科技成果

NASA 太陽動力觀測衛(wèi)星發(fā)回首批圖片

NASA 的太陽動力觀測衛(wèi)星(Solar Dynamics Observatory ,SDO)近日發(fā)回有關(guān)太陽活動的首批圖片,可以幫助科學(xué)家更好地了解太陽動態(tài)過程。發(fā)回的圖片顯示了以前從沒見過的物質(zhì)流離開太陽黑子的詳細過程。一些圖片還詳細刻畫了太陽表面的活動。除此以外,衛(wèi)星還在超紫外波長范圍內(nèi)對太陽耀斑進行了首次高清晰測量。

SDO 發(fā)回的太陽觀測圖片

太陽動力學(xué)觀測衛(wèi)星2010年2月11日發(fā)射升空,在為期5年的任務(wù)期間,將探索太陽磁場是如何產(chǎn)生、構(gòu)成以及轉(zhuǎn)變成狂暴的太陽活動的,這些活動包括猛烈的太陽風(fēng)、太陽耀斑和日冕的物質(zhì)噴發(fā)。

美發(fā)明微型發(fā)電機利用震動產(chǎn)生電能

據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)站報道,美國密歇根大學(xué)的科學(xué)家們近日開發(fā)出一種微型發(fā)電機,可以通過車輛移動、工廠作業(yè)和人類運動等產(chǎn)生的隨機振動產(chǎn)生出足夠的電能,可為手表、心臟起搏器和無線傳感器等設(shè)備提供能量。據(jù)悉,這種名為參數(shù)頻率增強發(fā)電機(PFIGs)的新設(shè)備是由美國密歇根大學(xué)電氣和計算機工程系主任Khalil Najafi 和電氣與計算機工程系博士研究生Tzeno Galchev 開發(fā)的。

研究者已經(jīng)建立了三個原型,第四個原型即將出爐。其中的兩個發(fā)電機原型是通過電磁感應(yīng)來完成能量轉(zhuǎn)換的,電磁感應(yīng)是通過將線圈放置在一個變化的磁場中產(chǎn)生的,這個過程和大型發(fā)電廠的大型發(fā)電機類似。微型發(fā)電機體積只有1cm3。這臺最新穎和最小巧的設(shè)備采用壓電材料制作而成,當壓電材料受到壓力時,會產(chǎn)生電荷。利用人類身體的獨特振幅,這臺微型發(fā)電機就可以產(chǎn)生0.5mW 的電能。此項研究由美國國家科學(xué)基金會、圣地亞國家實驗室以及國家標準與技術(shù)研究所提供資助。美國密歇根大學(xué)正在尋求專利保護,以保護這種微型發(fā)電機技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)。Galchev 和其他合作者正努力通過他們的Enertia 公司來將此技術(shù)商業(yè)化。

世界首艘商用太空船在美國成功發(fā)射

據(jù)《新快報》報道,澳大利亞《先鋒太陽報》2010年4月23日報道稱,英國維珍集團斥巨資打造的世界第一艘商用太空船——太空船-2 已于近日在美國加州成功完成了首次試飛,為2012年的首航做準備。當?shù)貢r間22日上午7 時05 分,太空船-2 在美國加州莫哈韋沙漠的航空航天機場完成首次運載能力測試飛行,飛行持續(xù)了幾分鐘。知情人士透露,2010年至2011年期間,太空船-2 將陸續(xù)完成幾次飛行測試。截至目前,已有330 人預(yù)約商業(yè)航行,交納了約3.36 億元人民幣的訂金。

太陽能飛機首次試飛成功

2010年4月7日在瑞士一個軍用機場跑道上,擁有4 個推進器的陽光動力號太陽能飛機以45km/h(28mile/h)的速度起飛。在沒有消耗任何燃料而只靠太陽能提供動力的情況下,陽光動力號進行了長達90min 的試飛。陽光動力號飛機兩翼端之間的距離達63.4m,大小和一架波音747 飛機的翼展類似;其重量約為1 600kg,與普通家用轎車相當。陽光動力號由超輕碳纖維材料制成,其機翼上裝有1.2 萬塊太陽能電池、高性能聚合鋰電池以及4 臺發(fā)電機。由于飛機每臺發(fā)動機的最大功率為7 457W(10 馬力)即總功率29 828W(40 馬力),飛機在空中飛行時平均速度為70.8km/h(44mile/h)。

據(jù)悉,瑞士探險家波蘭特·皮卡德(Bertrand Piccard)領(lǐng)導(dǎo)的團隊安排了此次試飛活動,飛行員馬庫斯·謝德爾成功地把太陽能飛機上升到了1 000m(3 280ft)的高空,而后逐漸減速下降并成功著陸。

