国内外重大科技发现和创新成果撷萃

◎ 本刊综合报道

电工材料推陈出新助电触头“延年益寿”

“依托国家电网公司科技项目，全球能源互联网研究院有限公司历经5年科研攻关，成功开发出高性能石墨烯改性高压断路器电触头产品。”3月14日，联研院电工新材料研究所所长陈新在接受科技日报记者采访时表示。近年来，我国华东电网、华南电网等部分252千伏（kV）及以上电压等级变电站最大短路电流达到甚至超过63千安培（kA），对大电网的安全运行和增容升级带来了严峻挑战。实现高压断路器灭弧室电触头材料升级可直接实现扩容，免去扩建变电站的巨额成本，是解决这一问题的有效手段。有效提高电触头材料的耐磨性、导电性、抗电弧烧蚀性等关键性能指标，对减少断路器的故障率、维护电网的安全稳定运行具有重要意义。依托国网科技项目，联研院联合欧洲研究院、平高集团以及网省公司组建了一支以“80后”科技骨干为主的青年科技攻坚团队。项目团队突破了石墨烯电触头材料定向成分设计与活化烧结溶渗一体化成型关键技术，实现了多型号石墨烯改性电触头工业级制备，其导电率、抗弯强度等关键性能指标全面优于国内外现役产品，大幅提升了现役高压断路器的电寿命，填补了石墨烯改性高压开关电触头材料领域的技术空白。

中美发现麻风病药或能抑制新冠病毒

英国《自然》杂志3月17日发表一项病毒学研究，中美科学家发现，目前用于治疗麻风病的药物氨苯吩嗪，其在人类细胞和仓鼠模型中可有效对抗新冠病毒感染。氨苯吩嗪可以口服，制造成本相对较低，这些特点使其成为潜在的颇具吸引力的新冠候选药物。现阶段尚无广泛可用的针对人类冠状病毒的特异性抗病毒疗法。此次，来自中国香港大学以及美国桑德福伯纳姆普利比斯医学研究院的科学家们，分析了氨苯吩嗪抗冠状病毒的有效性。

研究团队发现，氨苯吩嗪这种药可以在人类和猴细胞系以及人类肺组织中，减少两种冠状病毒——新冠病毒和中东呼吸综合征冠状病毒的复制。在针对该药抗病毒作用的分析中研究人员还观察到，该药靶向新冠病毒复制中的多个步骤。研究结果显示，在新冠病毒感染的仓鼠模型中，病毒暴露之前或之后使用氨苯吩嗪，可显著降低肺部发现的病毒颗粒数量。研究人员认为，氨苯吩嗪或可成为新冠门诊治疗的颇具吸引力的候选药物，其可能在控制当前新冠大流行以及对未来新兴病毒的防范中发挥重要作用。现在需要进行更多临床研究，来确定它是否有潜力成为一个备选疗法。

俄开发出将噪声转为电能的装置

日前，俄罗斯萨马拉国家研究型大学新闻处发布消息称，该大学开发出一种利用发电设备噪声获取电力的系统。这种设备未来可安装在铁路机车、大型船舶或活塞式压缩机的大功率发动机装置的排气系统中。萨马拉大学热工系讲师阿尔乔姆·希曼诺夫称，通常为了消除排气系统中的噪声，使用各种吸收能量的方法。人们可以回收这种能量并加以利用，在降低排气系统噪声水平的同时，利用噪音获得额外的电能。阿尔乔姆·希曼诺夫说，科研人员已开发出了该装置的原型机，并在其上进行实验研究，计划于明年完成，之后将制作一个演示样品，并将该产品应用于实践的工作。他称，这一成果不仅能使发动机噪音减少，还能降低发动机排气系统的负荷，降低排气系统结构的尺寸和材料消耗，发动机通过这一技术整体上变得更小更轻。

新型递药系统实现药半功倍

3月10日从中国科学院合肥研究院获悉，该院健康所刘青松、刘静课题组研发了一种新型核—壳型纳米递药系统。利用该递药系统，小鼠移植瘤模型上的药效相对于原药提升显著，肿瘤抑制率由原药的48%提升到98%，肿瘤基本消退。该研究成果日前在线发表于《国际药剂学杂志》上。统计显示，90%的候选药存在水溶性差的问题，从而导致口服吸收差、疗效不佳等后果，也使注射给药面临巨大挑战。这严重限制了候选药物的临床转化。针对这些问题，刘青松、刘静课题组整合纳米晶和脂质体各自的优势，将疏水性药物纳米晶颗粒载入脂质体亲水内核，设计和发展了一种新型的核—壳型纳米递药系统，它具备高载药量、高稳定性、表面功能化和肿瘤组织/细胞靶向性等优势，有效克服了纳米晶和脂质体各自的缺陷。这项成果有望为基于纳米晶和脂质体的纳米药物的设计和研发提供新的思路和策略。

