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微电子技术获40年来重大突破
美国英特尔公司和IBM公司近日分别宣布,他们使用铪金属作为电介质,开发出45纳米线宽的晶体管技术工艺,使芯片的集成度比目前65纳米线宽的技术工艺提高了1倍,运行速度提高了20%,器件功耗降低30%。这也是40年来晶体管技术获得的重大突破。
在半导体工业迅速发展的40年期间,一直以单晶硅为电介质的晶体管技术,从90纳米线宽发展到65纳米,芯片上集成的晶体管数目随之增加了1倍,器件功耗降低20%,运行速度提高了50%,生产成本得以大幅下降。尽管目前电子元件技术已能达到12纳米线宽,相当于5个原子的厚度,但由于量子力学的隧道效应,出现了非常严重的晶体管能量流失问题,影响了处理器性能的发挥和功耗。英特尔公司之所以停止开发4千兆赫兹处理器,就是遇到了这一技术难题。
高介电率材料铪能隙小,对载流子的势垒较低,但使用铪作为电介质需要解决两个问题。最主要的问题是采用高介质率绝缘层后会降低载流子的迁移率。另外,传统的集成电路采用多晶硅作为电极材料,这与高介电率的铪材料绝缘层在边界会产生电位差,从而发生控制电压(阈值电压)偏移的问题。
英特尔宣布已经解决了上述问题。据悉,他们在晶体管技术新工艺中使用了其他金属电极代替了硅电极,但因技术保密,英特尔没有宣布具体的金属成分,只表示在两种不同的晶体管NMOS和PMOS中使用了不同的金属材料。英特尔还透露,除使用铪作为电介质材料外,在新技术工艺中还使用了低介电率的氮化硅,这也降低了器件之间的能耗,同时提高芯片的运行速度。
目前,无论CPU还是GPU等处理器芯片都是由数以亿计的晶体管组成的,晶体管性能的提高可以直接导致处理器速度的革命。因此,有关专家指出,以铪材料为基础的新型晶体管技术,将可能引起晶体管技术的第二次革命。
据悉,英特尔有望在2007年后半年推出45纳米的铪晶体管,生产Penryn系列芯片;而IBM希望在2008年与AMD、东芝和索尼等公司合作,推出以铪材料为晶体管的芯片。
(2007/01/31 “上海科技”)
2006年我国新材料领域获多项重要成就
从日前召开的中国新材料市场年会获悉,2006年我国新材料领域获得多项重要成就,成为该领域年度最具影响力事件。年会由北京新材料发展中心、新材料产业杂志和赛迪顾问股份有限公司联合主办。
这些成就主要有:
多晶硅是全球电子工业及光伏产业的基石。在发达国家厂商几乎垄断了全球多晶硅市场的今天,洛阳中硅高科技有限公司打破国外技术封锁,在研制具有自主知识产权的技术和关键生产设备基础上,建成了国内第一条年产300吨多晶硅生产线,将促进我国光伏产业和信息产业的发展。
中国科学院理化技术研究所科研人员,攻克了计算机直接制版(CTP)技术的瓶颈——实现了版材国产化,并在多家单位成功试用,标志着我国打破了跨国公司的垄断,掌握了具有自主产权的下一代印刷技术。CTP技术是将数字页面直接通过激光束扫描曝光到CTP板材上,经过快速加工处理即可印刷,省去了激光照排环节,制版时间可大大缩短。
国内最大的砷化镓材料生产基地——中科晶电信息材料(北京)有限公司投产。这对于打破国际砷化镓晶片市场格局,推动我国半导体材料基础产业发展,具有战略意义。砷化镓是继硅单晶之后第二代新型化合物半导体材料中重要而用途广泛的材料之一,在微电子和光电子领域应用空间巨大。
在有关部门大力支持下,中国蓝星(集团)总公司100%收购法国罗地亚公司有机硅业务在北京签字。并购后,蓝星将成为中国在欧洲最大的境外投资企业,蓝星有机硅单体生产能力将达到42万吨,从世界第六跻身世界第三。这标志着我国经过10年发展,跻身世界有机硅强国行列。(2007/02/02
“上海科技”)
英特尔研制出硅调制器 能给电脑千颗奔腾芯
美国Intel公司研制的新型硅基光学调制器能每秒将8000幅数字图像编码为激光束。
美国英特尔(Intel)公司的研究人员日前研制出世界上最快的硅基光学调制器——这种设备能将一条激光束转换为一连串的脉冲信号,从而形成数字1和0的光学信号。也许只用5到10年,这种新装置将帮助设计人员开发出利用光学信号与许多芯片相连的计算机,从而将这种机器的运算能力提升到一个全新的境界。目前市场上销售的计算机已经能够支持两个甚至更多的中央处理器—它们与铜导线相连,目的是进行电子的传递。芯片公司的研究人员一直希望计算机能够与成千上百个处理器相连,并同时进行运算。然而铜导线无法处理这种构造所需传递的全部电子信号。而光学线路能够以光脉冲流的形式传递数字1和0,从而使传送的负载成倍增加。
这种装置涉及的技术已经在远程通讯中有了广泛的商业应用。但是对于个人计算机而言,其所使用的特殊材料未免过于昂贵。Intel和其他公司之前曾经利用硅——计算机芯片的行业标准用材——开发出一些类似的机械装置。例如,2004年,由美国加利福尼亚州圣克拉拉市Intel光子学工程师Mario
Paniccia领导的一个研究小组便研制出一种硅调制器,它的速度能够达到1千兆比特每秒(1Gb/s)。2005年,该研究小组又研制出功能更为强大的硅调制器,其速度为10
Gb/s。为了达到更高的速度,Paniccia和研究人员重新设计了他们的硅调制器,从而使其具有更高的效能。研究人员在本周的《光学快报》网络版上报告说,这种新设备能够以惊人的30
Gb/s的速度接通或切断。
英国萨里大学的电子工程师Graham Reed表示:“这种30
