科技成果

科技成果

世界首款石墨烯基鋰離子電池研發成功

據科技日報2016年7月15日報道，7月8日，世界首款石墨烯基鋰離子電池產品在北京發布，該產品打開了石墨烯在消費電子鋰電池、動力鋰電池以及儲能領域鋰電池的應用空間。電池由東旭光電子公司上海碳源匯谷推出，命名為“烯王”，在-30～80 ℃環境下工作，電池循環壽命可達3500次左右，充電效率是普通充電產品的24倍。石墨烯具有優異的電子和離子傳導性能及特殊的二維單原子層結構，可在電極材料顆粒間構成三維電子和離子傳輸網絡結構，石墨烯材料如果能成功地應用在鋰離子電池中，可大幅度提升鋰離子電池充放電速度，實現電池技術的巨大突破，并將推動新能源產業實現躍進式發展。

烏克蘭在熒光納米材料研究方面取得新成果

據科技部網站2016年7月14日報道，烏克蘭國家科學院閃爍材料研究所熒光及閃爍材料物理實驗室開展了對熒光納米晶體和納米結構復合材料的研究，取得一系列科研成果。通過試驗，科學家首次發現二氧化鈰納米晶體的抗氧化性能可通過光譜學方法來控制，二氧化鈰納米晶體本身不發光，但與活性氧相互作用可獲得離子Ce3+的熒光性能，其強度取決于活性氧的量，該實驗室在SiO2納米多孔干凝膠基礎上，通過溶膠-凝膠法合成熒光復合材料，此外，最終產品的尺寸和形狀容易改變，溶膠-凝膠基質的高孔隙率使得可以在其中加入各種添加劑，包括熒光粉、染料、無機量子點和有機閃爍體。目前研究成果發表在70余種科學出版物，該研究所正在深化與波蘭、哈薩克斯坦和中國的合作。

俄羅斯科學家發明太陽能風能混合發電裝置

據科技部網站2016年7月12日報道，莫斯科鋼鐵與合金學院的科學家研發了一款混合發電裝置，能將太陽能和風能轉化為電能，可廣泛應用于各種氣候條件，對于交通不便、電力供應困難的邊遠地區居民點的供電具有重要意義。其主發電裝置是混合式垂直軸流式渦輪機，其內測的葉片上裝備了太陽能電池。太陽能電池發出的電能在風力發電輪機轉速較低時可以增強其轉速，也可直接輸出到儲能裝置或并網外送。據悉，發電裝置的多項參數優于國際同類產品，風力發電加太陽能發電使得其發電效率超過現有風力發電裝置15%～20%。此外，由于內部結構簡單，易于維護，在光線和風力足夠時，年發電可達4兆瓦時，運行壽命預計不少于20年。

新型丙烷/丁烷脫氫技術破解催化劑難題

據科技日報2016年7月8日報道，6月22日，由中國石油大學(華東)重質油國家重點實驗室自主研發、中國石油工程建設公司華東設計分公司設計的新型丙烷/丁烷脫氫(ADHO)技術，日前在山東恒源石油化工股份有限公司工業化試驗取得成功，填補了國內空白。開發環保型非貴金屬催化劑，一直是丙烷/丁烷脫氫的一個技術難題。實驗室課題組開發出無毒無腐蝕性的非貴金屬氧化物催化劑，并為之配套開發了高效循環流化床反應器，成功實現脫氫反應、催化劑燒焦再生連續進行。試驗結果表明：烷烴的單程轉化率、烯烴的收率和選擇性與國外先進技術相當，技術原料不需要預處理即可直接進入裝置反應，省去了脫硫、脫砷、脫鉛等復雜過程；既適用于丙烷、異丁烷單獨脫氫，也適用于丙烷與丁烷混合脫氫；反應與催化劑再生連續進行，生產效率高；催化劑無毒，對環境無污染；催化劑為難熔氧化物，無腐蝕性，有利于裝置長周期安全穩定運行；催化劑機械強度高，劑耗低等。

俄羅斯研究人員開發超高分子量聚乙烯新技術

據科技部2016年7月8日報道，俄羅斯西伯利亞分院催化研究所最近開發出一種非熔融法制備超高分子量聚乙烯材料的新技術。目的是應用于北極地區極端條件，聚合物材料要耐受-70～-75 ℃的低溫。當聚乙烯分子量超過100萬時，會出現高耐沖擊性、耐寒性、耐腐蝕、耐磨損和低摩擦系數等特性。目前，每年全球超高分子量聚乙烯材料產量約為30萬噸，原因在于工藝復雜和資源、能源消耗高，西伯利亞分院催化研究所開發的這種新型催化劑，采用非熔融法制備超高分子量聚乙烯材料，開辟了一條降低產品制備成本的新路，產品可應用于醫療產品、各種紡織制品及寒冷地區加固起降跑道的材料等。

