新材料可将太阳能储存数月甚至数年
2021-01-15
英国科学家已经确定了一种可将太阳能存储数月乃至数年的特殊材料——金属有机框架(MOF)材料。该材料的功能有点像用于暖手器供热的相变材料,但是其优势是可以直接从太阳中捕获免费能源。在MOF 中,碳基分子通过连接金属离子形成结构。至关重要的是,MOF 是多孔的,因此它们可与其他小分子形成复合材料。通过添加吸收光的化合物偶氮苯分子,最终形成的复合材料能在室温下将吸收的紫外线能量储存至少4 个月,然后再释放出来。这是对目前大多数光响应材料能存储几天或几周能量的重大突破。(科技日报)
科学家研发仿人眼传感器 可提升自动驾驶汽车的视觉性能
美国俄勒冈州立大学研发了一种模仿人眼探测光线的传感器,可提升自动驾驶汽车的视觉性能。研究人员使用一种被称作钙钛矿的光敏材料,以取代传感器上复杂的电路;该传感器的核心组件是一层涂有钙钛矿、甲基铵碘化铅的绝缘玻璃层,当放置在光线下时,钙钛矿会从高度绝缘转变为高度导电。研究人员将这些玻璃层夹在电极之间,发现该传感器对光线有强烈的电流响应,但如果光线没有变化,其就不会进一步产生信号。该传感器是首款复制生物视网膜行为的单像素传感器,可在诸多涉及图像快速处理的领域应用,包括激光雷达、面部识别和自动驾驶汽车等。研究人员还希望将其与AI系统连接起来,以更好地复制生物系统处理刺激的方式。(盖世汽车网)
直接热充电电池研制成功
中国香港大学的研究人员研发出一种直接热充电电池,可在40~90℃间将热量转化为电能,用于能量回收。该热充电电池的尺寸为1.5cm2,厚1~1.5mm,能回收低品位能源发电。电池正极为氧化石墨烯/铂纳米颗粒,负极为还原态聚苯胺(PANI),选用了FeCl2/FeCl3电解液,正负极间由亲水聚丙烯分隔。热电转换分为热充电、放电、自再生等3 个阶段,该电池的塞贝克系数为5.0mV/K,70℃时的热电转换效率为2.8%,能实现较高效的低品位热量回收,同时可弯曲,成本较低,有望用于物联网传感器、电子器件、可穿戴设备等的热量回收发电。(蓝海星智库)
宝马申请可变形汽车引擎盖专利 或可提升汽车空气动力学性能
德国宝马集团向世界知识产权组织(WIPO)申请了一项专利,该技术可以让车辆的引擎盖变形。该款可变形的引擎盖具有可变形的部分,如可以让引擎盖的一部分凸起。此外,该引擎盖还能够缩进,例如,考虑到电动汽车不会配备发动机,可能就可以将引擎盖缩进一点。同时,该引擎盖还配有波纹图案及多层金属,可能会对车辆的空气动力学性能有利,特别是对于越野汽车而言。虽然该项技术目前只是一项专利,但很可能给汽车工程发展带来帮助。(盖世汽车网)
研究人员开发智能路标 有助于减少碰撞事故
波兰哥但斯克工业大学的研究人员发明了一种智能路标,有助于解决天气条件恶劣时易发生连环碰撞事故的问题。该路标使用内置的多普勒雷达、视频、声学雷达,并结合气象站信息,以监测道路交通和状况,实时向驾驶员发送危险警告,防止高速公路碰撞事故的发生。该智能路标正在设计中,可以安装在移动支架上或悬挂在道路上方。路标的内置电子模块会自动动态计算推荐车速,并通过路标屏幕显示。这些智能路标采用了V2X 技术,是为快速移动的物体设计的WiFi 衍生产品,可以让配备蓝牙功能的智能手机和车辆互相通信。(盖世汽车网)
无人潜航器水下自动对接充电系统研制成功
日本东京大学工业科学研究所研发出一种无人潜航器水下自动对接充电系统,能使无人潜航器以海底基站为中心,进行长期、持续的水下作业。研究人员提出远距离水声定位、近距离水声-光学复合定位的自动对接方法,海上试验中,无人潜航器在能见度低于2m、洋流速度为0.5m/s 的条件下与海底基站成功对接。此外,利用潜航器与基站的水声通信数据,可远程监视潜航器状态,并在必要时进行人工干预,可确保无人潜航器对接时的位置偏移不超过0.1m。该研究为无人潜航器与海底基站的对接、远程状态监控提供了可行方法。(蓝海星智库)