Gb/s的调制器使得硅成为这一应用的真正候选者,它向着硅光子学迈出了重要一步。”Paniccia指出,只需进行少量的调试,他的研究小组便能够让这种新型调制器的速度达到40
Gb/s。他认为,若果真如此,在未来的10年中,工程师们通过将这种调制器与其他设备集成,从而可在邻近的芯片间形成光学连接,这将有望每秒传送上万亿比特的数据。(2007/01/25
“科学时报”)
数字式电子水准仪取得原理性突破
武汉大学叶晓明工程师主持发明设计的数字式电子水准仪技术取得原理性突破,近日通过国家测绘局主持的专家鉴定。据了解,目前世界上流行的数字式电子水准仪的测量原理主要为相关法、几何法和相位法。叶晓明发明的"比例调制载码相位测量原理",则是一种全新的测量原理,实现了仪器制造技术的最大性能价格比,测量快捷、分辨率高。该成果已申请多项国家专利。目前该电子系统已经成功地应用于北京博飞仪器股份有限公司新近开发的DAL系列数字水准仪中。
(2007/01/26 “中新网”)
科学家有望找到治疗癫痫病新方法
日前出版的《神经科学》杂志刊登了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的一项最新成果:我国科学家瞄准参与多种神经疾病的关键受体,在其分子层面的结构中找到了一个小小“亚基”。若针对这个小亚基的抑制药物研发成功,癫痫病将得到抑制。据了解,科学家聚焦于NMDA受体的4个亚型,初步锁定构成2号亚型(NR2)的A、B、C、D四大亚基,发现亚基A(NR2A)与癫痫抑制机制的相关性最大。研究人员利用两种经典动物模型“电刺激点燃模型”和“匹罗卡品模型”,来模拟人类听觉、言语、嗅觉、味觉等中枢所在地颞叶发生的癫痫病。结果表明,针对这种亚基A的拮抗剂,不仅能延缓癫痫病形成,还能同时抑制癫痫持续状态中诱发的病理现象苔藓纤维发芽,证实了这种抑制关系。专家表示,基于抑制NMDA受体NR2A亚基的药物,可通过特异机制,抑制癫痫病产生,这可能是进一步研究的方向。
(2007/01/23 “中科院网站”)
科学家应用微生物“神奇”合成化工原料
日前,我国微生物学家在长链二元酸生物发酵领域获得一系列突破,并成功实现产业化。据了解,作为化工原料,长链二元酸在自然界中并不存在,长期以来只能通过化学方法合成,但化学方法需要高温高压,严重污染环境,成本高而产量低。从20世纪70年代起,中国科学院微生物研究所方心芳等人尝试通过微生物的胞内酶将正烷烃催化合成为长链二元酸。“这一过程在细胞内的微粒体中完成,常温、常压就可以,不造成环境污染。”找到合适的微生物菌种,是这一技术的关键所在。“最早的菌株应该是在油田附近的土壤或者炼油厂水沟里找到的。”筛选、诱变、提高酶的活性……虽然不亚于“大海捞针”,但是几代科学家在几十万株微生物菌株中一步步培育出“产”酸水平较高的几株菌种。近20年来,研究人员发明了长链二元酸生物合成的新工艺新方法,一步步提高微生物发酵的“产”酸水平:每升培养液的“产”酸水平从数十克提高到200克以上,处于国际领先水平。科学家还成功将这一技术在山东、江苏等地进行转化,先后有4家工厂建成投产,年产能力超过1万吨。
(2007/01/28 “新华网”)
韩开发出纳米材料阳极涂布技术
韩国学者日前开发成功一种纳米材料阳极涂布技术,能够提高在目前手机等电子设备广泛应用的锂离子电池的电压,并增强电池的热稳定性。采用该新技术制造的锂离子电池阳极使用寿命可提高20%左右。新技术成果的产业化开发已经完成。研究小组表示,采用新技术,可在锂离子电池阳极材料liCoO2的表面,均匀涂覆一种能够同锂离子发生反应的酸性纳米物质,经热处理之后,酸性纳米物质可在阳极表面形成一层厚度20nm以下的具有电化学活性的固溶体涂层。新涂层材料不仅提高了锂离子电池的电压,而且增强了电池的热稳定性。目前,新技术已经通过了韩国电气研究院主持的12伏过充电等各项安全性试验。
(2007/01/24 “新华社”)
研究发现癌症潜在药物
来自上海交通大学医学院,中科院上海生命科学研究所健康科学研究院(Institute of
Health Science),瑞金医院,上海血液学研究所医学基因组学国家重点实验室,以及中科院昆明植物研究所的研究人员日前发现了一种从疏花毛萼香茶菜(Isodon
eriocalyx)植物中提取的萜类化合物:Eriocalyxin B(EriB)可以靶向AML1-ETO原癌蛋白激活细胞凋亡途经治疗白血病,这说明这是一种治疗白血病的潜在药物,这一研究成果公布在《Cell
Death and Differentiation》杂志上。据了解,在这一研究中,研究人员将Eriocalyxin
B(EriB)--一种从疏花毛萼香茶菜(Isodon eriocalyx)植物中提取的萜类化合物,分别在人类白血病/淋巴瘤细胞和小鼠血癌细胞模型中进行了实验。实验结果表明急性髓性白血病细胞系Kasumi-1对EriB最为敏感,能观察到明显的细胞凋亡,伴随着Bcl-2/Bcl-XL的下调、线粒体不稳定和caspase-3的活化。与caspase-3的活化的同时,AML1-ETO原癌蛋白降解。EriB介导的细胞凋亡通过阻止NF-B的核定位、IB的清除和通过下调ERK1/2的磷酸化和AP-1的激活阻扰MAPK途经介导的细胞凋亡。在没有影响造血干细胞正常分化的情况下,EriB能有效地作用于初级白血病母细胞,并导致AML1-ETO原癌蛋白的降解,在小鼠白血病细胞模型中,EriB显著的延长了实验小鼠的寿命和减小异种移植肿瘤的大小。从这些研究结果中可以看出EriB有可能是一种通过靶向AML1-ETO原癌蛋白激活细胞凋亡途经治疗白血病的潜在药物。
