绿色火炸药进展与未来

战争数字化、信息化和智能化推动着火炸药技术向绿色方向发展.目前,火炸药的生产制造及使用过程会产生有毒有害物质,对自然环境和人类健康造成不良影响.绿色火炸药在不影响产品性能的前提下,能够在全生命周期内最大程度减少对环境与作业人员的影响,降低武器特征信号及有害现象等,是实现火炸药可持续发展的必然选择.本文从近年来绿色含能化合物的创新合成、绿色工艺及加工技术以及废药再利用等方面进行综述.首先,总结氮杂环基化合物和全氮离子化合物的创新合成及理化性能.其次,总结合成中绿色合成或加工技术,包括绿色合成和绿色介质、发射药绿色工艺和绿色固体氧化剂研究进展.再次,对废药处置中近年来生物降解、资源化利用进行综述与评价.最后,指出绿色火炸药相关研究未来的发展方向.     

[Cu(NTO)_2(H_2O)_2]·2H_2O的制备、分子结构和热分解机理

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)作为一种高能低感度含能材料受到了有关工作者的极大重视。其金属盐在火炸药方面也有很重要的用途,因而引起了人们很大的兴趣。我们制备了NTO的铜(Ⅱ)配合物的单晶,测定了其结构,并研究了它的热分解机理。1实验部分1.1样品制备将NTO分散于蒸馏水中(M:V=1:4)。在60℃下,边搅拌边用氢氧化锂的水溶液中和至pH值7左右。然后将制得的溶液在60℃下逐渐滴加到硫酸铜水溶液中,得到淡蓝色     

高氮化合物氮含量极限之限——超高能含能材料?

<正>含能材料是一类储存大量化学能并能在一定外界刺激作用下独立发生化学反应将其快速释放的物质,是武器装备实现远程打击和高效毁伤的能量载体,是保障国民经济发展和国家安全的支撑材料.1863年,德国人首次合成了著名的单质炸药——三硝基甲苯(TNT),在1902年实现军事应用,并依然沿用至今.正所谓一代材料,一代装备.随着黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)及六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)等高能炸药的相继问世,武器装备得到不断升级,作战能力不断提升.作为当前常规毁伤技术的制高点,超高能含能材料(能量水平比常规炸药至少高一个数量级的新型高能物质)的发展及应用能够提升武器的作战效能,将从根本上改变作战样式和战争形态.因此,发展新一代超高能含能材料受到世界各国的高度重视.     

目标清晰、静心做事的年轻人会走得更远——访中科院上海硅酸盐研究所王冉冉副研究员

<正>起意约访王冉冉做启明星采访是因为今年3月的一次青年学者论坛,那次论坛的主题是智慧纤维及器件。由上海市科委基础处主办的这个青年学者论坛意在就一些具有前瞻性、战略性、交叉性的课题,组织相关学科和研发领域的青年科技人员进行发散性的思维碰撞,这个青年学者论坛自去年底开办以来,已先后举行过"合成生物学"、"高含能材料与化学电池"和"智慧纤维及器件"等主题的讨论。在那场本人也报名参加的"智慧纤维及器件"的     

永不言弃、懂得感恩的年轻人会有更大作为——访上海大学无人艇工程研究院副院长蒲华燕

<正>上海大学无人艇工程研究院研制的"精海"系列无人艇近年获得包括国家技术发明二等奖、上海市科技进步一等奖等多个奖项,其成果交付国家海洋局东海分局、交通运输部东海航海保障中心等单位在东海、黄海、南海和南极等海域应用,为国家的海洋战略、极地科研和国防事业做出了重要贡献。2017年入选启明星计划的蒲     

基于CALYPSO方法的新型高能量密度材料设计

高能量密度材料的研究由于其重大的研究意义和广泛的实际应用价值受到越来越广泛的关注.在众多含能材料家族中,聚合氮因其生成物为清洁无污染的氮,作为一种环境友好型的清洁能源材料,成为含能材料领域研究的热点.研究者从不同的角度出发,结合CALYPSO结构搜索技术通过第一性原理模拟对纯氮、碱金属叠氮化合物MN3(M=Li,Na,K,Rb,Cs)的高压行为进行了研究,期望得到结构稳定的聚合氮,并降低合成压强.本文在课题组前期研究的基础上,结合其他学者的研究内容,细致总结了以纯氮和碱金属叠氮化合物为前驱物,高压压致聚合氮过程中的相变及伴随相变发生的物理、化学性质的变化.     

