前沿科技动态

美国斯坦福大学鲍哲南团队开发出全光刻工艺，将弹性晶体管密度提高100倍以上

据斯坦福大学新闻网2020年7月1日消息，美斯坦福大学鲍哲南团队基于“光辅胶”研发全光刻无刻蚀工艺，获得了目前公开报道的最高可拉伸晶体管阵列密度，可在比拇指还小的面积（0.238平方厘米）上集成超过1万个弹性晶体管，比此前的纪录提高了100倍以上。该团队利用聚合物材料独特的可后修饰性，首次实现了有机导电、半导性和介电材料的全光刻直接图案化，并成功制造出可随意拉伸、弯曲且性能稳定的电路。相关研究以《高密度弹性电路的单片光学微光刻》为题发表在《科学》杂志。（唐乾琛）

(图片来源：Stanford News)

美国跨高校研究人员开发出256位量子模拟器

据phys网2020年7月8日消息，美国哈佛大学与麻省理工学院等高校研究人员开发出256位量子模拟器。该模拟器能够使用光学镊将原子排列成不同的形状，如方形、蜂窝或三角形晶格，以设计量子位之间的相互作用。研究人员称，256个量子比特能实现的量子态数量超过了太阳系中的原子数量。研究人员通过该模拟器观察到以前从未通过实验实现过的量子态，并进行了非常精确的量子相变研究。该系统标志着朝着构建大规模量子机器迈出的重要一步，可用于阐明大量复杂的量子过程，并最终帮助业界在材料科学、通信技术、金融和许多其他领域取得实际突破。（唐乾琛）

(图片来源：phys.org)

美国科学家开发出可与面罩结合的核酸生物传感器

据Nature官网2020年7月1日消息，美国科学家团队使用合成生物学和CRISPR技术成功研发出可穿戴、冻干、无细胞的合成生物学传感器。该设备通过再水化激活，能发现病毒特异性遗传物质的存在，且具有极高的灵敏度和准确性，与被视为金标准的实验室检测结果保持一致，可嵌入柔性基质中，用于实时、动态监测目标病原体。该技术能与口罩结合，用于检测空气中的新冠病毒，供医护人员等工作环境中病原体暴露风险较高的人群使用，有望实现生物医学等更大范围的应用。相关研究成果发表于《自然·生物技术》期刊。（张芮晴）

(图片来源：Nature)

美国科学家开发出基于AI且能预测衰老和疾病的时钟

据Nature官网2020年7月13日消息，美国斯坦福大学的研究人员开发出一款基于AI的炎症性衰老时钟“iAge”，可通过检测人体内的慢性炎症信号预测疾病。血液中特定免疫细胞和蛋白的水平会随衰老而波动，iAge越大，出现年龄相关性全身炎症的时间越早，且更容易经历免疫功能下降、心血管疾病等长期健康问题。该衰老时钟使人类首次拥有预测衰老和疾病的能力，为发现免疫功能下降风险和与衰老相关的疾病提供新方式，对疾病的早诊断、早干预具有重要意义。（张芮晴）

(图片来源：researchgate)

美国研究人员开发出可连续监测作物病害的植物贴片

据phys网2020年7月8日消息，美国北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出一种连续监测植物疾病或作物损坏、极端高温等其他环境压力的植物贴片。该贴片长30毫米，由一种柔性材料制成，包含柔性银纳米线和能检测植物叶片在不同环境下释放挥发性有机化合物（VOCs）的石墨烯传感器，可以无创方式持续监测植物受到的外界压力和自身疾病，有助于研究人员及时限制病害的传播。相关研究成果发表于《物质》期刊。（张芮晴）

(图片来源：phys org)

美科学家创造出世界上最薄的磁铁

据劳伦斯·伯克利国家实验室2020年7月20日消息，美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的科学家开发出在室温下运行的超薄磁铁，可能会推动计算和电子领域新应用（例如高密度、紧凑的自旋电子存储设备）以及用于研究量子物理学的新工具。研究人员从氧化石墨烯、锌和钴的溶液中合成了新的二维磁体——钴掺杂氧化锌磁体，并最终得到只有一个原子厚度的二维磁性薄膜。相关研究成果发表在《自然·通讯》期刊上。（张宇麒）

(图片来源：Berkeley Lab)

以色列研发出全球最薄的电子设备，仅两个原子厚

据livescience 2020年7月6日消息，以色列特拉维夫大学研究人员研发出一款只有两个原子厚的微型设备，可用于存储电子信息。该设备分为两层，一层由硼构成，另一层由氮构成，排列成重复的六边形结构。通过利用名为量子隧穿的奇特量子力学效应，硼原子和氮原子的电子能够穿过两层之间的间隙，改变设备的状态，使其能编码数字信息。相关研究成果发表于《科学》期刊。（张宇麒）

(图片来源：TEL AVIV UNIVERSITY)

日本拟部署航天港、小卫星星座及天基太阳能系统

据spacenews网站2年7月1日消息，日本政府计划建设航空港、小卫星星座及天基太阳能系统，以成为“亚洲航天中心”。日媒Asahi报道称，目前日本航天工业年产值估计为1.2万亿日元（约合108.4亿美元），日本拟在2030年代初将本国航天工业规模扩大一倍。据悉，日本航天计划包括：通过与本国航天企业合作，建造小型卫星星座；开展在轨计算、光通信等下一代太空技术研发；发射“准天顶”卫星系统和地球观测卫星，提升综合防灾管理能力；建立空间系统监测温室气体；研发天基太阳能研发项目；与美国合作，参与“阿尔忒弥斯”计划和火星探索；完成H3火箭研制及未来太空运输系统研发。（张嘉毅）