(2007/01/28 “生物通网站”)
复旦大学发现一种高效乙肝疫苗免疫增效剂
据悉,复旦大学生命科学学院感染与免疫实验室、复旦金鹰生物医药研发中心主任朱乃硕博士领导的研究课题组,经多年研究,从人CDNA噬菌体表达库的上百万个克隆中找到一种蛋白分子,用该蛋白对动物进行免疫调控和干扰试验时,惊奇的发现,该分子可大大增强乙肝疫苗免疫应答,在短短10天左右时间内产生效价接近10000的高滴度抗体(而常规要近一个月才能达到这个水平),进一步用SBP与其他蛋白抗原(如BSA)结合实验显示对也具有相当的免疫增强效应,可使BSA免疫抗体效价提高100倍以上,产生高达10万以上的高滴度抗体,而抗原的用量只要原来的1/20(仅需2ug),用这么微小的剂量如不加增效剂几乎无抗体产生,但加了该增效剂后不仅使抗体效价大大提高,更有意义的是其快速反应特性,提示该分子可能被开发成一种广谱的高效快速的蛋白类免疫增效剂。实验人员还用了较大剂量注射动物(相当于有效剂量的1000倍),仍未产生任何可观察的副反应,表明该分子作为免疫增强剂使用具有良好的安全性,具有高效、微量、快速反应、无毒等一般疫苗佐剂所无法相比的优点,并且具有广谱的免疫增效功能,尤其适用于突发严重公共卫生事件的应急免疫增效及可能用于急性感染期内应急治疗性免疫,对开发具有预防和治疗双项功能的疫苗具有战略性意义。该分子被命名为SBP免疫增效剂,已获申请国家专利。
(2007/01/28 《科技日报》)
北京推出新型流感病毒检测试剂盒
据报道,北京热景生物技术有限公司最近研制成功流感病毒Flu-A/B分型快速检测试剂,可在15分钟内检测出流感病毒,并能对甲、乙型病毒进行有效分型检测,诊断甲型流感的准确度为91%,诊断乙型流感的准确度为95%。该方法应用单抗技术和胶体金技术研制,这种检测药盒内装有试剂、样本处理管等检测用品,通过将患者鼻、口腔黏膜的试样滴在试剂上检测抗原抗体反应。使用该快速检测试剂盒不但可以很容易地区分流行性感冒和普通感冒,而且可以对流感病毒进行分型,甲型流感(Flu-A)和乙型流感(Flu-B)的传染恶性不同,前者变异较快,能引起世界性流感大流行,恶性程度高;乙型流感变异较慢,常引起流感局部流行。(2007/01/24
“科讯网”)
“温水塑型医用固定材料研制”项目通过鉴定
我国科技人员研发出一种具有形状记忆功能,可完全生物降解,在55℃~70℃温水中即有可塑性,安全、方便、清洁、无毒、无副作用,能够重复使用的新型医用体外固定材料。日前,这一由中科院长春应化所承担的“温水塑型医用固定材料研制”项目,通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家组认为,该材料是可替代石膏的骨外固定材料。据悉,科研人员在研发中先后解决了遴选本体聚合催化剂、单体合成、脂肪族聚酯聚合工艺、固定片形状设计和固定等技术难题,成功制备了温水塑型医用固定材料。将该材料制成多孔板材或多孔网状材料,用于骨伤体外固定,具有良好的透气耐水性;使用时不会发生折断、拉断、破损等;产品力学强度高,韧性好;X-射线透过能力强,进行X-射线检查不须拆除固定材料;堆密度小,体积密度0.9~1.2g/cm3,使用量少,通常板材或网的厚度在1~3mm;温水中加热软化,方便医生操作;由于材料具有记忆性,二次加热至塑性温度即可恢复到原来形状;可长期密封保存,废弃物可完全生物降解,对环境不会造成任何污染。同时,该材料的基本技术和工艺已申请了中国发明专利。与国际上的PCL均聚物相比,它价格低、共混物材料的机械强度高、软化温度转变可调范围广。它可在无水加热的情况下使用,当产品固定成型后,加热需要改动的地方即可进行二次塑型固定。据介绍,该产品经吉林大学第一医院康复医疗学科和骨科临床试用,效果良好,未发现不良反应。(2007/01/22
《科学时报》)
德国发明微型救灾直升机
德国卡尔斯鲁厄大学电子技术和系统优化研究所最近研制出一种微型救灾直升机。这种迷你蜂式直升机Air-Quad配有照相机或传感器,能向救援人员提供通常无法获得的信息,能在室内飞行,还可独立飞到人无法进入的火灾现场再返回。据德国《世界报》报道,这种迷你蜂式直升机是“会飞的眼睛”,它的驾驶员不在机内而是从地面上进行操控。研究小组负责人说:“这种飞机就像民航飞机里的自动驾驶设备那样运作,自动按照指定航线飞行。目前我们已能让它在很小的空间内工作。”这种微型直升机由4个旋翼驱动,它的电动马达的蓄电池可供在5公里活动半径内飞行25分钟,飞行高度最高可达500米。它高约90厘米,重1000克,可选择装载夜视仪、化学传感器或照相机等重量不超过200克的仪器。这种微型直升机有一个比香烟盒还小的小黑匣子,里面装有不断测量直升机加速度等参数的传感器。此外,它的位置由全球卫星定位系统测定,方向由罗盘确定,气压传感器负责调整高度。导航系统使这种微型救灾直升机能自动飞行。(2007/01/24
“新华网”)
世界第一台分子机器诞生
