科技短波
2021-11-22
大庆古龙页岩油勘探取得重大突破
8月25日，从中国石油大庆油田召开的新闻发布会上传来振奋人心的消息：大庆油田古龙页岩油勘探取得重大战略性突破，探区面积达1.46万平方千米，2021年落实含油面积1413平方千米，新增石油预测地质储量12.68亿吨，相当于大庆底下又找到一个“新大庆”。
据介绍，大庆油田部署钻探的古页油平1、英页1H、古页2HC等重点探井获日产油30立方米以上高产，且试采稳定，其中古页油平1井见油生产超500天，累产原油6000多吨，累产油气当量近万吨，实现松辽盆地陆相页岩油重大战略性突破。平面上已有43口直井出油，5口水平井获高产。大庆古龙页岩油将成为大庆百年油田建设的重要战略资源，对大庆油田可持续发展具有里程碑式意义。
大庆油田古页油平1试验区钻井现场（王延路 摄）
中国碳卫星获取首个全球碳通量数据集
8月15日，中科院大气物理研究所对外宣布，基于我国第一颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中国碳卫星的大气二氧化碳含量观测数据，来自该所等单位的研究人员利用先进的碳通量计算系统，获取了中国碳卫星首个全球碳通量数据集。这是一个里程碑式的结果，标志着我国具备了全球碳收支的空间定量监测能力，是国际上继日本、美国之后第三个具备该技术的国家。
中科院大气物理研究所副研究员杨东旭表示，中国碳卫星是我国第一代温室气体监测专用卫星，实现了空间温室气体高精度监测的从无到有，迈开了重要且艰难的第一步。未来，我国将以碳卫星的研究成果为基础，研发新一代的温室气体监测卫星，服务于全球和我国双碳目标的实现。
中国首次发现2.9亿年前史前巨鲨
8月26日，中科院古脊椎动物与古人类研究所对外宣布，来自该所等单位的研究人员对在山西阳泉地区发现的2.9亿年前的瓣齿鲨化石的研究表明，瓣齿鲨已经具备跨大洋的迁徙能力，并且它可能是游泳能力很强的顶级掠食者，而非原来认为的底栖食壳类。
这是在我国首次发现的瓣齿鲨属牙齿化石，大大扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围，并为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙提供了重要的化石证据。相关研究成果以封面文章的形式发表于国际学术期刊《地质学报》（英文版）。
国内首条下穿高铁大直径盾构隧道双线贯通
8月31日，苏州桐泾路北延隧道盾构右线洞通，至此，这一国内首条下穿高铁的大直径盾构隧道实现双线贯通，盾构主体两次安全顺利穿越运营高铁，创新了我国大盾构掘进新技术。
苏州桐泾路全长2.49公里，为苏州市南北重要通道，设计采用双向六车道城市主干路标准建设，设计行车时速60公里。其中盾构段长490米，采用1台开挖直径13.67米的泥水平衡盾构机施工，掘进需两次下穿时速350公里、最小间隔3分钟的沪宁城际铁路，是苏州市目前最大的直径盾构工程。
图/《科技日报》
青海冷湖可比肩国际最佳天文台址
8月18日，《自然》发布了我国科研人员一项关于天文观测选址的重大科学进展。在青海省地方政府支持下，中科院国家天文台研究团队于2018年1月在青海冷湖地区开启天文观测选址工作，克服高海拔高寒缺氧等重重困难，成功建成关键台址参数测量平台。经过3年连续监测，研究人员欣喜地发现，冷湖台址的光学观测条件全面优于青藏高原其他选址点，完全可以与国际公认的最佳天文台址比肩。
“这一发现为我国光学天文发展创造了重大机遇，也为国际光学天文发展提供了宝贵的战略资源。”中科院国家天文台研究员邓李才强调。
科学家发现罕见新型激变变星
日前，基于郭守敬望远镜（LAMOST）观测数据，我国研究人员发现了一颗十分罕见的新型激变变星。该天体被命名为LAMOST J0140355+392651，其伴星正处于向极低质量白矮星演化的过渡阶段。此前，曾有理论预测这种过渡型激变变星的存在，但天文学界从未观测到这种过渡型激变变星。