稻谷济世 赤心为民——追忆“杂交水稻之父”袁隆平

正2021年5月22日13时07分,天空放晴了一阵子的长沙又下起了细雨。我国著名科学家、"共和国勋章"获得者、中国工程院院士袁隆平因多器官功能衰竭,在湖南长沙与世长辞,享年91岁。在此不久前,这位在我国乃至全世界杂交水稻事业发展中作出了最杰出贡献的伟大科学家还带病在海南三亚南繁基地坚持科研工作。这一天,老先生却带着对他人生中最后一个科研目标的希冀以及对其钟爱一生的杂交水稻事业的无限眷恋,永远地离开了我们。     

含硅共轭聚合物电致发光材料研究进展

聚合物电致发光材料在通讯、信息、显示和照明等许多领域显现出巨大的商业应用前景, 十几年来一直是人们研究的热点. 最近含硅共轭聚合物在光电功能材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是由于硅原子以化学键形式结合到基于碳氢氮硫的传统共轭聚合物中, 能显著改变聚合物的电子结构和状态, 从而改善聚合物的光电性能; 另一方面, 硅是一种广泛应用于现代电子电器等行业的无机功能材料, 含硅共轭聚合物作为一种有机-无机杂化材料具有很高的研究和开发价值. 硅原子的引入对共轭聚合物的结构设计和光电性能改善提供了更大的空间和可能性. 本文根据硅原子在聚合物中的位置, 综述了硅作主链的聚硅烷和poly(1,1-silole), 硅与碳共同作主链的π共轭单体与硅的共聚物, poly(2,5-silole)及其共聚物和含硅桥的共轭聚合物, 以及硅作取代基的π共轭聚合物等含硅共轭聚合物在电致发光材料领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

新型无线书法教学系统

<正>在充满高科技的现代世界里,我们随处可见各种各样的"自动控制设施"及"智能化"应用产品。这些都与现代通讯技术密切相关。Wi-Fi通信与传输技术就是诸多通讯技术中的一种。这项技术在公共通讯、电器智能化、安全控制系统等各个领域都得到了广泛的运用。本期,我们为大家介绍一种利用移动智能终端配合Wi-Fi传输的"新型无线书法教学系统",它能将无线技术与学习完美结合。工具与材料直径为0.1mm的导线、电烙铁(含烙铁架)、平头钳、斜口钳、小板手、十字和一字螺丝刀、螺钉、松香、焊锡丝、集成电路、三极管、电容器、干簧管、电池夹等。     

中国科学家首次观测到三重简并费米子

<正>继"拓扑绝缘体"、"量子反常霍尔效应"、"外尔费米子"之后,最近中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)的科研团队在拓扑物态研究领域又取得了重大突破,首次观测到三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。早在2016年4月,该所的翁红明、方辰、戴希、方忠就预言在一类具     

新型记录材料——酸敏变色片及其变色过程的研究

随着近代科学技术的发展,迫切需要能实时记录和显示的信息记录材料,通常的卤化银记录材料,虽有较高的灵敏度和分辨率,但不能实时显示,且需繁琐的暗室显定影操作。液晶和油膜虽能用于实时显示,但其分辨率低,贮存也有困难。基于含卤共聚物受激后使指示剂变色的原理,研制成了多种颜色的酸敏变色片。     

用途广阔的“水刀”

"水刀"由一管状喷射器和增压装置组成。水喷射器能迅速切断各种材料,不会造成破坏和浪费,试验表明:这样的"水刀"能象电锯、激光器一样切割金属及超硬材料,而且在为病人手术时可代替手术刀。在工业上,水喷射器切割工具能产生150千瓦的能量,一分钟通过喷嘴射出近80升的高压水流。目前,这种切割刀正广泛用于施工艰巨的行业,如消除近海打井机上的海岸沉积物,     