法国图卢兹材料设计和结构研究中心(CEMES-CNRS)研究院与德国柏林大学合作,成功研制出可旋转的“分子轮”,并组装出真正意义上的第一台分子机器。该科研成果发表在美国《自然纳米技术》杂志上。据了解,从上世纪90年代,法国图卢兹材料设计和结构研究中心的研究人员就已着手研制分子机器,并研制出了能够运动的分子车轮;1998年,他们又成功合成了平面分子车轮;2005年,他们首次研制出分子发动机。研究人员解释说,他们研制的“分子轮”是第一台真正的分子机器。这个非常奇特的分子包括2个直径为0.7纳米的“车轮”,车轮由三苯甲基分子组成,被固定在长0.6纳米的轴上。所有分子机器的化学结构均被固定在铜基上。为了使车轮很好地转动,研究人员借助于扫描隧道显微镜,用探针驱动车轮旋转。研究人员确信,“分子轮”将在复杂的纳米机器,比如分子卡车和分子纳米机器人等方面占有重要位置。(2007/01/27
《科技日报》)
美开发出提高乙醇生产效率的新工艺
美国卡内基-梅隆大学化学工程专家日前成功设计出一种新工艺,可以大幅提高以玉米为原料生产乙醇的效率。这一成果将有助于推广使用新型燃料乙醇汽油。据介绍,新工艺采用了一种“多柱系统”以及能量回收网络,最终使得乙醇生产过程中的耗能“大户”--蒸汽的消耗量大幅降低。新工艺将使乙醇生产成本从原来的每加仑1.61美元降到1.43美元。专家们的测算显示,在此基础上再结合其他新技术,以玉米为原料的乙醇生产厂整个运行成本能够降低60%以上。
(2007/01/27 “新华网”)
物理学家找到测量万有引力常数新方法
美国物理学家J•B•福斯勒利用2个原子干涉重力仪,找到了测量万有引力常数的新方法,测量精度可达百万分之一。该科研成果发表在近期的美国《科学》杂志上。
万有引力常数G的精确测量不仅对弄清引力相互作用的性质非常关键,而且对于理论物理学、地球物理、天文学、宇宙学以及精确测量等具有重要的理论与现实意义,但它的精度至今仍不理想。自1798年英国科学家卡文迪许采用精密扭秤获得历史上第一个较为精确的万有引力常数G测量值以来,人们虽经努力,但迄今对G的测量精度仍低于万分之一。因此,万有引力常数G的精确测量作为一个热点和难点为各国科学家所关注,并投入大量人力和物力进行研究。
目前测G的方法大致分三大类。地球物理学方法引力效应明显,但实验精度较低;空间测量方法面临着很多新的技术难题,目前仍在探索之中;实验室内测量是目前获得高精度G值的主要方,常用工具是精密扭秤,但其工作艰巨而又困难,实验精度的提高主要受到引力相互作用十分微弱的限制。近年来出现的利用原子干涉测量G的方法,测量精度也不高。
美国研究人员为此对原子干涉测量方法进行了改进,他们将2个相同的原子干涉重力仪安装在不同的高度,在两者之间固定了重540千克的铅垂(如图),铅垂对2个重力仪中原子所受的重力影响不同,由于增加铅垂的引力,上面的重力仪所受的重力很容易增加,下面的很容易减少,这样就可以获得仅来自于铅垂引力的差别。由于地球的引力不会影响这种差别,而与所处高度有关的地球引力作用可以通过多次重复实验消除。在这一过程中,铅垂的重量和位置的测定精度很高,因此,从该实验中计算万有引力常数相对容易。
研究人员指出,虽然该实验测量G的精度达到了10万分之一,仍比要求的低20倍,但该实验证明这种方法可行。他们已经准备进行新的实验,新实验中对G精度的测量将达到百万分之一。另外,有关专家指出,利用这种方法不仅可用来测量G,还可对在实验室中研究广义相对论有重要意义。(2007/01/25
“上海科技”)
日本科学家发明电磁无线输电器
最近日本科学家研制出一种电磁无线输电器,能够安全地无线传输电力,由它供电的电器就再也用不着电线和插头了。据报道,这种新型的无线输电器实际上是由四层柔软的塑胶薄片构成的感应器,当输电器感应到附近的家电设备中的接收器时,就可以向特定区域的发送器提供无线电能,形成磁场,然后再通过接受器线圈,将电力送给家电,完全不需要线缆和插头、插座。而且,由于接收器安装在电器设备中,所以当你碰到这个无线输电器时也不用担心会漏电。这种无线输电器面积大约为20平方厘米,厚1毫米,重50克,小巧、轻便,可以放在地板下,镶在墙里、天花板、桌子里以及所需要的任何地方,甚至是水中,但只有配备了接收和转换装置的特殊电器才能利用它。东京大学的研究人员说,目前这种无线输电器还在试验阶段,可提供30瓦的电力,足可以给一台笔记本电脑供电。但未来它的输电功率可能超过100瓦,未来5年内可上市销售。到时候,它的应用范围会大大拓宽,人们就可以彻底摆脱电线和插头的束缚,自由自在地使用各种电器设备了。
(2007/01/26 《北京科技报》)
美首次观察到超发光现象
美国能源部布鲁克海文国家实验室的研究小组日前采用新技术获得了超短光脉冲,并称该技术有望用于能捕捉分子和原子运动的新一代光源设备。在新出版的《物理评论快报》上,研究人员介绍说,他们在利用激光束控制自由电子激光光脉冲持续时间的实验中,观察到了超发光现象。布鲁克海文国家实验室就有能产生X射线、紫外线和红外线的国家同步加速器光源(NSLS),它们是人们从事从生物技术到纳米技术实验的有效工具。然而,要了解化学和生物系统中分子如何改变自己的结构,科学家则需要频带更窄的超短光脉冲,因为它能帮助科学家捕捉到生物和化学过程以及多种其他原子量级活动的时间解析图像。在同步加速器中,通过加速电子束并让其通过磁场,能够产生出同步加速光。通常,同步加速光和自由电子激光的脉冲持续时间均由该电子束来决定。尽管科学家经过努力获得了短电子脉冲,然而由于电子束中电子之间的排斥力,导致他们难以进一步缩短其脉冲。据悉,研究人员将钛-蓝宝石激光器的激光束作用于混有电子束的自由电子激光飞秒光脉冲,导致光脉冲的强度不断增加和持续时间不断缩短,最终获得了超发光现象,整个过程没有受到电子束的影响。(2007/01/23
