a) 我国室内高精度定位取得重大技术突破。如今一种能够穿透复杂室内环境的高精度定位技术解决了这一难题。它水平定位精确到3米,高度定位精确到1米。日前,该技术已完成室内外高精度无缝定位关键技术研究与原型系统研制,并通过教育部组织的技术鉴定。在科技部支持下,北京邮电大学、北京首科信通科技有限责任公司、中卫星空移动多媒体网络有限公司等承担了国家863计划主题项目“城市室内外高精度定位导航关键技术与服务示范”。项目组结合我国卫星通信和拥有海量用户的地面移动通信资源,研制了天地一体化的TC-OFDM定位与通信融合新型信号体制,构建了天地一体的室内外无缝定位体系,突破多项室内高精度定位关键技术,首次基于L波段移动高速数据通信网实现了室内外定位信号的低成本广域无缝覆盖和高精度无缝定位,首次实现了基于移动通信网络的高精度室内外无缝定位与融合卫星导航的室外高精度定位,能有效提高北斗系统的定位速度、精度、范围与核心竞争优势,满足北斗系统应用发展的迫切需求。
b) 中科院合肥物质科学研究院研制的仿人机器人集成化足部感知系统通过科技部组织的专家验收,该成果打破了相关技术长期依赖于国外进口的局面,残障人士行动自如将成为可能。 在目前的仿人机器人研究中,如何增强其在未知环境中的适应能力一直是研究重点,虽然仿人机器人的行走技术已经得到较大突破,但距离适应人类生活环境还有很大差距。
2. 生命科学简讯
a) 日本京都大学一个研究小组在美国《干细胞转化医学》杂志上发表论文说,他们利用人类胚胎干细胞成功制作出具有肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)特征的细胞,这将有助于弄清该病的机制并开发治疗药物。在遗传性渐冻症患者中,约有20%是由于“SOD1”基因变异所致。研究小组将变异“SOD1”基因导入人类胚胎干细胞,使其分化成运动神经细胞等。结果在这些分化后的运动神经细胞中再现了渐冻症患者细胞的一些形状、性质特征,比如神经突形状大小多变、细胞易坏死等。研究小组负责人中辻宪夫说,有报告显示,非遗传性的渐冻症也与“SOD1”基因有关,期待本次开发的细胞模型在渐冻症治疗中发挥重大作用。
b) 来自巴塞罗那IrsiCaixa艾滋病研究所的科学家向媒体公布,他们破解了艾滋病病毒(HIV)扩散、渗透直至颠覆免疫系统全过程的分子生物学机理,科学家们描述了新的重大发现,即找出了一种附着在HIV病毒表面的神经节苷酯(gangliósidos)分子,并证实了它们就是HIV病毒赖以对机体免疫系统发起致命攻击的“特洛伊木马”。当这些分子被树突状细胞(机体免疫细胞)捕获时,HIV病毒顺势完整地渗透到树突状细胞内部。经由树突状细胞的运送,HIV病毒进入淋巴结摧毁T CD4淋巴细胞,从而导致了机体免疫功能的丧失。
c) 美国食品药物管理局的一个专家委员会北京时间5月11日投票,准予治疗艾滋病药“Truvada”作为艾滋病预防药物,允许无病但属于艾滋病高危群体服用,例如同性恋和双性恋男性。科研人员发现Truvada可预防艾滋病的消息最早在2010年见于报章。之后,历时3年的深入研究结果显示,每天服用这种药物,健康同性恋或双性恋男子,感染艾滋病的风险可降低42%。
3.物理科技快报
a) 美国加州大学河滨分校伯恩斯工程学院的研究人员开发出一种新技术,可借助石墨烯实现大功率半导体设备的大幅降温,解决在交通信号灯和电动汽车中使用的半导体材料散热问题。研究小组由电子工程学教授亚历山大巴兰金领导,他们在进行微拉曼光谱温度测量时发现,通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,能使在高功率运转情况下的氮化镓晶体管中的热点降低20℃,并将相关设备的寿命延长10倍。研究人员在氮化镓晶体管上设计并构建了石墨烯“被子”,使其能从热点处移除和传导热量。计算机模拟则显示,采用热阻更强的基底能使石墨烯“被子”更好地在氮化镓设备上发挥作用。
b) 法国科学家研发新型防Wi-Fi信号泄漏壁纸,可提升无线网络的安全性能。新型壁纸是由法国格勒诺布尔综合理工学院和法国纸业技术中心联合研发的,其制作材料是种特殊的银水晶,可以将Wi-Fi信号限定在一定范围内。由于其只对在固定频率内的信号产生作用,因此不会对手机讯号造成影响。
c) 日本信越化学工业公司最新研发出稀土金属镝用量减半的新型高性能电机磁铁。镝是银白色稀土金属,是空调和混合动力汽车电机为了具有耐热性而在磁铁中添加的主要材料。空调电机磁铁中镝的重量约占5%,在混合动力汽车电机磁铁中约占10%。现行的技术是把镝和铁、钕混合加热溶化后凝固成型,而新技术是在其他材料凝固后再把镝涂在磁铁的表面,大大减少镝的使用量。利用这项技术,空调电机磁铁的镝使用量可减半。
a) 日本旭化成株式会社和Central硝子株式会社两家企业正式参加美国IBM Almaden Reseach Center正在进行的锂空气电池研究项目。锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目。其工作原理是用金属锂做负极,由碳基材料组成的多孔电极做正极,放电过程中,锂在负极失去电子成为锂离子,电子通过外电路到达多孔正极,并将空气中的氧气还原,向负载提供能量;充电过程正好相反,锂离子在负极被还原成金属锂。由于锂空气电池使用了碳基电极和空气流替代锂离子电池较重的传统部件,因此电池重量更轻,其性能是锂离子电池的10倍。搭载锂空气电池的电动汽车,充电一回可行驶800公里。但目前的有关研究中存在电解质挥发问题、空气腐蚀、高效氧还原催化剂等技术难关。
b) 东京大学研究生院新领域创成科研所的藤本博志副教授带领的研究小组与三菱汽车合作,成功开发出能在易滑路面平稳行驶的电动汽车技术,无论在雨水泥沙地还是部分冰冻路面,均可分别控制前后轮的驱动,维持汽车总驱动力,保持车体平稳。目前仅针对汽车起步和抑制加速时空转进行了研究,但对转矩降低问题尚未拿出解决办法,今后专家们还将进一步研究加速、转弯的控制技术,使汽车行驶更加平稳、舒适。
c) 东京大学染谷隆夫教授等人与奥地利开普勒大学合作,利用涂布工艺,开发出了只有普通食品保鲜膜1/5薄厚的太阳能电池。研究人员在长宽皆为5cm的PET膜表面,首先涂上一层导电性高分子材料,作为透明电极层;随后涂上一层电子和空穴混合流动的液态高分子材料,作为发电层;最后用钾和银做成金属电极层。PET膜和涂层的厚度分别约为1.4微米和0.5微米,加起来还不及普通食品保鲜膜10微米厚度的1/5。经测算,这种太阳能电池的光电转换率约为4.2%,每平米的发电功率为40瓦,重量仅为4克左右。今后,研究人员还将改善发电层材料,使电池的光电转换率达到10%,并通过在太阳能电池的下方粘贴超薄形锂电池,使其兼具发电和蓄电的功能。