「科技」我国“人造月亮”拟上天、四千万年前西藏曾分布有热带雨林、仿生“超强鱼鳞” 轻如塑料硬比牙釉质

我国“人造月亮”拟上天 亮度可达月光8倍

当夜晚降临我们仰望星空,肉眼所见的最亮天体就是月亮。但事实上,一颗人造卫星在离地球500公里轨道内的轨迹也是肉眼可见的,比如天宫二号空间实验室、国际空间站等。它们反射的阳光让其看起来像一颗颗星星,由此一些科学家提出,利用此类现象将太阳光反射到地球,为人类提供照明服务的构想。

四川成都天府系统科学研究会参与的“人造月亮”构想有望在2022年初步实现——2020年首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证并发射,2022年3颗“人造月亮”将发射升空,并进行从展开到照明的整体系统演示验证实验。

天府新区系统科学研究会主任武春风说,我国的“人造月亮”准确表达是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星,预计其光照强度最大将是现在月光的8倍。他说,按照相关研发计划,2020年“人造月亮”完成从发射、入轨、展开、照明到调控的整体验证工作后,2022年3颗“人造月亮”将在我国三大卫星发射基地选其一展开发射工作。“届时,这3面巨大的反射镜将等分360度的轨道平面,3颗‘月亮’交替运行可实现对同一地区24小时不间断照射,反射的太阳光可覆盖地表3600至6400平方公里的范围。”

——《科技日报》

2琥珀告诉你:四千万年前西藏曾分布有热带雨林

中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队与英国、印度研究人员合作,首次报道了西藏产的琥珀化石,该发现为了解青藏高原的古环境提供了关键证据。相关研究成果在线发表于古生物学期刊《远古世界》。

龙脑香科植物是现今亚洲热带雨林的代表植物,其现今生活的最大海拔高度为1300米。研究团队通过对介形类和孢粉化石的生物地层学研究,并综合前人的研究成果,认为琥珀所在层位的时代为晚渐新世,但该层位的孢粉化石指示为温带气候环境,这与龙脑香科植物所生活的环境相矛盾。前人研究已表明,西藏伦坡拉盆地牛堡组产有许多热带、亚热带化石,因此研究团队推测琥珀可能经历了再沉积,其实际来源于丁青组之下的牛堡组(早—中始新世),并指出西藏琥珀来源于龙脑香科植物。

西藏琥珀代表了龙脑香科树林的最北分布,也印证了龙脑香科植物的印度起源假说。西藏琥珀的发现表明在印度板块与欧亚板块碰撞之后,晚渐新世之前,西藏中部存在热带雨林,其海拔不会超过1300米,这与现在西藏琥珀产地所处的平均海拔4500米的环境截然不同。

——科学网

3仿生“超强鱼鳞” 轻如塑料硬比牙釉质

亚马逊河中的食人鱼牙齿锋利、性情凶猛,却奈何不了体型巨大的巨骨舌鱼,因为后者有一身“龙鳞甲”。近期,中国科学技术大学俞书宏教授团队深入研究了这种“超强鱼鳞”,首次提出并运用“纳米螺旋刷涂法”仿生研制出一种“轻且坚韧”的防护材料。

俞书宏团队的新方法,以羟基磷灰石微纳米纤维为基元,结合高分子海藻酸钠,定向刷涂与螺旋层积相结合,高效组装仿生复合材料。

力学实验表明,这种新材料性能优异:轻如塑料,却比人体中最坚硬的牙釉质还硬。常规材料受力形成的裂纹较直,这种材料的裂纹会偏转、分支,更“吸能”从而更坚韧。

——新华社

4用霉菌孢子碳存储能源

浙江大学材料科学与工程学院夏新辉研究员团队研制出首例基于霉菌孢子碳技术的高能量密度锂硫电池,他们将废弃果蔬发酵的霉菌孢子碳作为储能材料引入能源领域,获得高能量密度电池,其比容量较市场上最好电池高3倍,未来有望解决电动汽车长途行驶的续航能力问题,此外还在成本、使用寿命等方面有诸多优势。该成果近日被世界顶级材料期刊《先进材料》报道。

“锂硫电池是一种新型的高能量密度电池,它以硫作为电池正极,金属锂作为负极,其理论容量远超过目前商用的锂电池。”夏新辉介绍,硫元素容量密度高、能量足,被看好为下一代电池材料。然而,单独的硫元素存在一个致命弊端,就是硫本身绝缘,且反应的中间产物会溶于电解液中造成损失。

长久以来,科学界就一直在为硫寻找一个宿主,固定住硫元素,夏新辉团队的研究也由此开始。出于好奇,他们用两个烂橙子做了一次实验,偶然间打开了研究方向。科研人员首先将霉菌通过发酵培养,然后利用镍的造孔能力将其结构优化,再经高温碳化后,制备出了一种全新的霉菌孢子碳/纳米磷化镍复合材料。之后就是与硫元素的融合,在155摄氏度的温度下,让硫熔融,以熔融态的方式与碳材料混合,携带的硫就进入了宿主。

——《人民日报》

5人类在太空创造出“物质的第五态”

英国《自然》杂志10月17日发表一项物理学重磅研究:科学家们在太空中首次创造了“物质的第五态”——玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)。基于玻色—爱因斯坦凝聚实验得到的见解,将会促进天基引力波探测器的发展。

玻色—爱因斯坦凝聚可看作是低密度原子气体冷却到接近绝对零度并且坍缩成非常致密的量子态时形成的物质状态。该状态的特性使其成为感应极小的惯性力的理想选择,而且它们可用于测量重力加速度——保持原子做自由落体运动可以增加这些测量的灵敏度。研究玻色—爱因斯坦凝聚等量子系统,非常有助于增加我们对引力波、广义相对论和量子力学的理解。

——《科技日报》

6澳大利亚陨石坑探测到罕见矿物莱氏石

在位于西澳大利亚州的伍德利陨石坑岩石样本中,澳大利亚柯廷大学研究人员探测到一种极罕见的天然矿物“莱氏石”,使研究团队得以重新审视该陨石坑的形成。

莱氏石是地球上最坚硬的矿物之一。它是由锆石在一定高压条件下转变成的高压多形矿物。莱氏石在自然界中极为罕见,只有在大型陨石撞击地壳的高压作用下,才会由锆石转变而成,此前仅见于中国、美国、德国等国的陨石坑中。

柯廷大学日前发布公报说,该校地球和行星科学学院导师阿伦·卡沃西带领学生在伍德利陨石坑钻探岩心时,意外发现岩心样本中的锆石颗粒部分转化成了莱氏石。