《科技日报》)
“高分辨率测深侧扫声纳”获重大进展
日前,我国科学家自主研制的“高分辨率测深侧扫声纳”取得重大突破。这标志着我国在探测高分辨率海底地形地貌的声纳技术方面成功地打破了国际技术封锁,已经具备制造国际先进水平的高分辨率测深侧扫声纳的技术和能力。据悉,“高分辨率测深侧扫声纳”是一种能够准确探测海底高度和海底地貌、区分不同方向同时到达的回波、用于复杂海底区域和声场复杂区域的声学探测仪器,中国科学院声学研究所从上世纪八十年代开始开展测深侧扫声纳相关理论研究,形成了一套包括模型、信号处理技术、声纳阵设计、误差分析与精度评估在内的较完整的高分辨率测深侧扫声纳的理论体系,用于指导声纳的设计。“十五”期间,国家863计划海洋资源开发技术主题设置了“高分辨率测深侧扫声纳”、“浅水高分辨率测深测扫声纳系统研制”两个课题。前一课题由中国科学院声学研究所和中船重工集团第702所联合承担,经过近5年时间的联合攻关,该课题组成功研制了我国第一套安装有4000米高分辨率测深侧扫声纳的声学深拖系统,该系统能在深海距海底较近处探测高分辨率海底地形地貌;后一课题由中国科学院声学研究所承担,使高分辨率测深侧扫声纳能够在浅水区域工作。通过这两个课题的研究工作,我国科学家解决了常规测深侧扫声纳正下方测深精度差和不能准确分辨海底起伏剧烈区域、或浅水存在界面影响区域等声场复杂区域的缺点,研制的声纳系统可在近水底同时得到高分辨率水底地形和地貌,经过后处理后可以得到优于常规多波束测深声纳的高分辨率等深线图和优于常规侧扫声纳的地貌图,使声纳性能提高到一个新的水平。(2007/01/24
“科技部网站”)
英国化学家发明出可溶解时装
英国科学家和时装设计师利用新物料研制出全球首创的可溶解时装,让消费者追上潮流的同时,又能保护环境。
英国谢菲尔德大学的斯托里教授及化学家瑞安教授用聚乙烯醇织成的布料缝制了8条可溶解于水的连衣裙。可溶解裙子上面还配有各式各样的花朵饰物,这些花朵同样遇水速溶。据悉,模特儿会在即将举行的展览会上穿上裙子走秀,然后再将这些裙子扔到大型金鱼缸内,让其当众液化。由于裙子花饰上的颜料有阳离子颜料及阴离子颜料之别,所以当花饰溶于水时,两种颜料在水中相吸的情景会非常有趣。当然,这些花朵的颜料也是无毒无味的。(2007/01/24
“中华纺织网”)
国外用生物酶技术来开发纤维面料
自然先进技术公司是加拿大环保纤维面料的供货商,公司和加拿大国立研究委员会以及阿尔伯达省研究委员会共同开发出了一种用于纤维的被称为“Crailar”的划时代的生物酶技术。
这家公司计划于2007年正式打入美国、加拿大等地市场,向服装、医疗、营业场所用面料、寝具类以及汽车、船舶、飞机零部件等各种领域的合作者以特许销售方式供货。这是一种可以替代棉、玻璃纤维的具有可持续性和更广泛用途的面料,而且成本不算高,这为拓展市场消除了潜在障碍。这是一种有着全新柔软感、强度和耐久性的面料,该公司计划将其应用于服装、台布、汽车和轮船零部件、飞机机身等各种高级商品中。
此次生物酶工艺的引进,也展示了自然先进技术公司为了向农民、消费者和环境提供更优质的商品与服务而做出的努力。(2007/01/24
“中华纺织网”)
科学家合成特种氢铝化合物
美、德两国科学家日前成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物。这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料,也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面。有关研究报告发表在最新出版的美国《科学》杂志上。
据悉,通过理论和实验相结合,来自美国约翰•霍普金斯大学、弗吉尼亚联邦大学和德国两所大学科学家组成的研究小组首次合成了这种氢铝化合物,该化合物具有相当稳定的化学特性,其结构类似由硼和氢组成的硼烷。目前,多数火箭以铝作为辅助燃料。约翰•霍普金斯大学化学和材料学系吉特•博文教授表示,他们合成的这种氢铝化合物具有多方面应用的潜力,其相当稳定的特性是保证该化合物今后可能用作固体火箭燃料的关键,同时氢铝化合物燃料将比现在的燃料效率更高、推力更大。研究人员还表示,新的氢铝化合物有助于解决储氢问题。在未来的"氢经济"社会中,驱动汽车和电网的电能将产生于全球最丰富的元素---氢。然而储存氢燃料是一大难题,人们希望能寻找到有效"俘获"并在需要时及时释放出氢的固体储氢材料。因此,博文认为,尽管新化合物实际应用还要解决一系列问题,但他们的研究在氢经济社会里必然会具有极为广泛的用途。(2007/01/31
“中创网 ”)
科学家发明能用于夜视显示器的红外OLED
现在越来越多的传统无机半导体电子元件都开始加入有机成分,例如柔韧的显示器、平板显示器等,它们都是由有机电致发光二极管(OLED)制造。
当大部分的科学家都在研究可见光波段发光的OLED时,一个由Mark
E. Thompson领导的美国研究小组却在发出红外波段光的OLED领域取得了突破。这种发出红外光的二极管能用于制造夜视设备的显示器部分。
这一研究小组的成员来自于南加州大学,Princeton大学,Michigan大学以及Universal公司,他们将研究结果发表在了最新的《Angewandte
Chemie》上。