俄研发用“意念力量”操作计算机的技术

莫斯科国立心理与教育大学科研人员正在开发一种独特的系统，可以在“凝视”下 用“意念的力量”来控制计算机。该系统建立在读取大脑磁场的原理之上，有助促进残疾人使用计算机。相关研究结果近日发表在《神经科学前沿》杂志上。现在残疾人越来越多地通过“凝视”来控制计算机，为此，在这些操作系统中使用了眼动仪。它借助摄像机确定用户瞳孔的位置，并计算瞳孔聚焦在屏幕上的位置。屏幕区域的凝视延迟取代了“点击”鼠标。俄研究人员正在开发能够确定“凝视”是有意还是无意的系统。该系统是眼动追踪技术和另一种用于帮助残疾人的技术——脑机接口的结合。通过区分执行某些智力活动时产生的大脑信号，脑机接口允许用“意念的力量”向计算机发出命令。俄研发人员使用了不同的方法：用户只需要有意地凝视。因为，这种动作已经改变了大脑信号的模式，使其能够识别出“点击”意图。

可持续性聚乙烯纺织面料问世

廉价的塑料也可以“变身”为可持续性面料吗？据英国《自然·可持续性》杂志月16日发表的一项最新研究，美国麻省理工学院科学家团队报告了一种新开发的、环境足迹低的聚乙烯纺织品面料。纺织服装行业的兴起，在经济与民生发展中起到了重要的作用，但污染问题也随之而来。现阶段，时尚产业（纺织服装行业）已成为全球第二大污染行业，仅次于油气产业。此次，麻省理工学院科学家斯福特兰纳·波利斯基纳及其同事利用标准的纺织业流程和设备，生产了聚乙烯（PE）制成的纤维、纱线和面料。这种聚乙烯完全可回收，是如今最常用的塑料之一。即使不经过任何化学处理，这些面料也具有耐污渍、吸水性好、快速干燥的特点。这种聚乙烯纱线可以使用环保技术进行上色，避免了传统工序产生的大量有毒废水。研究团队还发现，使用聚乙烯转化面料能显著减少以往使用环节产生的环境足迹。

会发光的“纹身”可监测人体健康

据物理学家组织网近日报道，英国和意大利科学家携手，利用有机发光二极管（OLED）技术研制出一种新型纹身，为将来开发出可在多个领域大显身手的“智能纹身”奠定了基础。研究人员在《先进电子材料》杂志上撰文称，这种纹身由电极、电极之间的电致发光聚合物以及纹身纸组成，电极和纹身纸之间有绝缘层。这种纹身会发出绿光，可粘贴到玻璃、塑料瓶等物品上，还能与其他电子产品结合使用，监测人体健康。论文作者、伦敦大学学院的弗兰克·卡西尼教授进一步表示：“这款OLED纹身可大规模制造，而且成本非常低廉，可广泛应用于诸多领域。如在医疗保健领域，当患者的病情发生变化时，纹身会发光；如果将其置于皮肤内，其还能与光敏疗法结合，靶向癌细胞。”

超冷等离子体首次在实验室实现磁约束

据《物理评论快报》近日报道，美国莱斯大学物理学家发现了一种将世界上最冷的等离子体捕获在磁瓶中的方法。这项技术成就有助于推动对清洁能源、太空天气和天体物理学的研究。作为在最极端的环境中和特定条件下形成的电子和离子的浓汤，等离子体本质上是很难观察到的。但莱斯大学自然科学系主任汤姆·基利安表示：“要了解太阳风如何与地球相互作用，或如何通过核聚变产生清洁能源，就必须了解等离子体在磁场中的行为。”研究团队在最新实验中使用的等离子体被描述为世界上最冷的等离子体，其温度比绝对零度高约1℃，即-272℃。这种超冷等离子体一旦产生便迅速膨胀，在几千分之一秒内完全消散。研究团队使用所谓的四极磁体装置，最终将超冷等离子体捕获并保持在百分之一秒的时间。保持等离子体足够长的时间以使这些反应发生，是追求清洁核聚变能的关键。研究人员表示，能在一个非常原始的实验室等离子体中观察事物，有助于更好地理解粒子如何与磁场相互作用。基利安称，该项成果为研究更复杂环境（例如太阳大气层或白矮星）中的中性等离子体提供了一个洁净可控的试验台。