郭守敬望远镜成功捕获的这颗罕见类型的激变变星证实了这种过渡型激变变星的存在；同时，为进一步认识激变变星的形成和演化历史提供了实质性的证据。相关研究成果在线发表于国际学术期刊《皇家天文学会月刊》。
发电兼体检 可穿戴材料“全能选手”登场
可穿戴设备正悄悄融入我们的生活。但传统上，用于制造可穿戴设备的压电陶瓷和压电聚合物存在脆性大、压电性弱等缺点。目前，多数研究围绕改善压电性或柔性等单一材料特性展开，而柔性电子设备需要兼顾压电性、柔性、韧性和透气性等多种性能。
基于此，香港城市大学机械工程系教授杨征保团队研发了一种柔性透气，并具有高输出的压电陶瓷复合材料，其内部独特的多级结构能够有效强化其机械性能。在此基础上，研究人员研制出将机械能俘获（发电）和人体运动检测完美结合的复合织物。日前，相关研究已在《科学进展》和《先进功能材料》上发表。
国内首台紫外光催化复合冷链病毒消杀机面世
8月6日，福建省冷链物流新冠病毒消杀应急科研项目“紫外光催化复合消杀机”通过国家级专家论证，顺利进行技术验收。这是我国首台光催化消杀冷链病毒装备，也是国内在紫外和光催化技术应用研究领域的重大突破，将为冷链食品新冠病毒消杀提供一种便捷、快速、无害的技术手段。
评审专家组认为，该项目的新冠消杀研究证据链完整充分，成果成效明显，科研应用价值和社会意义较大，对新冠肺炎疫情的严防严控具有重大实际意义。目前，福建省正在加快推进产品备案，力争成为全国率先应用物理消毒设备消杀新冠病毒的省份。
图/《科技日报》
仿生超弹性“碳弹簧”问世
前段时间，中国科学技术大学俞书宏院士团队成功研制出一种兼具高度可压缩性和可拉伸性的超弹性全碳多孔材料“碳弹簧”，其独特的微观结构和性能使其成为制造智能振动和磁性传感器件的理想材料，所获得的传感器件甚至能够在极端温度环境下（-100℃到350℃）有效地发挥作用。
该研究提供了一种用于构筑新型智能振动和磁性传感器的有效途径，并为利用其他无机组分创制能用于极端场合的高度可伸缩型多孔材料提供了新的策略。
新型电池由汗水提供动力 柔软可拉伸
目前，来自新加坡南洋理工大学的科学家们研发出一种可拉伸的新型电池，可由汗水提供动力。该电池尺寸为2厘米x 2厘米，附着在一种柔软的吸汗型纺织品上，可应用于可穿戴设备上，包括智能手表、智能手环、医疗设备。
研究人员表示：“值得一提的是，与传统电池不同，该电池不含重金属或有毒化学物质，更为安全环保。该技术是可穿戴设备领域的里程碑，我们希望这种电池未来能够为各种可穿戴设备供电。”
图/ 环球网
世界首颗商业可重编程卫星发射
前不久，名为“Eutelsat Quantum”的世界上第一颗完全可重新编程的商业卫星搭载阿丽亚娜5型火箭，从法属圭亚那成功发射到地球同步轨道，开创了更加灵活的通信新时代。卫星和火箭在飞行37分钟后分离，然后在大约3小时内成功完成了航天器系统检查。
Eutelsat Quantum的成功发射预示着商业卫星服务的新纪元。它的在轨可重编程功能设定了灵活性的新标准，这将使用户，特别是政府和移动市场的用户，能够积极重新定义和塑造卫星的性能和覆盖范围。
可软可硬面料问世
《自然》最新发表的一篇材料学研究论文称，研究人员研发出一种仿链甲（也称锁子甲）面料，这种面料能在柔软和坚硬的形状间逐渐切换：处于天然状态时，这种面料易弯折，能披挂在复杂物体表面；处于压缩状态时，面料的联锁颗粒会挤在一起，坚硬度是松散状态下的25倍左右，最后得到的结构其最大载重量为自身重量的30倍以上。
论文作者认为，这种面料特性预示了穿戴式可重构结构的光明前景，可重构面料可能需要贴合人体，或是能在形成复杂结构后固定住。此外，未来有望用于制造面向生物医学、运动或军事应用的外骨骼，或是搭建临时性避难所等。
新技术把“顽固”金属变薄膜
许多金属及其化合物必须先被制成薄膜，才能用于电子产品、显示器、燃料电池或催化应用等领域。然而，“顽固”金属——包括铂、铱、钌和钨等元素很难转化成薄膜，因为它们需要极高的温度（通常超过2000 ℃）才能蒸发。