OLED是一种很薄的由有机和半导体材料构成的发光部件,其结构就类似无机的发光二极管(LED)。在两个电极之间有一层含有染料的发射层。当外界施加一个电压时,阴极就会将电子泵入发射层,而此时阳极则泵入电子空穴。这会导致染料变为激发态。当染料分子重新回到基态时,能量就会以光的形式发射出来。
过去,OLED的发射层中通常掺杂了荧光染料。磷光掺杂物能显著提高OLED的效率,因为磷光染料由于被限制在激发态后无法轻易的回到基态,所以能更长时间的发光。发出光的颜色取决于两个能级间的能量差。这又进一步取决于染料分子的结构。Thompson的小组选择了铂卟啉,卟啉由4个氮组成一个环状结构,而铂处于环的中心。小组改变了一些细微结构,因此这一分子能发出红外波段的光,而且效率很高。(2007/01/25
“教育部科技发展中心”)
英国将研制低排放量的环保型发动机
英国可持续能源技术中心(SETCE)英国赫特福特大学开展以开发世界上"最环保"轿车为目的的项目。
赫特福特大学和ITMPOWER公司参与了开发利用电解氢气汽车发动机的知识转化计划,在未来,使用这种发动机的汽车可以将二氧化碳的总排放量减至最低。此项目将在SETCE进行研制开发。联合开发此项目的目的是提高内燃机的排放;潜在地对零碳燃料的可行性带来重大进展。在此项目中,研究人员将为城市汽车持续提供氢燃料及在家或工作时可续加燃料开发一种安全的、低成本的修正包;在已有的独立的燃料传输构件基础上,SETCE的研究人员还将研究将现有的汽油燃料从零碳源,例如太阳能和风能,转换为电动发电机组制造氢气。
ITMPOWER公司将拥有所有的知识产权,包括在此项目开展期间的任何新发现。(2007/01/22
“中创网”)
科学家发明快速检测行李中爆炸物的新方法
日本的一组科学家最近发明了一种新技术,它能用于探测行李中的爆炸物以及地雷。研究结果发表在了《Superconductor
Science and Technology》上,文章中描述了他们是如何使用无线电波来辨认具体的爆炸物的,例如TNT等。这一新技术将来可能被用于机场行李的检查。
和传统的探测方法相比,这种新方法有独特的优势:目前在机场安检中普遍使用的X射线无法区分各种白色粉末,例如面粉、盐和爆炸物。而新技术能做到。而且它还能用于地雷的探测,而现有的方法无法区分少量的金属和真正的地雷。
来自大阪大学的Hideo Itozaki教授是文章的作者之一,他表示:“之前我们很难辨认出具体的炸药种类,因为它们含有振动频率非常低的氮原子。”原子核的固有振动频率叫做共振频率,当这一频率越低,探测分子中的这些原子就越困难,这也就导致了确认分子和物质的难度。
而日本科学家的方法依靠于氮的核四极矩共振(NQR),这能探测到位于爆炸物中不同位置的氮原子。例如和碳原子结合在一起的氮原子的共振就和与氧原子结合的不一样。由于每种炸药的分子结构不一样,所以共振频率也不一样。
Itozaki还说:“我们用超导量子干涉装置(SQUID)成功的制成了能检测很低共振频率原子的仪器,它利用了77K条件下的液氮。由于获得液氮越来越容易,因此这不会成为装置应用的障碍。”
(2007/01/26 “教育部科技发展中心”)
日本研制成高效对人体无害的热电转换材料
日本研究小组最新制成了转换效率高且对人体无害的新型热电转换材料。
日本科学技术振兴机构和名古屋大学的联合研究小组22日发表新闻公报说,新型热电转换材料使用容易获取的钛酸锶为原料。钛酸锶本身属于绝缘体,但加入少量铌后,就会产生自由电子。研究人员把加入铌的钛酸锶加工成厚0.4纳米的薄膜,然后放进钛酸锶夹层中。这种“三明治”结构的热电转换材料转换效率约是以往用重金属制成的热电转换材料的2倍。同时,实验显示,如果增加薄膜的层数,转换效率可得到进一步提高。
另外,这种新型热电转换材料原料分布广,对人体无害,并且熔点可高达2080摄氏度。
热电转换材料是一种可以将热能和电能相互转换的材料。目前常用的热电转换材料多以重金属铋、锑、铅等为原料,这些原料不仅在自然界含量少,熔点低,而且有剧毒,影响了真正的实用化。(2007/01/23
“新华网”)
报道称AMD四核芯片性能将高出英特尔40%
AMD相信,在四核芯片方面,等待将是物有所值的。
在多年落后AMD后,英特尔在去年11月份领先于AMD推出了四内核至强5300
Clovertown芯片。但AMD负责服务器和工作站产品的副总裁艾伦表示,2007年年中推出的四内核Barcelona芯片的性能将比同时上市销售的Clovertown芯片高40%。他说,我们预计,在执行多种负载时,Barcelona性能将比Clovertown高40%。他还说,在时钟频率相同的情况下,Barcelona芯片的浮点运算性能比目前的双内核皓龙芯片高2.6倍。Mercury
Research分析师麦克卡隆表示,推出四内核产品不仅仅会改善英特尔的形象,还会给英特尔带来更多的收入。他说,早期的迹象表明,在相当短的时期内,Clovertown给英特尔带来了大量的业务。它不仅仅是一种营销噱头。Technology