中科院光固化3D打印研究获进展
中国科学院福建物质结构研究所基于可逆共价键,合成了可水解的交联剂,在3D 打印光敏树脂中添加该交联剂,可提高打印分辨率,打印的模具可在热水中溶解。将聚氨酯/碳纳米管复合材料浇注于模具中,在热水中除去模具,得到各种多孔结构的传感器,该传感器具有高拉伸、高回弹的特点。研究人员结合3D 打印形状的可设计性,制备出多孔的手指套、鞋垫等用以检测人体运动。该所在光固化3D 打印材料方面获得多项成果,包括基于核壳粒子的高强高韧3D 打印树脂、生物可降解3D 打印树脂,以及高强高硬耐高温氰酸酯3D 打印树脂。(中科院网站)
“嫦娥”五号防热材料水平世界领先
“嫦娥”五号探测器返回地球时,高速的摩擦将在探测器表面产生3000℃的高温,为有效保证“嫦娥”五号顺利返回,航天材料及工艺研究所的研制团队为其量身打造了新型防热外衣。根据不同部位按照受热情况的不同,研究团队采用了7 种防热材料,例如,在气动加热最严重的大底结构采用了新型轻质C-Si-O 蜂窝增强低密度烧蚀防热材料,其密度约为0.5g/cm3,可承受6MW/m2的热流环境;拐角采用连续纤维增强中低密度结构材料等。该团队攻克了侧壁、大底整体防热结构及7 种不同防热材料匹配的难题,满足了月球采样返回防热材料轻质又防热的苛刻要求。(火箭院网站)
我国成功研制新一代大型船舶靠泊关键驱动设备
中国船舶集团有限公司第七一二研究所成功研制电动锚绞机高效永磁化驱动系统,使我国在新一代大型船舶靠泊关键驱动设备上实现自主创新。七一二所攻克了甲板机械大冲击、多工况变载荷低速大扭矩宽调速高效永磁电机、变频驱动系统的匹配性设计与优化,以及爬行抑制、零速悬停、恒张力控制等系列关键技术,研制了新一代电动锚绞机高效永磁化驱动系统。该设备的性能指标完全达到设计要求,通过船级社认证。该设备对标国外产品,首套设备的应用目标是国内一艘13.55 万吨的豪华邮轮。(科工局网站)
新型基站式ROV系统圆满完成3000m验收海试
由中国科学院沈阳自动化研究所研制的深海基站式新型ROV 系统——漫游者潜水器圆满完成3000m 级验收海上试验。在海试中,其在3000m 海底顺利完成了最大工作深度、运动半径、浮游和爬行双模式下的功能和技术指标验证,基于小型声呐引导实现了自主回坞,利用自研的小型五功能模块化机械手成功布放回收了标识物,并完成了深海生物捕获。漫游者潜水器突破了双运动模式模块化对接、电缆与电池组复合供电及基于摆臂履带的复杂海底底质自适应行走等关键技术,具备长时间近海底区域精细探测和作业能力。其研制成功为基站式大型ROV 装备的研制奠定了技术基础。(中科院网站)
水冷壁现场智能化检修机器人通过验收
由国家能源投资集团有限责任公司江苏谏壁电厂主导研发的科技项目“大型锅炉水冷壁智能化检修平台及关键技术研究”通过现场应用验收。该项目是国内首次将堆焊修复技术应用于锅炉水冷壁的检修过程,基于人-机交互式机器人、远程通信和遥感、视觉检测等技术,实现了机器人在水冷壁上进行智能化检修工作。该机器人能够在水冷壁实现快速、稳定和安全的移动,并对所处的位置进行智能化感知,通过搭载不同的模块,实现高压清洗、视觉检测、测厚、打磨和焊接等功能,大幅降低水冷壁检修成本、加快检修进度、提高机组的安全可靠性,具有广泛推广价值。(国家能源集团网站)
中核集团成功自主研制窄间隙氩弧焊接机器人
