2019前沿科技跟踪第67期

以色列黑科技:任何物体都可以完美克隆

北京时间12月10日消息,科学家在一只利用3D打印技术制成的“兔子”中注入了遗传材料,向可能的“DNA物品”时代迈出了第一步。在“DNA物品”时代,生物技术会让电子产品更智能。以色列基因测序公司MyHeritage上班的雅尼夫·埃利希(Yaniv Erlich)都会随身携带着一只白色的小塑料兔子。这只塑料兔子是在埃利希在苏黎世联邦理工学院的合作者罗伯特·格拉斯(Robert Grass)的实验室中利用3D打印技术制造的,身体内嵌入了数以万亿计的微型玻璃珠,每个玻璃珠包含有数十个合成DNA分子。这些DNA分子存储有制造这只兔子所需要的数字化图纸,可以给3D打印机下达指令:喷头移动到哪里,何时喷出打印材料生成兔子的四只爪子、两只耳朵和尾巴。这只兔子包含有3.7亿份描述其轮廓的数字文件。

瑞典科学家研发的沸石泡沫有望用于更好的碳捕集过滤器

为了减少温室气体排放并收集有用的副产品,科学家们正在越来越多地研究捕获工业烟囱排放的二氧化碳的方法。新的过滤材料可能比以往更容易、更有效。这种固体泡沫状物质是由瑞典查尔姆斯理工大学和斯德哥尔摩大学合作开发的,由细小的沸石颗粒与明胶和纤维素结合而成。这种材料中沸石的比例高达90%,不仅被认为对二氧化碳的吸附非常有效,而且还由环保材料组成。此外,据报道,它轻巧、便宜、耐用,并且在除去捕获的二氧化碳以转化为产品(例如碳酸钙)后可以重复使用多次。查尔姆斯理工大学博士生Walter Rosas Arbelaez表示:“让我们最惊讶的是,可以用如此高比例的沸石填充泡沫。 “我们认为我们的结果是一个非常有趣的难题,它正在寻求解决复杂挑战的解决方案,该挑战是能够迅速减少地球大气中的二氧化碳量以达到气候目标。”

麻省理工学院研发算法 可以根据光线和阴影重建视频再现看不见的角落

麻省理工学院科学家创造了一些非常有趣的东西。他们开发了一种方法,可以从一堆杂波中观察到的阴影和反射中重建视野之外角落当中的视频。该技术允许在房间中运行的摄像机重建来自房间看不见角落的视频,即使该角落在摄像机视场之外。该团队使用一种算法来观察视频中的阴影和几何体,并预测光在场景中的传播方式,即光传输,以重新创建视频。该系统能从观测到的阴影中估计出隐藏的视频,并能重建出一个真实物体的剪影。
该技术具有多种应用潜力。它可以用于改进自动驾驶汽车,以使它们更好地了解弯道之后的情况。疗养院可以使用该技术来提高老年人在房间里面的安全性。麻省理工学院的技术是被动的,不需要激光或其他干预手段。

中科院研发世界首个自对准栅极的叠层垂直纳米环栅晶体管

目前全球最先进的半导体工艺已经进入7nm,下一步还要进入5nm、3nm节点,制造难度越来越大,其中晶体管结构的限制至关重要,未来的工艺需要新型晶体管。来自中科院的消息称,中国科学家研发了一种新型垂直纳米环栅晶体管,它被视为2nm及以下工艺的主要技术候选,意义重大。这一研究成果近日发表在国际微电子器件领域的顶级期刊《IEEE Electron Device Letters》上(DOI: 10.1109/LED.2019.2954537)。据介绍,朱慧珑课题组系统地研发了一种原子层选择性刻蚀锗硅的方法,结合多层外延生长技术将此方法用于锗硅/硅超晶格叠层的选择性刻蚀,从而精确地控制纳米晶体管沟道尺寸和有效栅长;首次研发出了垂直纳米环栅晶体管的自对准高k金属栅后栅工艺;其集成工艺与主流先进CMOS制程兼容。课题组最终制造出了栅长60纳米,纳米片厚度20纳米的p型VSAFET。原型器件的SS、DIBL和电流开关比(Ion/Ioff)分别为86mV/dec、40mV和1.8x105。

欧盟批准为电池技术研发项目提供32亿欧元资金支持

据外媒报道,欧盟委员会已经批准了32亿欧元的资金,用于欧盟的多个项目,这些项目旨在进一步开发新的电池技术。这笔资金来自几个欧盟成员国,包括比利时、芬兰、法国、德国、意大利、波兰和瑞典。公共资金将允许私人公司额外投资50亿欧元。“欧洲的电池生产对我们的经济和社会具有战略意义,因为它在绿色出行和能源、创造就业机会,可持续性和竞争力方面具有潜力。批准的援助将确保这一重要项目能够继续进行而不会过度扭曲竞争。”这笔公共资金将用于研究原材料的开采和加工,先进的化学材料的生产,电池单元和模块的设计以及如何将其集成到系统中,最后用于回收或重新使用旧电池的方法。为这类项目提供资金是委员会主席Ursula von der Leyen于今年早些时候在宣言中提出的任务之一。通过投资电池技术的研发,欧盟希望实现其到2050年达成零碳经济的目标。这笔资金可能意味着电动汽车等产品具有更大的电池容量,可以具有更好的续航里程,并确保这项技术更加环保。

科学家找到无需高压就能用石墨烯制出超薄金刚石膜的办法

据外媒报道,虽然石墨烯只有一个原子那么厚,但它的强度想必大家都有所耳闻,不过怎样有没有什么办法让变得更强呢?–把它变成一片片金刚石。韩国的研究人员现在就已经开发出一种可以将石墨烯转化为最薄金刚石薄膜的办法且无需使用高压。在这项新研究中,基础科学研究所(IBS)和Ulsan国家科学技术研究所(UNIST)的研究人员将氢换成了氟。他们的想法是通过将双层石墨烯暴露在氟原子中,通过这种方式使得两层石墨烯更紧密地结合在一起从而形成更强的化学键。研究小组首先利用了化学气相沉积(CVD)的可靠方法在铜和镍基板上制备双层石墨烯。该项研究首席作者Pavel V. Bakharev指出,这种简单的氟化法能在接近室温和低压下工作且无需使用等离子体或任何气体激活机制,因此这大大降低了产生缺陷的可能性。相关研究报告已发表在《Nature Nanotechnology》上。

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