前沿科技動(dòng)態(tài)

以色列研究人員開發(fā)出可用于神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算的新型晶體管

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年1月7日消息，以色列理工學(xué)院和以色列高塔半導(dǎo)體公司研究人員開發(fā)出一種可用于神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算的低功率新型晶體管“兩端子浮柵晶體管”。不同于傳統(tǒng)晶體管，該晶體管僅具有兩個(gè)端子，并表現(xiàn)出憶阻器性質(zhì)，可以對(duì)開關(guān)電壓和時(shí)間進(jìn)行精確調(diào)整。此外，兩端子浮柵晶體管可產(chǎn)生65種不同的電阻水平，且能將模擬數(shù)據(jù)保留長(zhǎng)達(dá)10年。該新型晶體管將有望用于神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算系統(tǒng)等需要大量憶阻器的裝置。（唐乾?。?/p>

(圖片來(lái)源：Nature)

美國(guó)芝加哥大學(xué)使用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬61比特量子計(jì)算

據(jù)PHYS網(wǎng)2020年1月9日消息，美國(guó)芝加哥大學(xué)研究人員使用具有數(shù)據(jù)壓縮功能的超級(jí)計(jì)算機(jī)成功模擬61比特量子計(jì)算。在使用超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)量子計(jì)算進(jìn)行模擬時(shí)，計(jì)算機(jī)內(nèi)存需求會(huì)隨著量子比特?cái)?shù)的增加而呈現(xiàn)“爆炸式”增長(zhǎng)，而現(xiàn)有硬件水平限制了可運(yùn)行的模擬規(guī)模。芝加哥大學(xué)研究人員借助數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，成功在超級(jí)計(jì)算機(jī)中模擬基于格羅夫算法的61比特量子計(jì)算，擬合誤差僅為0.4%。該研究進(jìn)展對(duì)于推進(jìn)量子計(jì)算機(jī)開發(fā)具有積極意義。（唐乾?。?/p>

（圖片來(lái)源：Phys.org）

華盛頓大學(xué)開發(fā)出可追蹤手指動(dòng)作的智能手環(huán)

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年2月3日消息，美國(guó)華盛頓大學(xué)開發(fā)出智能手環(huán)“AuraRing”，可精確識(shí)別并追蹤用戶手指位置。AuraRing的主體采用800圈金屬絲繞制而成，可通過磁場(chǎng)識(shí)別手環(huán)在空間中的相對(duì)位置，并搭配有一個(gè)磁性指環(huán)識(shí)別用戶手指動(dòng)作。目前，AuraRing已能識(shí)別用戶撫摸、捏取、旋轉(zhuǎn)等操作。研究人員希望通過進(jìn)一步的研究使AuraRing具備操作輸入功能。（唐乾?。?/p>

(圖片來(lái)源：TechXplore）

新加坡與英國(guó)研究人員創(chuàng)造出世界首臺(tái)拓?fù)浼す馄?/h2>

據(jù)PHYS網(wǎng)2020年2月13日消息，新加坡南洋理工大學(xué)和英國(guó)利茲大學(xué)研究人員開發(fā)出世界首臺(tái)拓?fù)浼す馄?，效率高于傳統(tǒng)激光器。研究人員發(fā)現(xiàn)，在某些材料中流動(dòng)的電子具有拓?fù)涮卣?，這意味著它們可以繞拐角或缺陷流動(dòng)，而不會(huì)發(fā)生散射或泄漏。憑借此發(fā)現(xiàn)，研究人員開發(fā)出拓?fù)浼す馄?，提高能量利用效率。該激光器體積僅為硬幣大小，可發(fā)射太赫茲頻率的激光，將在傳感、照明和無(wú)線通信領(lǐng)域具備應(yīng)用潛力。（唐乾?。?/p>

(圖片來(lái)源：Phys.org）

美國(guó)創(chuàng)制出生物與機(jī)械混合的飛行器“鴿子機(jī)器人”

據(jù)popularmechanics 2020年1月18日消息，美國(guó)斯坦福大學(xué)科學(xué)家創(chuàng)建了一個(gè)由40根鴿子羽毛制成翅膀并可變換翅膀形態(tài)的、生物與機(jī)械混合的飛行器“鴿子機(jī)器人（PigeonBot）”。該機(jī)器人與普通鴿子非常相似，重280克，翼展80厘米。其鴿羽通過人造彈性韌帶與人造的翅膀關(guān)節(jié)相連，使用電動(dòng)馬達(dá)和螺旋槳來(lái)產(chǎn)生推力。研究人員正改進(jìn)“鴿子機(jī)器人”的設(shè)計(jì)，以便能提高其飛行性能和可操作性，并計(jì)劃將羽毛控制技術(shù)逐步轉(zhuǎn)移到其他品種的鳥類翅膀模擬上。（高越）

(圖片來(lái)源：popularmechanics ）

美國(guó)創(chuàng)造出充滿光合細(xì)菌、可自我修復(fù)的“活混凝土”