日前，美国明尼苏达大学双子城分校研究人员发明了一种更简单的技术，在较低的温度（200 ℃）下蒸发上述金属，通过设计和添加有机配体（碳、氢、氧原子的组合）到金属中，将“顽固”的金属和金属氧化物制成薄膜，用于许多电子产品、计算机组件和其他应用。相关论文刊登于美国《国家科学院院刊》。
图/ 《中国科学报》
科学家开发出只有一个原子厚度的磁铁
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了一种世界上最薄的二维磁性材料，这一突破可能为计算和电子领域带来新的可能性。这种磁铁只有一个原子的厚度，与以前开发的类似材料不同，它能够在室温下工作，可使数据以更高的密度存储。
研究负责人表示，该磁铁不仅是第一个在室温或更高温度下运行的磁铁，而且还是第一个达到真正2D极限的磁铁，像单个原子一样薄。
韩创下6G数据传输百米新纪录
近日，韩国LG电子株式会社与弗劳恩霍夫应用研究促进协会合作，共同开发了一种新型功率放大器，其能在155吉赫兹至175吉赫兹频段实现最大输出信号15分贝毫瓦的稳定通信。借助这一放大器，他们让信号传输了100米，超过了此前三星公司创下的15米纪录。
该公司表示，其为6G太赫兹无线通信演示开发了自适应波束成型和高增益天线切换技术，前者允许信道随着接收器位置的改变而变化，后者则使多个信号组合在一起然后发送到目标天线。
迄今最小生物超级电容器研发成功
之前，已有的亚毫米范围内的能量存储设备，即所谓的“微型超级电容器”，由于腐蚀性的电解质存在泄漏的风险，不适合人体内的生物医学应用。目前，这一现状有望得到改变。据最新一期《自然·通讯》杂志报道，德国著名物理学家奥利弗·施密特教授领导的国际团队成功研发出迄今为止最小的生物超级电容器。
该能量存储设备体积仅为0.001立方毫米，为此前最小能源存储设备的1/3000。但它仍然能够为血液中的微电子传感器提供高达1.6V的电源电压。此外，它还具有完全生物相容性，可用于人体医学研究，并且可以通过生物电化学反应补偿自放电行为。
天文学家发现新的宜居行星
不久前，天文学家发现了一类跟地球非常不同但却可能支持生命的系外行星，或可加快寻找太阳系外生命的速度。
据介绍，这类新的宜居行星被称为Hycean行星，是一种炽热的、被海洋覆盖、大气中富含氢气的行星，它们比类地行星数量更多，也更方便观测。其中，主要的Hycean行星候选者都要比地球更大、更热，但仍具有容纳大型海洋的特征，而海洋可以支持微生物生命。
研究人员表示，该研究结果可能意味着，在未来两三年内，有可能在太阳系外找到生命的生物特征。“Hycean行星为我们在其他地方寻找生命开辟了一条全新的道路。”
新生物相容性胶水可在15秒内止血
藤壶是一种附着于海边岩石上的有着石灰质外壳的节肢动物，常形成密集的群落。国外科学家受其启发，开发出一种生物相容性“胶水”，这种糊状的黏性膏体可密封受伤的组织或器官，并在凝血之前15秒内止血。相关研究发表在近日出版的《自然·生物医学工程》杂志上。
据悉，研发团队计划在较大的伤口上测试这种胶水，以证明胶水在外伤治疗方面的有效性。
图/ 环球网
新方法可制备航空航天专用陶瓷材料
俄罗斯科学院库尔纳科夫普通化学和无机化学研究所开发出一种获取航空和航天电子产品隔热和电热涂层所需陶瓷材料的新方法，其中主要使用了氧化铟镓锌。
研究人员表示，通过燃烧凝胶制备氧化铟镓锌粉末的方法可以将制备温度降低500℃至1000℃，并使合成时间缩短近20倍。相关研究论文发表在《欧洲陶瓷学会》杂志上。
该研究所高级研究员奥莉加·孔德拉季耶娃表示，新技术是基于聚乙烯醇和硝酸铟镓锌形成的凝胶的燃烧反应。这种方法不仅有助于达到既定目标，还能获得颗粒形状非同寻常的细粉。事实证明，使用这种粉末获得的陶瓷材料还拥有独特的层状结构，而且导热性比同类材料低约30%。