Business Research分析师约翰说,Clovertown使得英特尔能够向AMD施加一定的压力,由于四内核至强5300芯片的价格与双内核至强5100芯片的价格相当,英特尔可以宣称其产品的每内核价格更低。AMD必须通过降低皓龙芯片的价格来应对英特尔的挑战,宣扬Barcelona的性能是应对英特尔的另一种途径。AMD仍然坚持Barcelona的设计,其中包括在一块硅片上集成四个内核,而不是象英特尔那样集成二个双内核芯片构成四内核芯片。艾伦说,客户不关心芯片采用哪种设计,他们关心的是芯片的性能。艾伦说,Barcelona采用了数种设计技术,以提高性能,其中包括:集成三级缓存。英特尔一直依赖大容量缓存来提高芯片的性能。每个Barcelona内核将集成64KB一级缓存、512KB二级缓存,四个内核共享2MB容量的三级缓存,AMD声称三级缓存的容量还可能会增加。AMD重新设计了Barcelona的内核,这也是自进入64位计算时代以来最大幅度的修改。更快的浮点运算引擎。在相同的时钟频率下,每个Barcelona内核的浮点运算性能是皓龙内核的1.8倍,四内核Barcelona芯片的浮点运算性能是双内核皓龙芯片的3.6倍。
但是,Barcelona并非全是优点。其时钟频率低于当前的双内核皓龙芯片,这是一个普遍的情况,四内核芯片要求更多的电路,更多的电路意味着更高的能耗和更多的热量,只有降低芯片的时钟频率。艾伦说,但是,更多的内核的运算能力将弥补时钟频率降低带来的性能损失。(2007/01/25
“CNET科技资讯网”)
日本科学家发明电磁无线输电器
很多人都用过电磁炉,它利用磁场,能以无线的方式给锅加热。最近日本科学家研制出一种电磁无线输电器,能够安全地无线传输电力,由它供电的电器就再也用不着电线和插头了。
据美国探索频道最近报道,这种新型的无线输电器实际上是由四层柔软的塑胶薄片构成的感应器,当输电器感应到附近的家电设备中的接收器时,就可以向特定区域的发送器提供无线电能,形成磁场,然后再通过接受器线圈,将电力送给家电,完全不需要线缆和插头、插座。而且,由于接收器安装在电器设备中,所以当你碰到这个无线输电器时也不用担心会漏电。
这种无线输电器面积大约为20平方厘米,厚1毫米,重50克,小巧、轻便,可以放在地板下,镶在墙里、天花板、桌子里以及所需要的任何地方,甚至是水中,但只有配备了接收和转换装置的特殊电器才能利用它。
东京大学的研究人员说,目前这种无线输电器还在试验阶段,可提供30瓦的电力,足可以给一台笔记本电脑供电。但未来它的输电功率可能超过100瓦,未来5年内可上市销售。到时候,它的应用范围会大大拓宽,人们就可以彻底摆脱电线和插头的束缚,自由自在地使用各种电器设备了。(2007/01/24
“北京科技报”)
研究人员找到晶体管能量流失问题解决办法
美国英特尔公司和IBM公司近日分别宣布,其研究人员找到了计算机芯片中晶体管能量流失问题的解决办法。专家称,这是晶体管技术领域的重要进展,将能保证未来芯片在变得越来越小的同时充分利用能量。
英特尔公司创始人之一戈登•摩尔曾预言说,芯片上集成的晶体管数量将每两年翻一番,这就是著名的“摩尔定律”。几十年来,芯片制造业一直遵循这个规律,计算机处理器速度变得越来越快、功能也更为强大。
但近年来科学家也发现,作为晶体管内部绝缘材料而使用了40多年的二氧化硅正被“削”得越来越薄,导致渗出的电量越来越多并产生不必要的热量。英特尔公司和IBM公司研究人员的突破在于,他们找到了用其他材料来代替二氧化硅的办法,有望在提高晶体管性能的同时减少能量流失。
外电援引来自英特尔公司的消息说,该公司开发出的新材料可使晶体管性能提高20%左右。英特尔公司计划今年下半年开始利用新材料大规模生产芯片,而且芯片部分元件将采用45纳米(1纳米为10亿分之一米)新工艺生产。IBM公司暂时没有公布其新材料的技术细节。
(2007/01/29 “新华网”)
细菌可利用糖在病人体内自动合成药物
或许不久之后病人将不再需要服用各种苦药了,这要感谢英国Leeds大学的科学家们,根据他们的研究,只需要一勺糖我们的身体就能自己合成所需要的药物。
来自Leeds大学生物科学系的Simon
Carding教授成功的利用一种细菌在人体内制造用来治疗肠炎(IBD)的药物。很多细菌和病毒都可以被用来进行这种治疗,但是Carding教授解决了在这种方法中存在的一种最大的问题:他使用了糖作为细菌功能的开关。通过服用糖,病人就能使药物开始工作,而当需要停止治疗时,病人只需要停止糖的摄入就可以了。
Carding教授表示:“现有的细菌和病毒不停的产生药物,但是对于大部分治疗而言,最佳的药物浓度是一个很窄的范围。在这范围之外,治疗将起反作用,使得情况变得更糟。所以控制药物产生的时间以及浓度是非常重要的。”
Carding教授改造了人内脏中的一种能产生生长因子的细菌,这能帮助修复由于IBD导致的炎症而造成的损伤。但是这种细菌只有在有一种植物多糖——木聚糖存在时才被激活,这种糖来自树皮组织。在食物中存在少量的木聚糖,因此通过服用更多这种物质,病人就能自己产生所需药物。
Carding还说:“人类内脏中存在多种细菌,我们正考虑利用这一技术治疗肠癌,通过改造,这些细菌就能产生抑制癌细胞的因子,同样在其它身体组织也能用同样的技术。”
(2007/01 “教育部科技发展中心”)
研究发现白金龟甲虫可用于制造亮白超稀涂料
英国科研人员一项最新的研究发现,东南亚一种翅瓣极白的白金龟甲虫可以用来制造新型亮白超稀涂料,其浓度可低至只有人类目前已发明的增白剂和增亮剂的1%。科学家们还可以研究用它改进书写用纸、增白人类的牙齿,甚至可能在今后提高发光体和显示器的亮度。
据美国生活科学网站日前报道,英国埃克塞特大学的光学物理学家佩特•武库希奇说,这种头部、躯干和腿部被长而扁的重叠翅瓣覆盖着的白金龟甲虫是东南亚常见的甘蔗害虫,其亮度比牛奶、洁白的牙齿或自然界中发现的其他大多数白色物质都要高。它们的翅瓣非常薄,大约只有红细胞直径的一半那么厚。动物的颜色来自其自身的色素和它身体所拥有的微细结构。色素吸收特定波长的光并反射其他波长的光,从而显示出颜色。微细结构则可以让射入的不同波长的光互相作用,使一些光被弱化,其他光被强化。孔雀的羽毛是结构性颜色的常见例子。
