近期国内科技创新成果撷萃
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发布时间:2025-05-14 00:00:00
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增加科技投入、坚持科技创新,为高质量发展蓄势赋能,已成为全社会的普遍共识。近期,哪些国内科技创新成果值得我们关注?



超长寿命核电池研制成功


你见过拥有数千年寿命的核电池吗?3月9日,我国首款碳﹣14核电池原型机“烛龙一号”发布,这也是全球首款基于碳化硅半导体材料的碳﹣14核电池,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。


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实验室里的﹣14核电池“烛龙一号”原型机。来源:中新网


“烛龙一号”由西北师范大学和无锡贝塔医药科技有限公司的科研团队联合研制,从核心材料研发到换能器件制造,拥有完全自主知识产权。“烛龙一号”具有零下100摄氏度至200摄氏度的极端温度适应性,支持毫瓦级脉冲放电及能量智能管理,可适配不同场景需求。同时,由于碳﹣14的半衰期长达5730年,理论上该核电池拥有长达数千年的超长寿命。


“烛龙一号”具有广阔产业化前景,在医疗领域,“烛龙一号”原型机可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源;在物联网领域,可支撑万亿级传感器网络;在海洋深处、南极北极等极端环境,可作为无须维护保养的持续供电电池;在宇宙深空探测领域,可助力深空探测器持续工作。



开创二维金属研究新领域


在日常生活中,我们见到的材料都是三维的,具有一定长度、宽度、高度,但如果把其中一个维度抹平,那就是二维材料。好比一本书具有长宽高,而二维材料就像是从这本书上单独撕下来的一页纸,看上去只有长和宽,厚度在我们肉眼看来几乎为零。只不过,在科学界,真实的二维材料就是厚度为单个原子或者少数几个原子的材料,厚度仅仅是一张A4纸的百万分之一。


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单层二硫化钼封装的二维金属铋。来源:《中国科学报》


如何把金属材料做成二维的呢?这在科学界极具挑战性。中国科学院物理研究所张广宇研究员带领团队发展了原子级制造的范德华挤压技术,在国际上首次实现大面积二维金属材料制备,创造出单原子层超薄金属,其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。如果把一块3立方米的金属块压成这种二维金属,其面积能铺满整个北京。未来,这项研究成果有望在超微型低功耗晶体管、高频器件、极致高效催化等众多领域带来技术革新。



小型机器人漫步万米深海


在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊,压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛,温度接近冰点。此前,能到达这里的深海机器人,多为重量达数吨的刚性体大型潜航器。如今,一台身长不到50厘米、体重仅2.7公斤的“小精灵”来到这一曾经的小型机器人“禁区”,为深海探索带来更多可能性。


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深海小型机器人示意图。来源:《人民日报》


这一能在万米深海实现多模态运动的小型深海可变形机器人,由北京航空航天大学研究团队联合中国科学院深海科学与工程研究所、浙江大学历时6年共同研发。研究团队从蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感,设计出能够游动、滑翔、爬行的多模态机器人。游动模式下,机器人通过“尾鳍”摆动产生推力,最高速度可达每秒5.5厘米;滑翔模式下,展开的“背鳍”利用水的升力实现长距离滑行;爬行模式下,机器人利用灵活的足部设计,能够实现每秒3厘米的沙地行走。


目前,研究团队已在海马冷泉、马里亚纳海沟等多个深海地点进行了实地测试,机器人成功顶住深海低温高压,实现预期的多模态运动。未来,机器人能够根据不同的海底地形和任务需求,可以为海洋资源开发、考古发掘等提供助力,通过搭载小型摄像头及传感器,还可以实时监测地质活动与生物群落等。



首次测得月球背面月幔水含量


作为地球的唯一天然卫星,约38万公里外月球的相关研究一直备受关注。4月9日,我国科学家基于嫦娥六号采回的月球背面月壤样品,首次研究获得月球背面月幔的水含量为小于2微克每克,表明月球背面月幔非常“干”。此项成果研究将为更好开展月球起源与演化相关研究提供有力支撑。


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对比月球背面月幔比正面月幔更干燥的示意图。来源:中新网


月幔处于月壳与月核之间,位于月球表面以下约60千米至1000千米处。月幔水含量在揭示月球起源、岩浆活动、资源环境效应等方面具有重要意义。近20年来,关于月幔到底是富水还是贫水,科研人员一直存在争议,且所有发表的数据都集中在月球正面。嫦娥六号采回了人类第一份月球背面样品,为认识月幔水的时空演化提供了重要机遇。


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资料来源:《时事(初中)》


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