前沿科技动态

谷歌公司使用人工智能技术实现快速芯片设计

据TechTalks网2021年6月10日消息，谷歌公司研究人员开发出一款新的人工智能工具，可在6个小时内完成芯片设计。该工具能将电路组件和标准单元的网表节点映射到一个芯片画布上，从而优化功率、性能和面积（PPA），同时遵守对布局密度和布线拥塞的限制。由此设计出的芯片在功耗、性能和面积方面与人工设计相匹配，甚至优于人工设计，而专家级人员通常需要数月的迭代才能完成这项任务。谷歌公司将把这一技术应用于新的张量处理单元（TPU）的设计，以加速人工智能运算。相关工作或将为芯片设计全自动化奠定基础。（唐乾琛）

(图片来源：TechTalks)

美韩研究人员展示首个6G技术原型

据NewAtlas网2021年6月16日消息，美国加州大学圣巴巴拉分校和三星公司研究人员展示首个6G技术原型。该原型为一套通信收发系统，频率为140GHz、带宽为2GHz。该系统由一个具有16通道相控阵发射器、接收器模块和负责一个处理信号并帮助将波束导向接收器的基带单元组成。研究人员成功以6.2Gbps的速率在15米的距离内传输数据。但是，该系统仅作为一个原型展示，其与6G最终能够实现的1Tbps传输速率相去甚远。（唐乾琛）

(图片来源：NewAtlas)

瑞士研究人员利用3D打印技术制造出可生物降解的电池

据Swissinfo网2021年6月11日消息，瑞士联邦材料试验和科研研究所(EMPA)利用3D打印生产出一款由碳、纤维素纳米晶体、甘油以及食盐所制成的电池。研究人员将所有材料混合为一种凝胶状的油墨，使用该油墨打印出基底层、导电层、电极层以及电解质层四层组件，组合形成电池。该电池性能坚固，能够承受数千次充电和放电循环，还具有抗震和抗压功能，独特的生物降解性使其无需进行处理，可自行分解，将有助于解决电池引发的环境污染问题。（唐乾琛）

(图片来源：Swissinfo.ch)

美国科学家开发出可加速药物研发的新3D生物打印机

据ScienceDaily网2021年6月8日消息，美国加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发出一种新的3D生物打印机，可在30分钟内打印出96孔的活体人体组织样本。研究人员在计算机上设计出生物结构的三维模型并将其切片成二维快照，传输到数百万个数字控制的、显微镜大小的镜子上，投射出波长为405纳米、对细胞安全的紫外光图案。将光照到含有活细胞培养物和光敏聚合物的溶液上，使光敏聚合物在光照下固化，该结构能以连续方式一次一层地快速打印，从而创建出包含活细胞的3D固体聚合物支架，有助于加速高通量临床药物筛选和疾病建模，降低成本。相关研究成果发表于《生物制造》期刊。（张芮晴）

(图片来源：labmanager)

美国科学家利用生物材料创建出可自我维持的智能电子微系统

据Nature官网2021年6月7日消息，美国马萨诸塞大学阿默斯特分校开发出可自我维持的智能电子微系统。该微系统由使用环保生物材料制成的空气发电机和记忆电阻两种新型电子设备组成，能在没有任何外部能量输入的情况下对输入信息做出智能响应。空气发电机能在地球几乎所有环境中持续发电；记忆电阻可模拟大脑计算，处理与生物信号振幅相匹配的超低电子信号。该系统无需电池等外部能源驱动，可从环境中获取能量，用于传感和计算，且具有类似于生物体的智能特性，有望更广泛地应用于传感器和新型通信模式。相关研究成果发表于《自然·通讯》期刊。（张芮晴）

(图片来源：Nature)

新加坡研究人员开发半机械蟑螂机器人，或可用于探测与救援

据PetaPixel网2021年6月8日消息，新加坡南洋理工大学研究人员开发出一种半机械蟑螂机器人。研究人员在蟑螂身上安装了装配红外摄像头、二氧化碳传感器、处理芯片和温度/湿度传感器等装置的小型电路板，并在蟑螂尾部植入电极。在接受环境信息并处理后，板载装置能够释放电流，从而刺激蟑螂的神经，控制蟑螂的前进、转向等运动。该半机械蟑螂结合了自定义控制算法和昆虫本身的导航能力，能够探索复杂的地形并识别目标物，未来或将在救援与搜索领域展现应用潜力。（唐乾琛）

(图片来源：PetaPixel)

瑞士科学家打造出可实时识别生物信号的人工神经元芯片

据greater zurich area网2021年6月5日消息，瑞士苏黎世大学、苏黎世联邦理工学院的研究团队开发出基于神经形态技术的芯片。该芯片由人工神经元制成，可对脑电波进行解码，并利用从癫痫患者脑电波中记录的数据来识别大脑中会导致癫痫发作的区域。研究人员通过模拟大脑的自然神经网络来检测识别导致癫痫发作的生物标志物高频震荡（HFO），在指甲大小的硬件中实现尖峰神经网络（SNN），实时准确地识别复杂生物信号。该硬件通过电极接收神经信号，具有巨大的能源效率。该芯片系统可改善神经外科干预结果，根据患者癫痫发作率帮助提供个性化药物。研究成果发表于《自然·通讯》。（张芮晴）

(图片来源：scitechdaily)

匈牙利开发出制造生物氢的新技术

据elkh网2021年6月4日消息，匈牙利塞格德生物学研究中心分子光生物能学小组开发一种新技术，可利用绿藻可持续地生产工业氢。研究人员将致密且薄的藻类培养物放置在小型光生物反应器中，并将其放置在黑暗处数小时，促进藻类产氢酶的形成。研究人员再将其暴露在阳光下，藻类将分解水产生氢气。实验中该技术将绿藻产氢持续的时间延长了6天，且产氢效率增加了3倍。（张宇麒）