由中国核工业集团有限公司自主研制的窄间隙氩弧焊接机器人焊接的核电站主管道热段1∶1 模拟体管道焊缝无损检测一次合格,满足核一级质量要求。这是我国核电行业首个自主研制的窄间隙氩弧焊接机器人,标志着国内已具备高精尖核电焊接装备自主研制能力,实现了核电关键核心建造装备的自主化。核岛主管道是压水堆核电站的核安全一级设备,堪称核电站的主动脉,主管道接头的焊接质量直接影响核电站的安全运行。与传统手工焊接相比,窄间隙自动焊具有热循环次数少、焊接变形小、定位更精确、焊接效率高等优点。(中核集团网站)
“金雕CR500”无人直升机系统成功完成全系统交装验收
由中国兵器工业集团有限公司牵头研制的“金雕CR500”无人直升机系统成功完成全系统交装验收。该系统是针对军贸需求而研制的具有战场侦察、目标定位、照射、通信中继、毁伤效能评估等多功能的共轴双旋翼无人直升机系统,是首款从无人机平台、任务载荷到地面控制站均由兵器工业集团自主研制开发的中大型无人机系统产品。该型无人直升机具有有效载荷大、满载航时长、结构紧凑、储运方便、抗风能力强等特点,可挂载不同的光电吊舱和任务载荷,可作为保障装备物资定点投放,还可广泛应用于长时间电力巡检、管路巡线、地质勘察、森林与草原防火、应急救灾等多个民用领域。(兵器工业集团网站)
国内首款轻小型舰载无人直升机首飞成功
中国航空工业集团有限公司自主研制的AR500B 舰载无人直升机首飞成功,填补了我国轻小型舰载无人直升机领域的空白。为适应舰载无人直升机停放空间小、工作环境恶劣、起降过程风险大、电磁环境复杂等不利因素,该直升机所设计团队在原型机的基础上换装重油发动机,对燃油、结构、电气、飞控系统进行适应性改装设计;针对无人直升机的海上使用需求,开展了小型电动助降装置、着舰引导系统和自动着舰控制律等设计研制;针对海上使用环境,开展了“三防”(防湿热、防霉菌、防盐雾)环境试验,使AR500B舰载无人直升机能够基本适应海上及船上环境。其首飞成功为国产无人直升机上船、上舰奠定了良好的基础。(航空工业集团网站)
中国环流器二号M装置建成并实现首次放电
新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M 装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电,标志着我国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术。该装置是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置,采用更先进的结构与控制方式,等离子体体积达到国内现有装置2 倍以上,等离子体电流能力提高到2.5MA 以上,等离子体离子温度可达到1.5 亿度,能实现高密度、高比压、高自举电流运行,是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置。(科工局网站)
我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆并网成功
我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5 号机组首次并网成功。“华龙一号”是我国具有完全自主知识产权的三代核电技术,设计寿命为60 年,反应堆采用177 堆芯设计,堆芯采用18 个月换料,电厂可利用率高达90%,创新性地采用“能动和非能动”相结合的安全系统、双层安全壳等技术,在安全性上满足国际最高安全标准要求。“华龙一号”全球首堆并网发电将会大幅提升我国核电行业的竞争力,同时对优化能源结构、推动绿色低碳发展具有重要意义。(新华社)