據(jù)futurism 2020年1月15日消息，美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校和DARPA的科學(xué)家合作創(chuàng)造了一種“活混凝土”，其充滿了光合細(xì)菌，可像活生物體一樣自我生長(zhǎng)和再生。該混凝土是由明膠、沙子和藍(lán)細(xì)菌組成的混合物，冷卻后類似于果凍，切開后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)能自我再生3次。該混凝土起初是綠色，隨著細(xì)菌的死亡而逐漸變淡。即使顏色變淡，細(xì)菌也可存活數(shù)周，并可在適當(dāng)條件下恢復(fù)活力并繁殖。該研究標(biāo)志著自組裝材料這一新興領(lǐng)域取得新突破。相關(guān)研究成果發(fā)表于《物質(zhì)》期刊。（高越）

(圖片來(lái)源：futurism)

DARPA計(jì)劃發(fā)展“海上列車”無(wú)人水面艇編隊(duì)

據(jù)美國(guó)《防務(wù)一號(hào)》網(wǎng)2020年1月10日消息，DARPA發(fā)布“海上列車”項(xiàng)目跨機(jī)構(gòu)公告，提出將不少于4艘的無(wú)人水面艇通過物理連接或編隊(duì)航行的方式創(chuàng)建“海上列車”，以提高美海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)無(wú)人水面艇的遠(yuǎn)征作戰(zhàn)能力。DARPA設(shè)想在全程無(wú)人工干預(yù)情況下，“海上列車”能夠在惡劣海況下航行約6500海里，再分解執(zhí)行任務(wù)，各自在不同海況下航行約1000海里，最后再組成“海上列車”返航。（武志星）

(圖片來(lái)源：美國(guó)《一號(hào)防務(wù)網(wǎng)》）

美國(guó)SpaceX公司成功發(fā)射第三組60顆“星鏈”衛(wèi)星

據(jù)yahoo網(wǎng)2020年1月7日消息，美國(guó)SpaceX公司成功發(fā)射第三組60顆“星鏈”衛(wèi)星。此次部署的“星鏈”衛(wèi)星單星重約260千克，部署軌道高度為290千米。本次發(fā)射后，“星鏈”星座在軌衛(wèi)星總數(shù)達(dá)180顆，成為全球最大的商業(yè)衛(wèi)星編隊(duì)。SpaceX公司計(jì)劃在2020年完成約15次“星鏈”衛(wèi)星的發(fā)射計(jì)劃。未來(lái)，“星鏈”星座將打造一張覆蓋全球的天基自組通信網(wǎng)絡(luò)，逐漸擺脫傳統(tǒng)地基通信的區(qū)域限制。（張嘉毅）

(圖片來(lái)源：Yahoo)

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室展示分布式混合電推進(jìn)飛機(jī)概念

據(jù)THE DRIVE網(wǎng)站2020年1月9日消息，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）展示了一款分布式混合電推進(jìn)飛機(jī)概念模型。該飛機(jī)采用分布式電推進(jìn)布局，駕駛艙上方設(shè)置有鴨翼，同時(shí)采用無(wú)尾布局。據(jù)悉，該飛機(jī)具有航程遠(yuǎn)、噪聲小的優(yōu)點(diǎn)，將作為運(yùn)輸機(jī)為美軍提供服務(wù)。當(dāng)前，以電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)為代表的新一輪航空科技革命正在重構(gòu)航空產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局，電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)以其節(jié)能、減排、降噪的收益獲得了世界主要航空強(qiáng)國(guó)的高度關(guān)注。（張嘉毅）

(圖片來(lái)源：Twitter ESAero）

DARPA積極推進(jìn)“海上物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目

據(jù)DARPA官網(wǎng)2020年1月6日消息，DARPA發(fā)布“海上物聯(lián)網(wǎng)浮標(biāo)設(shè)計(jì)與研發(fā)第二階段提案者日”特別通知，積極推進(jìn)其“海上物聯(lián)網(wǎng)”（OoT）項(xiàng)目。該項(xiàng)目于2017年首次公布，旨在建立一個(gè)小型、低成本、傳感器使能的浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，通過衛(wèi)星收集、傳輸和分析環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海事活動(dòng)。在OoT項(xiàng)目第二階段，DARPA尋求為浮標(biāo)開發(fā)和數(shù)據(jù)分析這兩項(xiàng)工作提供初步解決方案，并與潛在的浮標(biāo)設(shè)計(jì)提案者和數(shù)據(jù)分析用戶共同舉辦相關(guān)活動(dòng)。（武志星）

