[导读] 经过一年多的研究,天津理工大学与美国德州大学达拉斯分校等学校合作,成功将普通的橡胶复合碳纳米管材料制成一种特殊的超弹性导线。
超弹性导线性能奇异
最大拉伸可达十四倍 电导率随拉伸可增加二百倍
经过一年多的研究，天津理工大学与美国德州大学达拉斯分校等学校合作，成功将普通的橡胶复合碳纳米管材料制成一种特殊的超弹性导线。这种新型弹性导线最大拉伸可达14倍，在电阻保持不变的情况下，其电导率随拉伸可增加200倍，电容量的能量储存能力可增加10倍。24日，国际学术期刊《科学》杂志在线发表了相关研究成果。整个研究由来自中国、美国和巴西的科学家共同完成。
天津理工大学光电器件教育部重点实验室的印寿根教授团队直接参与了这项研究。印寿根说：“如何解决材料在大弹性形变下电学性能的稳定是一项极具挑战性的任务。研究团队将超轻的碳纳米管导电薄膜缠绕在橡胶芯上形成多级褶皱结构，使弹性导线拉伸过程中导电层的总长度几乎没有变化，实现了弹性纤维拉伸过程中稳定的电学性能。这种材料与传统弹性导线相比的优势之一是将大弹性形变与电阻稳定性有机地统一起来。”
印寿根介绍，超弹性导线用途十分广泛，目前仅是刚刚开始。预计其可用作可穿戴设备、仿生柔体机器人、大形变电子电路、变体飞行器、大形变应变传感器、心脏起搏器导线和充电设备的大形变导线等。
年至半百 摩尔定律的神话还能持续多久？
[导读] 就在上周日，摩尔定律（Moore’s Law）迎来了它的50岁生日，人们为它祝福，在美国加利福尼亚州山景城计算机历史博物馆为此举办了一场纪念活动， Intel也特意为其制作了摩尔定律50周年专题。
就在上周日，摩尔定律（Moore’s Law）迎来了它的50岁生日，人们为它祝福，在美国加利福尼亚州山景城计算机历史博物馆为此举办了一场纪念活动，Intel也特意为其制作了摩尔定律50周年专题。医学中，人在五十岁时期最容易发生病态，摩尔定律也首次迎来对自己的最大质疑，未来摩尔定律是否能延续预言传奇？有人说它的生命最长只有60岁，而有人则依然坚信它是一棵常青藤。
“The number of transistors incorporated in a chip will approximately double every 24months.”
半导体芯片上的晶体管数量，每两年会增长一倍。
摩尔定律由1965年戈登·摩尔（Gordon Moore）发表于电子杂志《Electronics》，不过那时候他提出的晶体管数量增长速度是每年增长一倍。那年摩尔36岁，时任仙童半导体工程师。直到10年后的1975年，当他发现单个硅片上的元件数目已从1965年的60个增加到1975年的65000个，他对自己的理论进行修改，将每一年增加一倍修改成了每两年增加一倍，并延续至今。期间，他于1969年联合罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）与安迪·格鲁夫（Andy Grove）成立了日后半导体巨擘英特尔。
1965年至2012年Intel处理器与摩尔定律时间线
摩尔定律失效了？
半个世纪以来，处理器产品发展速率与摩尔定律遥相呼应，不过随着芯片技术的快速突破，如今已面临物理极限。即使是摩尔本人，也表示摩尔定律或将于10年内终陨。
在摩尔刚刚提出摩尔定律的时候，晶体管的体积大约相当于铅笔上的那块橡皮那么大，如今已经可以容纳下600万个晶体管。目前英特尔已将芯片大小缩小到14纳米，与常见细菌的外细胞壁厚度相仿，处理器性能相对于英特尔1971年制造的第一个微处理器Intel4004达3500倍，而且成本只有6万分之一。在这种情况下，摩尔定律越来越难以实现。
尽管英特尔表示明年末开始生产10纳米芯片，7纳米也在计划中，不过5纳米芯片或将成为难以逾越的极限，如若可能，英特尔将于2020年实现这一突破。而这，对于摩尔定律也是最受考验的一年。
摩尔定律还能产生作用吗？