(图片来源：spacenews）

美国研究人员为四足机器人开发出一种控制系统，可帮助机器人适应复杂地形

据techcrunch 2020年7月12日消息，美国卡耐基梅隆大学、加州大学和Facebook公司研究人员为四足机器人开发出一种运动控制系统，可帮助机器人通过自主学习适应复杂地形。凭借这种系统，犬类外形的四足机器人可以针对不同地形做出快速、近乎实时的反应，通过低附着力表面、突然出现的台阶或者是松软的沙地。研究人员称，这一技术在地形不可预测的搜救行动中将发挥重要作用。（张宇麒）

(图片来源：Carnegie Mellon University)

美海军和国防部开展大型无人舰艇测试评估

据俄罗斯政府官网2020年7月19日消息，俄罗斯总理米哈伊尔·米舒斯京近日签署的行政命令指出，俄政府将拨款逾10亿卢布（9千万人民币）用于新型科考漂流站“北极点”的建设，拨款将用于推进漂流站的研建及后续海试工作。据悉，新型科考漂流站为自航推进式，可同时在水上和冰面上航行，总长超83米，并在尾部设有直升机停机坪。相比传统漂流站，新型漂流站可容纳更多的科研设备和人员，对于北极科考活动有重大意义。（宗山雨）

(图片来源：The Barents Observer)

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

据美国防务新闻网2020年7月13日消息，在美海军和五角大楼战略能力办公室的合作统筹安排下，一艘“幽灵舰队霸主”项目的无人水面艇近日从墨西哥湾经巴拿马运河，自主航行到美国西海岸。这是该项目无人艇第二次进行远程自主海上航行。这两次航行表明，无人艇可以长时间在海上可靠行动。近年来，战略能力办公室一直与海军合作进行无人舰测试，在完成“幽灵舰队霸主”测试项目后，将帮助其开展大型及中型水面无人舰的项目开发及采办工作。（宗山雨）

(图片来源：Defensenews)

美国国家海洋和大气管理局为下一代气象卫星开展低轨小卫星星座研究

据spacenews网站2020年7月7日消息，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）正在研究采用低轨小卫星星座提供的数据进行天气预报，为其开发下一代极地轨道气象卫星提供技术支持。目前，各商业公司正在广泛使用立方体卫星和低轨小卫星传送通信信息，收集气象信息和图像。NOAA希望借鉴这些商业经验，在未来五六年内进行低轨小卫星星座研究，以决定下一代卫星的构建模式。据悉，NOAA已于2020年开展SounderSat项目，向十多家公司授予了为期6个月、价值数万或数十万美元的合同。合同要求各公司向NOAA提供微型探测器和卫星星座的信息，以及商业星座气象数据的标价。（张嘉毅）

(图片来源：spacenews)

美国通用电气公司开发出可连续挖掘500米的蠕虫机器人

据GE Research 2020年7月8日消息，美国通用电气公司开发出一种可连续挖掘500米的蠕虫机器人。该机器人可以自主且连续地在地下挖掘隧道，通过自主决策，绕过小石块和障碍物。当机器人移动时，其通过液态肌肉的膨胀和关节的锚定进行挖掘，而不需要借助任何外部设备。这种蠕虫机器人能够根据土壤条件自适应地改变其移动姿态，在实验室和实际环境中的测试均成功实现连续挖掘500米。（张宇麒）

(图片来源：GE Research)

美国蓝色起源公司利用“新谢泼德”号亚轨道航天器完成首次载人飞行任务

据spacenews网站2020年7月20日消息，美国蓝色起源公司（Blue Origin）利用“新谢泼德”号亚轨道航天器完成首次载人飞行任务。在此次任务中，“新谢泼德”号亚轨道航天器以约每小时3700千米的速度垂直升空，约7分钟后到达距地面100千米的卡门线，随后返回地面，整个飞行过程耗时约11分钟。此次任务是首次没有任何专业航天员参与的全平民太空飞行活动，乘客包括杰夫·贝索斯、马克·贝索斯、沃莉·冯克（82岁）以及高中毕业生奥利弗·戴蒙（18岁）。（张嘉毅）

(图片来源：spacenews)

德国开发可在零下20摄氏度低温分解水的太阳能制氢系统

据chemistryworld 2020年7月5日消息，德国乌尔姆大学的马蒂亚斯·梅(Matthias May)团队开发出一种可在低温下制氢的太阳能系统。该系统主要由太阳能电池系统和电化学室系统组成，采用严格的热控制设计，使系统可以很好地防止热量损失。该系统还使用低凝固点的电解质（如稀硫酸），以便在较低的温度下使用水。运行中，太阳能电池系统除供电外，其产生的热能还可转递至电解质，从而使电化学室温度达到10摄氏度左右。研究团队表示，传统的太阳能制氢系统不能在零度以下运行，该系统则为寒冷地区、高海拔地区或偏远地区制氢开辟了道路。（张宇麒）

(图片来源：Universität Ulm）

日本建成全球首艘氢燃料小型客渡船

据FuelCellsWorks 2020年7月21日消息，日本常石集团旗下造船公司TFC与比利时海事集团（CMB）合作建造的全球首艘氢燃料小型客渡船“Hydro Bingo”完工，将于8月在日本西部山口县德山-久田松港开始试运营。该船为铝合金制双层甲板客渡船，长19.4米，宽5.4米，深1.75米，重19吨。该船船尾安装了一个可储氢405.5千克的可移动式储氢罐，并由2台2兆瓦的氢气与柴油双燃料发动机提供动力，最大连续输出441千瓦，航速可达23节，可运载80名乘客和2名船员，整船可减少50%的二氧化碳排放。（张宇麒）

(图片来源：bairdmaritime)