武库希奇主要研究动物产生白色的微细结构。为了显示出白色,一种物质必须同时随意分散各种光的颜色。武库希奇和他的同事利用电子显微镜发现,白金龟甲虫的翅瓣拥有由可以向任意方向散光的细丝构成的组织,而且,这种甲虫的翅瓣小心翼翼地平衡着细丝和其间空隙的大小,从而表现出极其亮白的颜色。(2007/01/26
“新华网”)
日本研制成高效对人体无害的热电转换材料
日本研究小组最新制成了转换效率高且对人体无害的新型热电转换材料。
日本科学技术振兴机构和名古屋大学的联合研究小组22日发表新闻公报说,新型热电转换材料使用容易获取的钛酸锶为原料。钛酸锶本身属于绝缘体,但加入少量铌后,就会产生自由电子。研究人员把加入铌的钛酸锶加工成厚0.4纳米的薄膜,然后放进钛酸锶夹层中。这种“三明治”结构的热电转换材料转换效率约是以往用重金属制成的热电转换材料的2倍。同时,实验显示,如果增加薄膜的层数,转换效率可得到进一步提高。另外,这种新型热电转换材料原料分布广,对人体无害,并且熔点可高达2080摄氏度。
热电转换材料是一种可以将热能和电能相互转换的材料。目前常用的热电转换材料多以重金属铋、锑、铅等为原料,这些原料不仅在自然界含量少,熔点低,而且有剧毒,影响了真正的实用化。(2007/01/23
“新华网”)
俄罗斯科学家研制防护性极佳“液体装甲”
据国外媒体报道,俄罗斯的科学家们目前正在研制一种新型的“液体装甲”。
俄斯维尔德洛夫斯克州军事工业综合体风险基金会执行经理尼古拉•维克托罗夫表示:“目前这种纳米液体装甲的首阶段测试工作已经完成。其完全达到了预定的效果。”
维克托罗夫表示,这种“液体装甲”有望在2007年夏季投入批量生产,并首先用于装备运输车辆。同时,“液体装甲”还可用来强化对其他任何目标的保护,如直升机、快艇和普通的防弹背心等。据悉,这种新型材料可以在不明显增加重量的情况下大幅度提示传统装甲的防护性能。 “液体装甲”是一种由固体纳米颗粒与液体填充物制成的奇特凝胶状材料。当被子弹或弹片击中时,其内部的颗粒为在瞬间连接在一起,并由凝胶态转变坚硬的固体,以阻止外来物体深入内部结构。
无独有偶,美国陆军研究实验室武器与材料研究委员会也在研制一种类似的材料。美版的“液体装甲”的关键成分是一种名为“剪切增稠液体”(STF)的物质。剪切增稠液体由悬浮在聚乙二醇(一种液体)中的坚硬粒子组成。聚乙二醇是无毒的,能承受的温度范围很广。极其细小的硅微粒(非常坚硬)是“剪切增稠液体”的另一成分。这种流动性很强的液体和坚硬的微粒结合后,能形成一种性能不同寻常的材料。
据介绍,“剪切增稠液体”非常容易变形,会像液体一样流动。然而,一旦子弹或破片击中背心,它就会变成一种坚硬的材料,阻止射弹击穿士兵的身体。(2007/01/23
“腾讯科技”)
马来西亚研究显示长春花萃取物能抗乳腺癌
马来西亚研究人员的初步研究结果显示,长春花萃取物具有杀死癌细胞、特别是乳腺癌细胞的功效。
马来西亚理科大学研究人员近日在接受此间媒体采访时说,他们对长春花萃取物的抗癌作用进行了两年多的研究后认为,这种萃取物能杀死癌细胞,尤其是乳腺癌细胞。研究人员计划下一步进行动物实验,然后再考虑是否进行人体临床研究。研究人员称,可能需要5年时间才能验证长春花萃取物能否在人体内起到抗癌效果。如果研究证明这种萃取物确实能助人抗癌,那么也许可以用它来研制治疗乳腺癌等癌症的新药。
长春花是一种一年生直立草本,夏秋开花,花淡红色或白色。此前一些研究表明,长春花可供药用,其所含成分具有治疗高血压等功效。(2007/01/25
“新华网”)
少数民族文字识别系统研制成功
蒙古文、藏文、维吾尔文等六种少数民族文字的纸出版物要转换成电子出版物,今后不再靠人工录入,只要经“统一平台少数民族文字识别系统”处理,印刷文档的扫描图像就会自动生成可编辑检索的电子文档。这是记者今天在清华大学举行的“多体蒙古文(包括混排汉英)印刷文档识别暨统一平台少数民族文字识别系统”技术鉴定会上获悉的。
据项目研制主持人,清华大学丁晓青教授介绍,该系统能识别多种印刷字体的蒙古文字符和文档,并能识别蒙汉英混排的文档,是集版面分析、文本行字切分、识别、纵向文档图文对照编改等技术于一体的蒙古文文档识别实用系统,解决了多字体蒙古文汉英混排文本切分和识别问题。在实际的多字体蒙汉英文档测试集上,文本识别率可达96.89%。
据介绍,该系统是全球首款在统一平台上支持我国主要少数民族文字文档的识别系统。系统在汉字和英文文档识别的基础上将四种类型六种文字的少数民族文字,即蒙古文、藏文、维吾尔文、哈萨克文、朝鲜文和柯尔克孜文(混排汉英)。文档识别综合集成在一个统一的平台系统中,使我国最主要的少数民族文字文档能够自动识别输入计算机。该系统软件产品采用国际标准编码,系统结构具有良好的扩展性,还支持阿拉伯文的识别。
由倪光南、何新贵、戴浩院士组成的鉴定委员会认为:该项目解决了实用的多字体印刷蒙古文文档及其混排汉英的识别问题,实现了在统一平台上蒙、藏、维、哈、柯、朝(混排汉英)文档识别的综合集成,其主要技术指标达到了国际领先水平,对促进我国少数民族语言文字的信息化建设具有重要意义。(2007/01/30
“上海科技”)
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