尽管外界对摩尔定律的前景担忧，不过也有比较乐观的。天体物理学家Lawrence Krauss与Glenn Starkman在一篇《Universal Limits of Computation》的论文中预测摩尔定律的期限是600年。当然，这是过于乐观的态度。不过也并非盲目，摩尔定律目前面临的物理极限是不能制造出更小的芯片，不过如果可以寻找硅的替代品，那么问题或许可以迎刃而解，其中第三代半导体材氮化镓（GaN）如今备受关注。硅基板GaN技术不仅可以实现很高的功率密度，从而缩小设备的外形尺寸，还可以提高能效。
据IHS发布的市场研究报告显示，与硅基板GaN技术相关的功率半导体市场，将以高达50%以上的复合年增长率(CAGR)增长，也就是说，到2023年，其市场容量将从2014年的1500万美元，增至8亿美元。
据传，三星正在研发基于硅基板的LED芯片
另外，摩尔定律不仅仅改变了电子市场，同样对医疗、制药、和遗传学等行业产生影响。正如英特尔战略师Steve Brown所言，摩尔定律更像是一个信仰系统。这个信仰催促着科技企业不断超越自我，并取得新的突破。就信仰而言，摩尔定律将永久不衰。“真的如果认真来讨论的话，它压根不是什么定律。它只是一种观察和推断。”摩尔近日在接受记者采访时解释什么是摩尔定律。
第四代燃料电池研发达国际水平
2010年8月2日，由黑龙江省科技厅组织，来自中科院上海微系统与信息技术研究所、北京理工大学、中国矿业大学、哈尔滨工程大学等高校院所的专家学者，对哈尔滨工业大学教授孙克宁研究团队完成的“中温固体氧化物燃料电池的集成研发 ”项目进行成果鉴定。认为该项目独立开发出“流延共烧结技术”，实现了我国在固体氧化物燃料电池的大面积电池基片制备核心技术方面的突破，单体电池的功率及功率密度等方面达到国际先进水平。
被称作第四代燃料电池的“固体氧化物燃料电池”，相较于前三代燃料电池，具有燃料适应性广、全固态、模块化组装、节能减排、零污染等优点，可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料 。在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等民用领域都有广阔的应用前景，并且可以作为潜艇的动力、船舶服务电源及装甲车辅助供应电源等军用电源，在军事领域也有着广泛的应用潜力。
我国成功将第四颗北斗导航卫星送入太空预定轨道
新华社西昌６月３日电（记者 李清华）２日２３时５３分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第四颗北斗导航卫星送入太空预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统组网建设又迈出重要一步。
中国卫星导航系统专项管理办公室负责人介绍，我国北斗卫星导航系统（ＣＯＭＰＡＳＳ，中文音译名称ＢｅｉＤｏｕ），正按照“三步走”发展战略稳步推进。第一步已实现，从２０００年到２００３年，我国成功发射了３颗北斗导航试验卫星，建立起完善的北斗导航试验系统，成为世界上继美国、俄罗斯之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步于２０１２年前，北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力。目前，已成功发射了３颗北斗导航卫星，并进入卫星密集发射组网阶段。第三步于２０２０年左右，建成由５颗静止轨道卫星和３０颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。
卫星导航系统是重要的空间基础设施，广泛用于经济社会的各个领域。目前，北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域，产生了显著的经济效益和社会效益。特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了非常重要的作用。
这次发射的卫星和运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第１２４次飞行。
物理所实验室天体物理研究取得新进展
近日，中科院物理研究所张杰研究团队与国内外科学家合作，利用高能量激光系统，在实验室内实现了黑洞等致密天体周边的辐射场条件，对发生在黑洞周围的光电离过程以及发出的X光辐射进行了细致的实验室研究，获得新的结果。
