率态的猜想及新近的数值模拟结果相符合,生动展示了黑洞过量吞噬物质时产生高速重子喷流和浓密的吸积盘风的情况。”
(科技日报)
4俄欲试验太空激光电力传输系统新华社莫斯科11月30日电(记者张继业)俄罗斯科学家正着手尝试将电力从一个航天器通过激光传输到另一个航天器的内部系统,该技术如研发成功将用于在太空向高成本卫星和军用航天器传输电力。
据俄罗斯《消息报》当日报道,俄航天署决定将在太空中开展无线能量传输试验。俄罗斯科罗廖夫能源火箭航天公司的科学家正为此进行准备工作,研究人员希望以发射激光的方式从国际空间站的俄罗斯舱段向距离该空间站约1.5公里远的“进步”货运飞船输电。
科罗廖夫能源火箭航天公司的新一代太空能源系统负责人图加延科表示,全俄先进的相关实验室都将参与这一项目,目前俄已拥有能量转换效率达到60%的光伏发电系统接收器和转换器,制订了更好地引导激光传输的“太空航线”。这种太空激光电力传输技术如能研发成功,将有助于俄方未来向昂贵且有重要价值的卫星和军用航天器隔空送电。
据了解,在太空为航天器“充电、加油”的理念于上世纪中叶提出。俄专家认为,激光电力传输研究将为太空探索提供新机遇、开辟新视野。
(科技日报)
5铁合金纵波测速可知地球液态外核缺碳科技日报北京11月30日电(记者陈超)日本理化学研究所放射光科学综合研究中心的中岛阳一特别研究员,与东京工业大学地球生命研究所广濑敬教授的联合研究小组日前宣布,他们通过在70万个大气压、开尔文(K)的超高压高温条件下测量出液态铁合金的纵波速度,从而发现地球的液态外核碳极度缺乏。
地球中心是半径为公里的金属核。金属核为两层结构,中心部分由固体的内核(固体铁合金)组成,外侧则由液态的外核(液态铁合金)包围。液态外核占金属核质量的95%,其主要成分是铁,其他是氢、碳、氧、硅、硫磺等元素。但科学家并不了解各种元素的含量比例。由于金属核距地表最近距离约为公里,直接测量其成分极为困难。测量液态外核的成分只能根据地震波观测到的纵波速度、密度等物理方法进行。通过实验室再现实际的液体外核环境来测量液态金属合金纵波速度,与地震波观测的纵波速度进行比较,就能够得知其成分。但是地球内部是超高压超高温的世界,液态外核的最上部具有万个大气压和K以上的温度,实验室内很难再现这种极限环境来进行液态铁合金的测量。
研究小组利用激光加热钻石对顶砧(DAC)装置和大型放射光设施“Spring-8”,在高压高温状态下让实验材料变成了液态铁碳合金,在70万个大气压和K超高压高温条件下成功测定了其纵波速度。研究结果发现,在液态外核中碳含量最大仅为1.2wt%(重量百分比浓度)。在液态外核的轻元素10wt%含量中主要是由碳以外元素组成。如果能够测出液态外核中所含的轻元素的种类和数量,就可以分析出产生地球磁场的“核透磁电机”的原理以及地球形成时金属核分离的状况。
该研究成果发表在近日出版的《自然—通讯》杂志上。
(科技日报)
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