王中林和他的科研小組研制出纖維納米發(fā)電機
·用衣服發(fā)電
王中林和他的科研小組最新研制出一種能產(chǎn)生電能的新型納米纖維,被稱為“納米發(fā)電機”。該研究發(fā)表在了2008年2月14日的《自然》雜志上。
發(fā)現(xiàn)者說:
當很多人在研究一個器件的制作時,總是忽略電源的問題,因此一個精巧的器件常常配上“笨重”的電源。我從電源下手,在自己的納米世界找到了這個問題的解決方法。如果能讓器件自己充電,當然更好。
于是,我突然想到了“納米纖維發(fā)電機”。一個人走路可以產(chǎn)生67瓦的能量,把這種納米纖維織成布料穿在身上就可以利用人體運動來發(fā)電,運用于一些個人便攜式電子設備了。還可以制作鞋、生物植入物如起搏器等。目前這種由兩根纖維組成的納米發(fā)電機的輸出功率還很小,這主要是由于纖維的內(nèi)阻較大以及纖維之間接觸面積較小。目前,我正努力提高這種基于纖維的納米發(fā)電機的輸出能量。
權威評點:
美國國家科學基金會材料研究部門金屬計劃項目主管哈什·迪普·喬普拉對這項研究評價說:“這項多學科的研究使材料科學家和工程師們可以以此為基礎,萌發(fā)更多的技術?!?/p>
王中林 北京大學先進材料和納米技術系主任、美國佐治亞理工學院終身校董事講席教授
·不會遭竊的郵件
中國科技大學教授潘建偉領導的研究小組在量子通信的“路上”成功修起了“驛站”,它能使信息傳輸很遠,還不會被竊取。這項研究成果發(fā)表在了8月28日的《自然》上。
發(fā)現(xiàn)者說:
對于國家和大型機構的保密信息,通過光纖傳輸時都需要加密,而密鑰的安全就是保密的關鍵,但目前大量使用的安全手段其實并不安全,只要有運算能力足夠大的計算機,就可破解密鑰。
雖然用“單光子”作為信息載體的量子通信所提供的密鑰無法被破解,安全性很高,但是在實際操作中,隨著光的衰減,“密鑰”的效率變低了,使得這種方法的有效安全距離只有100多公里。
我用了一種名為“量子糾纏”的資源,讓分屬兩地的兩個光子建立一種關系,之后用它們產(chǎn)生密鑰。這種“糾纏”的光子越多,能產(chǎn)生的密鑰也就越多。我可以在10公里的距離建立“糾纏”,然后再在相鄰的兩個10公里之間建立“連接”,這樣10公里“變”成了20公里,甚至更遠。我希望將來構架一個巨大的量子通信網(wǎng),如同互聯(lián)網(wǎng)一樣。
權威評點:
一直以來,量子通信因為無法遠距離傳輸,所以用它構架一個如同互聯(lián)網(wǎng)一般的“地球網(wǎng)”傳遞信息僅是設想?!蹲匀弧冯s志審稿人認為,該工作“掃除了量子通信中的一大絆腳石”,“開辟了量子通信研究的新方向”。
陳增兵 中國科學技術大學教授,合肥微尺度物質(zhì)科學國家實驗室量子物理與量子信息責任研究員?
·新的超導體
5月25日,國際權威學術期刊《自然》發(fā)表了一篇論文,作者是中國科技大學的教授陳仙輝及其小組。他在超導領域研究了22年,在國際上首次獲得了臨界溫度達到43開爾文(-230.15℃)的鐵基化合物超導體,突破了“麥克米蘭極限”。
發(fā)現(xiàn)者說:
從1986年至今的22年中,全世界只發(fā)現(xiàn)了一類高溫超導體,它們以銅氧化物作為材料。
2008年2月19日,日本東京工業(yè)大學的科學家發(fā)表文章說,氟攙雜的鑭氧鐵砷化合物,在-247.15℃時就具有超導性。但日本科學家沒有證明這類材料是真正的高溫超導體。我用“釤”替換“鑭”作為研究對象,經(jīng)過一個月的研究,3月25日,證明了這種材料是另一類高溫超導體,臨界溫度達到-230.15℃,突破了“麥克米蘭極限”。
我希望新的超導體能夠在長距離無耗損電力傳輸和醫(yī)學高解析核磁共振影響等方面發(fā)揮更大的作用。
權威評點:
《自然》雜志審稿人評價:“這是一篇堅實可靠的論文,開辟了氟摻雜鐵基化合物的領域。這項工作表明了鐵基材料的超導轉變溫度在常壓下可高于40K,這有助于奠定該領域的基礎?!?/p>
陳仙輝 中國科技大學物理系教授,先后在卡爾斯魯厄研究中心、斯圖加特馬普固體物理研究所、日本高等研究院(北陸)、美國得克薩斯超導中心工作、訪問
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