引力波源頭黑洞生前模樣被揭秘

據科技日報2016年7月8日報道，波蘭華沙大學的一個研究小組根據人類首次探測到的引力波，揭示了一個雙黑洞系統從產生到合并的整個過程。該研究有助于人們更好地理解引力波事件和宇宙演化的歷史。2015年9月，美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)檢測到兩個合并中的黑洞產生的引力波GW150914，2016年2月，這一信號得到確認，成為首個被人類探測到的引力波，6月16日，LIGO再次探測到引力波。相關成果發表在《自然》雜志上，科學家表示，利用雙黑洞構造的高精度數值模型得出雙星系統的演化過程，并認為據此能夠預測出雙黑洞合并產生的引力波特性。在這一模型的基礎上，研究人員計算出產生GW150914的兩個黑洞之前是兩顆巨大的恒星，質量分別是太陽的40倍和100倍。它們誕生于宇宙大爆炸后的20億年，之后坍縮成兩個分別為29倍和36倍太陽質量的黑洞，繼而合并為一個62倍太陽質量的黑洞，并在這個過程中發出引力波GW150914。研究人員預測，在LIGO和其他引力波探測器更新硬件獲得更高的靈敏度后，黑洞合并將成為一種常見事件，預計每年將能探測到1000次。這項研究提供了一個框架，能夠幫助人們更好地理解引力波以及它們的波源。

俄羅斯成功研制出可發現太空碎片的探測鏡頭

據俄新社網站2016年6月20日報道，近日，俄羅斯科學家研制出了可探測太空碎片的大尺寸鏡頭，并將于2016年底安裝到巴西的OPD天文臺。即將安裝的鏡頭是俄羅斯光電系統的主要組成部分，其透鏡直徑約800 mm，可發現并測量近地太空碎片的運動參數，對太空碎片與航天器的靠近可發出預警。

俄羅斯將研制深空探測等離子體火箭發動機

據騰訊網2016年6月7日報道，俄羅斯科學生產聯合集團動力機械制造科技委員會將著手無極等離子火箭發動機項目的研發。研究表明，各種類型的電火箭發動機最大功率不過100 kW，而無極等離子體火箭發動機具有高效能、大功率的特點，符合深空探測的要求。

NASA與多所高校聯合開發火星探測人形機器人

據國防科技情報每日快報2016年5月29日報道，美國馬薩諸塞洛厄爾大學、東北大學、麻省理工學院、英國蘇格蘭愛丁堡大學等高校陸續收到NASA“瓦爾基里”火星探測人形機器人樣機研制合同，將共同研究改進其操控性和自主機動能力。“瓦爾基里”源于2013年美國國防先進研究計劃局(DARPA)機器人挑戰賽，最初用于開展搜救任務，經一系列機電、軟件升級和模擬試驗，已成為NASA太空機器人挑戰賽的有力候選者。該機器人高1.8 m、質量125 kg，配有200多個獨立傳感器，具有44個自由度。NASA計劃2030年前發射“瓦爾基里”機器人開展火星基地建造和維護等工作。

美國成功研發出量子傳感與成像技術

據國防科技情報每日快報2016年5月6日報道，美國加州大學巴巴拉分校成功利用量子力學原理研制出量子傳感器，實現量子傳感與成像技術。此傳感器利用一個單原子來捕捉納米材料的高分辨率圖像，具有納米尺度的太空分辨率和精致的敏感性，其納米級尺寸使其能最小限度地影響材料基本物理性質。此外，該傳感器可在室溫及6K溫度下工作，能夠用于研究各種物相及相變，不僅有利于基礎物理研究，更有利于應用技術發展。

科學家發明低成本可穿戴柔性碳納米管傳感器新型制造技術

據國防科技情報每日快報2016年5月5日報道，以色列希伯來大學近日展示了一項低成本碳納米管傳感器的新型制造技術。它基于新型的噴墨3D打印技術，可將傳感器集成至混合動力設備元件或小型電子設備中，如可穿戴式生物傳感器。此技術可通過選擇特定的納米晶體，用于在紫外光近紅外范圍內的可調諧傳感器。目前技術細節尚不清楚，但將推動各種低成本小型設備，如傳感器、發射器、晶體管和其他小型互動設備的發展。