日本研發(fā)出新型塑料片 硬度相當于鋼鐵的2～5 倍

中新網(wǎng)2010年4月21日據(jù)日本共同社報道,日本廣島大學(xué)高分子物理學(xué)特任教授彥坂正道等組成的科研小組4月19日宣布,已研發(fā)出硬度相當于鋼鐵的2～5 倍的塑料片。這種塑料片的厚度為0.1毫米級,透明且可塑性強,有望被用作汽車車身及玻璃的替代品。其造價與普通塑料不差上下。由于不含雜質(zhì),還便于回收利用,因此有望作為新材料來普及。

該科研小組在低于熔點約150 ℃時將液體的帶狀高分子聚丙烯進行瞬間壓縮,于是分子的帶狀部分被拉伸并整齊地排列在一起,結(jié)晶體變得緊密而牢固。其抗拉強度可達2.3×105kPa,該科研小組估算認為,如果以這種素材替代車身的鋼鐵,成本可降至目前的1/3 至1/4。

強子對撞機再破世界紀錄創(chuàng)造最高能量級3.5TeV

2010年3月19日,世界上最大的粒子加速器大型強子對撞機(LHC),成功地打破了自身于2009年12月份創(chuàng)造的紀錄,成為全世界能量最強的對撞機。歐洲核子研究委員會(CERN)負責(zé)建設(shè)、運行LHC 加速器。

隨著LHC 的能量水平不斷提高,未來幾年將不斷提高標準。2009年12月, LHC 成功超越1.18TeV(萬億電子伏)能量水平,也遠遠超過了費米實驗室的Tevatron 加速器曾保持的世界紀錄。現(xiàn)在,它成功地將質(zhì)子束加速到3.5TeV,遠遠高于世界上所有其他加速器的水平。

3月20日上午,LHC 研究團隊將加速器的功率水平提高到3.5TeV 每束, 這就意味著3.5TeV能級的質(zhì)子束即將在7 TeV 能級進行對撞。要想讓兩個質(zhì)子束真正互相碰撞,還要做一些額外的調(diào)整,但專家們希望在本月或下個月,就開始進行能量水平檢測的實驗。鑒于LHC 重新啟動才不過5 個月,而且是人類所設(shè)計的最復(fù)雜的科學(xué)實驗之一,因此達到如此高的能級新紀錄的確是讓世人驚嘆的偉大成就。

德研發(fā)提高太陽能電池效率的新方法

據(jù)科技日報2010年6月2日報道,德國波恩大學(xué)日前發(fā)表公報,該校物理學(xué)家通過應(yīng)用激光冷卻技術(shù)實現(xiàn)了光子的高密度集中。這一技術(shù)有望提高太陽能電池的效率,使其在陰天也能高效工作。

該校物理學(xué)家使用超強反射的拱形鏡面收集陽光,令光束能夠被聚成激光并在鏡面間不斷循環(huán),鏡面間是銣氣。激光在轟擊銣原子的過程中會消耗比其本身更多的能量,致使銣氣溫度急劇下降。光的運動也隨之減弱并聚集得更緊密,形成被稱為玻色-愛因斯坦凝聚體的光子團。高密度的光能夠提高太陽能電池的效率。由于其獨特的拱形鏡面設(shè)計,即便在陰天也能有效收集光線。這一成果發(fā)表在最新一期《自然·物理學(xué)》雜志上。

英研發(fā)出新碳基超導(dǎo)物質(zhì) 超導(dǎo)轉(zhuǎn)化溫度為35K

英國利物浦大學(xué)和杜倫大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),通過施加一定的壓力,改變C60 的晶體結(jié)構(gòu),不同C60 晶體結(jié)構(gòu)下的Cs3C60 能夠從磁絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體,而其超導(dǎo)轉(zhuǎn)化溫度也從38K 轉(zhuǎn)化為35K。研究人員表示,新發(fā)現(xiàn)將有助于降低依賴超導(dǎo)體的能源存儲應(yīng)用的成本。

研究人員在《自然》雜志上撰文指出,他們使用英國盧瑟福·阿普爾頓實驗室的散裂中子源(ISIS)和同步輻射光源(Diamond)及位于法國的歐洲同步輻射設(shè)施成功證明, 金屬原子銫(Cs)和巴基球(C60)組成的新物質(zhì)Cs3C60 本身并不導(dǎo)電,但其在受到擠壓時會變成高溫超導(dǎo)體。施加在該物體上的壓力會使得C60 收縮,由體心立方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄w結(jié)構(gòu),同時,克服了電子之間的排斥力,使得電子能夠“成雙結(jié)對”、毫無阻力地通過物質(zhì)。該研究是英國工程與自然科學(xué)研究理事會資助的研究項目,這是人類首次證明,控制一個高溫超導(dǎo)體中的分子的排列方式可控制其屬性。