(图片来源：elkh)

芬兰斯维奇海事公司将推出商用氢燃料电池渡轮

据hydrogenfwd网2021年6月2日消息，芬兰斯维奇海事公司的商用氢燃料电池渡轮“海洋变革号”（Sea Change）接近建成，将于今年第三季度在旧金山湾区投入使用，这是全球第一艘氢能商用渡轮。该渡轮全长22米，可承载84名乘客，携带约246公斤的气态氢（等同于约8.3兆瓦时的能量），续航达2天。在运行过程中，该渡轮的PEM燃料电池将氢气转化为电能，并带动两台300千瓦的电动马达，其最高航度可达41千米/小时。（张宇麒）

(图片来源：workboat)

英国Sonardyne公司推出便携式海底跟踪系统

据Sonardyne官网2021年6月4日消息，英国水下定位和惯性导航制造商Sonardyne公司最近推出一种新的便携式海底跟踪装备Micro-Ranger 2，用于浅水超短基线（USBL）系统。该装备外观类似于一个小型行李箱，内置一个系统收发器、GNSS天线、两个应答器和一个命令集线器，可用于追踪潜水员和水下机器人、自主式水下航行器等海底运行设备，内置电池可连续工作10多个小时，并且可以快速启动并运行，适合与小型水下机器人配合进行浅海水下设备检查工作。（武志星）

(图片来源：Sonardyne)

英国国防部资助罗罗公司研发用于操控无人船舶的智能技术

据Navaltoday网站2021年6月18日消息，英国罗尔斯·罗伊斯公司获得英国国防部资助，以进一步研发和演示“人工轮机长”技术。该技术是一种可实现无人驾驶水运船舶自动化操控的自主控制系统，可根据人工输入的船舶任务计划，编制满足任务计划的船舶机械配置方案，并根据任务计划和最终选择的配置方案操控船舶。未来，“人工轮机长”系统部署后将产生以下影响： 一是提升英国皇家海军无人舰艇远征航行能力；二是提高英国皇家海军舰船生存能力。（武志星）

(图片来源：Navaltoday)

美英等七国计划合建联邦量子加密卫星网络

据SPACENEWS网站2021年6月11日消息，英国计划联合美国、日本、加拿大、意大利、比利时及奥地利建设一个基于卫星的量子加密网络“联邦量子系统”（FQS）。该网络将以英国创企Arqit公司正在建设的商业系统为基础，利用量子技术防范复杂的网络攻击。Arqit公司称，采用量子计算技术实现的对称加密系统将比基于公钥基础设施（PKI）的系统更加安全。预计，FQS建设成本将超过7000万美元，并拟于2023年从英国发射首批FQS卫星。（张嘉毅）

(图片来源：SPACENEWS)

美国诺格公司成功从飞机上为美太空军发射卫星

据SATNEWS网站2021年6月13日消息，美太空军使用诺格公司“飞马座”XL火箭成功将TacRL-2有效载荷送入轨道，验证了其快速反应战术卫星发射技术。与大多数垂直地面发射的火箭不同，诺格公司的“飞马座”XL火箭将卫星从一架经过改装的L-1011“观星者”号飞机发射到近地轨道。TacRL-2有效载荷是由美空军研究实验室和太空动力学实验室建造与运行的太空态势感知卫星。该任务的成功标志着美军方在快速发射系统技术领域取得重要进步。（张嘉毅）

(图片来源：Nature)

波音公司MQ-25无人机原型试验机首次成功为F/A-18E/F战斗机实施空中加油

据SEAPOWER网站2021年6月7日消息，美国波音公司MQ-25“黄貂鱼”舰载无人机T-1原型试验机成功对一架F/A-18F“超级大黄蜂”舰载战斗机进行了空中加油试验。此次试验在美国伊利诺伊州马斯库塔的中美机场进行，证明了MQ-25可有效遂行空中加油任务，同时这也是全球首次无人机对有人机实施空中加油任务。按照美军计划，MQ-25无人机将成为首型实战部署的舰载无人加油机，可大幅提升航母舰载机联队的作战半径和任务能力。（张嘉毅）

(图片来源：PetaPixel)

美国合成一种拥有六边形结构的新型晶型硅，有望催生下一代电子与能源设备

据Sci-news网站2021年6月8日消息，美国卡内基大学研究人员使用Si24作为合成起始点，合成出一种新型晶体硅——4H-硅，其拥有4层重复的六边形结构。硅常被用于制造计算机和太阳能电池板等。尽管普通形式的硅无处不在，但并不适合制造高性能晶体管和一些光伏器件等设备。此次合成的晶型硅有可能被用于制造新一代电子和能源器件，这些新设备的性能将超过现有“普通”立方形结构硅制成的相关设备的性能。（武志星）

(图片来源：Sci-news）

美国匹兹堡大学开发出一种能够感知和监测外界变化的材料

据cnBeta网2021年6月4日消息，美国匹兹堡大学研究人员开发出一种能够在问题出现之前感知和监测人体内部变化的超材料。该材料可以在多尺度上融合先进的元材料和能量收集技术，有可能被用于医疗支架、减震器和飞机机翼等各种设备。在压力下，该材料的设计导致其导电层和介电层之间的接触电化，过程中会产生一个电荷，从而传递关于材料状况的信息。此外，由于轻质、低密度、低成本和高度可扩展的设计，新材料还可以在未来的太空探索中找到用途。（武志星）

(图片来源：cnBeta)