盘点各类新型材料:英国科学家正研发可封存放射物的物质
2015-11-18 10:19:00   来源:新华网
内容摘要
发生于2011年3月11日的日本福岛核电站核泄漏事故被认为是自1986年乌克兰切尔克贝利核泄漏以来最严重的核灾难。即使距今已经过去4年之久,后续的放射物处理工作仍面临不少挑战。日前,英国帝国理工学院宣布,将研发一种可封存放射物的新型材料。

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日本福岛第一核电站发生核泄漏事故已4年多,后续的放射物处理工作仍面临不少挑战。英国帝国理工学院当地时间日前宣布,该校研究团队正准备研发可用于封存放射物的新材料,以提高这类清理工作的效果。

据帝国理工学院介绍,为冷却发生事故的核反应堆,每天都会产生大量含有放射物的废水。工程师已在福岛核事故现场设立过滤设施来处理废水,其中使用了高剂量的废水吸收剂以过滤放射物,但如何封存这些放射物仍是一大难题。

帝国理工学院研究人员参与的一个合作项目,将力求开发一种新型玻璃材料,当废水吸收剂完成过滤而含有放射物后,新型玻璃材料便会与这些废水吸收剂相结合,形成一种新的固体合成物。这种物质具有很高的稳定性,可以长期封存放射物。

研究人员说,放射物在长期衰变过程中会产生不少热量,他们需要通过实验来验证这种新型玻璃材料能否承受这种热量。研究人员将为此建立一个数字模型来量化放射物衰变所产生的热量水平,从而精确评估用新材料处理放射物的效果。

如果新材料被证实有效,就能直接用来封存过滤了放射物的高剂量废水吸收剂,无需再经过其他更为复杂、耗时的工艺来实施封存。

研究人员说,福岛核事故后续清理工作能否成功的关键,就是放射物处理效果如何。这项研究一旦取得成功,将有助解决此类难题,并可用于处理英国核电站的核废料。

 

【新型石墨烯材料】能为手机和汽车带来夜视功能

许多具有夜视功能的热成像设备可以帮助警察、

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搜救人员和士兵在完全黑暗的情况下看清周围的环境,为作战、救援和抓捕行动带来极大的便利,但是目前就算是最好的夜视设备也需要低温冷却的过程,同时设备笨重昂贵,并且技术进步缓慢。

最近,来自麻省理工的研究人员研发出了一种全新的石墨烯半导体材料,硬度要比钢铁坚硬100倍,将这种材料应用到热成像设备的芯片中可以解决上面提到的问题。另外,这种新型石墨烯材料所衍生的红外传感器可以将体积降至最小,未来甚至可以被集成到智能手机和笔记本电脑中。

石墨烯是最常见的红外传感材料之一,所以麻省理工的研究小组用这种材料来制造传感器芯片。而石墨烯被用来携带信号以及在固定的空间内进行冷却,并且摆脱需要借助外部进行冷却的局限,而这些设备就可以通过内部直接将热量散发掉提高设备使用效率。

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这种紧凑型的传感器可以探测到许多物体的形状,包括上图所示的人手形状。而目前研究的目的需要进一步提高成像的分辨率,未来就可以被应用到日常生活的设备中。有一天,这种材料除了智能手机之外,还可以被应用到汽车的前挡风玻璃上,可以在夜间为驾驶员带来更好的视野及可是范围。不过想要将这种石墨烯材料真正的实际应用,还需要等待相当长的一段年时间。

 

【新型隐身材料】可助战斗机躲避雷达侦察

据报道,中国科学家在隐身材料领域取得突破性进展,研发出一种新型隐身材料,未来可用于战斗机使其躲过当今世界上最先进的反隐身雷达的侦察。

中国科学家表示,他们研发出的新型隐身材料能够“击败”超高频微波雷达。目前,类似的隐身材料通常因为过厚而无法用于战斗机等飞行器,但这种新型隐身材料的厚度远低于以往的产品、“薄到完全可以运用在军用飞机、舰艇和其他设备上”。

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合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达,作为一种主动式微波传感器,可以在能见度极低的气象条件下,比如多云、浓雾天气时,得到类似光学照相的高分辨雷达图像。但如果目标物由雷达波吸收材料制成,合成孔径雷达发射的脉冲在接触到目标物后将无法全部返回接收器,此时雷达成像就会对目标物发生误判,一架飞机可能会看上去像一只小鸟。

“我们的雷达波吸收材料比传统材料几乎薄十倍,”徐文华(音译)是来自中国华中科技大学的研究小组成员,该研究小组于11月11日在最新一期的《应用物理学期刊》上发表了科研成果。

论文中称,这种新型隐身材料构造颇为复杂,底部是一层焊接有变容二极管和电容器的印刷电路板,其上覆盖一层仅有0.04毫米的铜电阻器和电容器层,研究团队将其称之为“有源频率选择表面材料”(AFSS),它具有良好的伸展性,能够大量吸收雷达发射的脉冲,同时也足够薄可以运用到飞机上。在“有源频率选择表面材料”层之上,则先后是一层薄的金属蜂窝板和一层金属扁坯。

美媒指出,在许多人看来,正是因为握有隐身技术这一核心科技,整整上一个世纪美国才能在全球范围内保持军事主导地位,此番中国科学家宣布在隐身材料领域取得突破性进展,表明中国的隐身技术实力正在不断增强,“美国可能要在此前长期占据明显主导地位的领域迎来一位强大的对手”。

 

【新型玻璃】iPhone 7或将采用全新机身材料

iPhone 6s刚正式发布不久,网上就开始流传开了iPhone 7的消息。据知情人士透漏,iPhone 6s/6s Plus将是最后一代采用金属机壳的iPhone,在这之后的iPhone上,苹果将采用全新的机身材料。

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而新材料到底是什么,有不少网友纷纷猜测苹果准备拿液态金属作为iPhone的机身材料,主要是因为其强度惊人,甚至可以防弹。但恐怕并非如此。

日前,美国专利商标局公布了苹果新申请的专利,苹果在专利文件中把这项技术描述为“熔融玻璃设备外壳(Glass Fusion Device Housings)”,适用于iPhone、iPad、Mac以及Apple TV等产品上,其通过玻璃熔融工艺将多块玻璃拼接到一起,而外围玻璃熔融到平面玻璃的边缘上,可以增加边缘的厚度和强度,并让边缘变得更圆润。

在业界纷纷采用金属作为手机机身材料的时候,苹果却回归了玻璃机身,不知道此举会不会对手机市场造成新的冲击。(如需转载,请注明来源自科技世界网)

 

 

 

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