对天体物理的研究，传统方法主要包括观测与理论模拟。对天体不同波段的观测，必须借助于地面大型望远镜或者空间望远镜。在过去的20年里，以1990年Hubble望远镜的入轨观测为标志，人类对天文和天体物理学的研究进入到一个新的阶段。比如，借助Hubble望远镜以及其他空间望远镜，人类第一次能够在红外波段、可见光波段以及x/γ波段对超新星（SN1987A）爆发早期演化进行观测。科学家们对海量观测数据进行综合，在已知的天体物理基本规律的基础上，借助于大型计算机，可以推知天体的演化历程。然而，对于很多天体和天文现象的研究，有些是由于观测资料太匮乏，对其特性的研究仅限于推测；有些是由于距离地球太远，不易观测；有些则是由于演化时间太长，在有限的时间内，很难对其有一个比较全面的认识。对天体物理的研究，仅靠观测和理论模拟是远远不够的。
随着高能量激光系统投入使用，科学家能够在实验室中获得极端的物理实验条件。这样的实验条件是前所未有的，可以用于模拟与某些有代表意义的天体内部或周边条件，从而使得科学家们可以在实验室内对天体物理中诸多重要的、关键的问题进行深入细致的研究。由此出现了一个新兴的研究领域——高能量密度实验室天体物理学（HEDLA）。HEDLA领域从出现便展示出极强的生命力，在多个方面做出了激动人心的探索。例如，对行星内部结构有重要意义的物质状态方程研究，超新星爆发过程中的流体力学研究，对天文观测到的喷流现象的物理机制研究等。最近HEDLA的热点之一是研究致密天体，如吸积盘，附近存在的光电离等离子体。这些致密天体可能是黑洞或者中子星，因此受到特别关注。鉴于高能量密度实验室天体物理学的重要性，美国政府的国家点火装置计划(NIF计划)也把实验室天体物理学当作几个重要的研究方向之一。
国内早在2000年，物理所张杰院士与中科院国家天文台赵刚研究员共同提出，利用高功率密度激光产生类似天体物理条件，在实验室中深入细致地研究天体物理现象及规律。在过去几年里，张杰院士及赵刚研究员带领的研究组与国际合作者一起，针对诸多课题开展了实验、理论和数值模拟的研究。譬如他们利用神光产生对流等离子体，研究等离子体碰撞产生的冲击波行为；研究由于等离子体自生磁场重联释能产生的高马赫等离子体喷流；利用激光与平板薄靶相互作用产生接近Planck分布的X射线辐射场加热产生等离子体，消除了等离子体的温度和密度梯度，使等离子体维持在局部热动平衡状态；通过采用金腔靶产生均匀X射线场来辐照样品，他们研究了SiO2泡沫等离子体随时间的演化特征。在相同领域，有的科学家采用z－pinch装置，产生X射线辐射源，来研究光离化等离子体的特性。但这些X射线辐射源的温度多在100－200eV。在天体物理研究中，一般来讲恒星内部及冕区均是碰撞主导电离过程。这样条件的等离子体，最高电离态电离能仅是其电子温度的几倍。但在致密天体周围的冷等离子体的电离过程是由光离化过程主导的，其离化态主要取决于其所处的辐射场，而不是其自身的电子温度。由于实验室中不存在现成的高温x射线辐射源，科学家们不能产生合适波段的标准谱， 因此x射线卫星采自不同致密天体周围发射谱的结构不一致问题很难解决。这种情形阻碍了科学家们对吸积盘基本特性的认识。
物理所张杰院士研究团队在过去几年与日本和国内的科学家合作，利用上海高功率激光物理国家实验室的“神光Ⅱ”和日本大阪大学的“Gekko XII”等强激光装置，在实验室中产生了类似黑洞或者其它致密天体周边的物理条件，对发生在黑洞周围的光电离过程以及发出的X光辐射进行了细致的实验室研究。这使得科学家们能够在实验室中细致地研究极端条件下各种可能的相互竞争的物理过程，为天文学家们解释观测到的X射线光谱提供了有力依据，也为天体物理有关计算机程序提供了一个验证平台。
利用“Gekko XII”得到的前期结果已发表在国际权威科技杂志《自然物理》[Nature Physics 5, 821 (2009)]。美国著名的实验室天体物理学家R. P. Drake在同一期杂志上，针对该成果专门写了点评（Highlight）“如何研究黑洞（How to see a black hole）。