(圖片來(lái)源：The Korea Times）

澳大利亞成功開發(fā)出超高容量鋰硫電池

據(jù)莫納什大學(xué)2020年1月4日消息，澳大利亞莫納什大學(xué)機(jī)械和航空航天工程系的研究小組成功開發(fā)出一種比現(xiàn)有鋰離子電池性能更好、對(duì)環(huán)境影響更小的超高容量鋰硫電池。研究人員在標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池中使用了相同的材料，重新配置了硫陰極的設(shè)計(jì)，使其能夠承受更高的壓力負(fù)載，而不會(huì)降低整體容量或性能。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該新型鋰硫電池的性能比目前市場(chǎng)上的電池性能高4倍以上。若能在汽車和電網(wǎng)中成功應(yīng)用該新型電池，將徹底改變澳大利亞汽車市場(chǎng)，并為所有澳大利亞人提供一個(gè)更清潔、更可靠的能源市場(chǎng)。（張歡歡）

(圖片來(lái)源：Monash.edu）

歐盟ENGIMA項(xiàng)目開發(fā)永久性靜態(tài)負(fù)電容器

據(jù)Phys.org網(wǎng)站2020年1月6日消息，歐盟ENGIMA項(xiàng)目研究人員利用鐵電材料的自發(fā)極化特性，開發(fā)出一種永久性靜態(tài)負(fù)電容器。新型負(fù)電容器與正電容器結(jié)合后，能夠有效提升分配至正電容器的電流。該技術(shù)應(yīng)用于集成電路時(shí)，可使得計(jì)算電路的工作電壓升高，從而能夠降低整個(gè)電路的工作電壓。歐盟委員會(huì)表示，該成果有助于解決計(jì)算電路的過熱問題，有望為高科技產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的重大機(jī)遇。（宮學(xué)源）

(圖片來(lái)源： Phys.org）

澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)采用超聲波細(xì)化3D打印合金晶粒

據(jù)Phys.org網(wǎng)站2020年1月9日消息，澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)研究人員在3D打印過程中，采用超聲波對(duì)合金晶粒進(jìn)行細(xì)化。研究人員對(duì)Ti6Al4V鈦合金和Inconel615高溫合金進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明超聲波處理可使合金晶粒變得細(xì)小且等軸，從而可將抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度提升12%左右。研究人員表示，該技術(shù)有望應(yīng)用于鋼、鋁合金、鈦合金等大多數(shù)商用合金。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然通訊》期刊。（宮學(xué)源）

(圖片來(lái)源：Phys.org）

美國(guó)康奈爾大學(xué)開發(fā)可“排汗”的3D打印機(jī)器人肌肉

據(jù)康奈爾大學(xué)官網(wǎng)2020年1月29日消息，美國(guó)康奈爾大學(xué)研究人員開發(fā)出一種3D打印的柔性機(jī)器人肌肉，可通過“排汗”來(lái)散熱，以保障機(jī)器人穩(wěn)定運(yùn)行。研究人員通過光固化3D打印制作出由兩種水凝膠構(gòu)成的柔性機(jī)器人肌肉，其可根據(jù)溫度的升高而膨脹釋放出水，實(shí)現(xiàn)高效冷卻，冷卻速度比同類其他裝置快600%以上。該技術(shù)或?qū)⒅鉀Q軟機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過熱以及性能下降等問題。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人》期刊。（張宇）

(圖片來(lái)源：康奈爾大學(xué)官網(wǎng)）

美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出分子層蝕刻技術(shù)

據(jù)PHYS網(wǎng)2020年2月12日消息，美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出分子層蝕刻技術(shù)，有望用于制造更小的電子器件。研究人員將幾納米或幾微米厚的半導(dǎo)體薄膜暴露于潔凈環(huán)境的氣體脈沖中，令氣體與半導(dǎo)體材料進(jìn)行反應(yīng)，直至材料達(dá)到目標(biāo)厚度。該技術(shù)有望幫助研究人員尋找控制納米級(jí)材料的幾何形狀的新途徑，將為微電子學(xué)打開新的大門，并延續(xù)摩爾定律。（李鵬飛）

(圖片來(lái)源：Phys.org）

美法研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法提高微波成像準(zhǔn)確性

據(jù)TechXplore網(wǎng)2020年1月9日消息，美國(guó)杜克大學(xué)與法國(guó)尼斯物理研究所研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法改進(jìn)微波成像，提高微波成像準(zhǔn)確性，并降低計(jì)算時(shí)間和功耗需求。由于微波波長(zhǎng)與常見物體外形尺度接近，衍射作用明顯，因此不能使用類似于X射線的投影成像方法，只能采用更加復(fù)雜的基于逆散射的反演算法進(jìn)行成像。借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法，計(jì)算機(jī)可識(shí)別出傳感器數(shù)據(jù)中的重要信息，從而更快擬合出準(zhǔn)確圖像。相比于傳統(tǒng)成像技術(shù)需要千百次測(cè)量，新方法可在10次探測(cè)內(nèi)準(zhǔn)確成像。相關(guān)成果可應(yīng)用于自動(dòng)駕駛和安全檢查等領(lǐng)域。 （張宇）

(圖片來(lái)源： TechXplore）