运用高压技术设计和研制超导材料新体系

本文介绍运用高压技术发现的几类超导材料新体系,包括(1)顶角氧有序型(简称"顶角氧"系)、Cu12(n-1)n(简称"铜系")和Cl2(n-1)n(简称"卤系")等3类铜基超导材料体系:它们只含铜和碱土氧化物,是构成铜基超导的最简单组分;这些体系在常压的超导温度(T_c)可媲美Y123、Bi系、Hg系等组分复杂的铜基超导材料,"铜系"的T_c可高达123 K,Cl212是第1个含卤素的液氮温区超导体;"顶角氧"有序化将同结构的铜基超导材料的转变温度提高1倍以上,刷新了单层铜氧面结构铜基超导材料的Tc记录;新体系的高温载流特性名列前茅,"铜系"在液氮温区的临界电流特性优于Bi系、Hg系,与Y123相当.(2)铁基超导材料主要体系之一的"111"体系:"111"体系组分结构简单,易于揭示铁基超导核心要素.它的解离面无极性,表面和体态结果严格一致,为通过角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)等先进表征技术揭示铁基超导的本征物性提供了理想结构载体.主要成员LiFeAs具有无Fermi面嵌套的重要特征,表明Fermi面嵌套并非实现铁基超导必要条件,扭转了此前基于铁基其他体系的费米面嵌套对机理的流行认识.(3)Bi_2Te_3拓扑化合物超导体:实现无需化学掺杂引入载流子,揭示了国际上首个压力诱导的拓扑化合物超导.     

用纳米材料打印精彩世界

<正>宋延林现任中国科学院化学研究所新材料实验室主任,研究员,博士生导师。北京航空航天大学、北京印刷学院兼职教授。主要从事有机光电信息功能材料、聚合物光子晶体与纳米绿色打印印刷材料与技术研究。他踏实勤奋、思想活跃、勇于探索、敢于创新。只有专注才能做到最好"不管是搞科研还是做企业,都必须专注地做出最好的成果或产品,基础研究更是只有第一,没有第二。"45岁的宋延林身上带有一股书卷气,声音不高,镜片后的那双眼睛永远带着笑意。     

让会聚科研为人类健康服务

正学科会聚:集物理科学、工程学与生物医学为一体。数十年来,科学家一直呼吁加强生命科学与物理学的融合。基于此,我们提出了创建一个新的国家研究策略——我们称之为"会聚科研"———旨在将工程学、物理学、计算科学、数理学与生物医学整合为一体。幸运的是,生物学日新月异的新发现、计算科学不断增强的实力以及工程学在生物相容性材料和纳米技术上新的关注点,使得这样一种     

智能布料“说话”衣

英国科学家正在研制一种"智能化"衣料,能让残疾儿童借助它"说话"。残疾儿童穿上由这种独特的电子纺织材料制成的马甲,连接一个语音合成器,就可以简单地通过轻拍这种触敏性材料使别人明白他的意思。萨里的布鲁内尔大学生命设计中心的研究人员认为,这项发明会有广泛的用途。已有五家跨国公司希望能在以后的产品中使用这种布料。把这种材料与适当的电子仪器连接起来,     

科学正在走出国界

全球科学格局正在发生着根本性的转变,即科研活动在何处进行、由何人来进行的问题。世界科学发展史上相继出现一系列占主导地位的科技强国:法国、德国、英国和美国。而如今,越来越多的国家,中国、印度、新加坡、巴西和韩国,也都在世界高端科研领域内拥有了自己的地位。随着科学界和科研人员比以往更为频繁的合作,科学正在走出国门,跨越国界。正如纽约国际教育学院从事国际留学生交流研究的拉基卡·班达利(Rajika Bhandari)所说的那样:"知识的产生和科学研究是一项真正无国界的事业。"     

卢鹤绂与原子弹

今年6月7日,是我国著名核物理学家、教育家卢鹤绂先生96周年诞辰之际。为了纪念这位为我国核物理事业作出杰出贡献的科学家,本刊特约上海格物研究所所长、卢鹤绂先生之子卢永亮撰文回忆其父亲参与研制我国第一颗原子弹的前期培训工作及科研生平。除了"容变弛豫方程"被世界公认为"卢鹤绂不可逆性方程"和其主编的第一本在中国全面介绍热核反应的《受控热核反应》专著等工作为同行熟知外,文中还披露了他对原子弹的一些鲜为人知的看法和其行事准则,以便读者对卢鹤绂先生有一个更为全面的了解。——编者     

新冠疫情下的《量子计算与量子信息》网络课程

正2020年的新冠疫情带来了对科研和教学的挑战。但是,在互联网以及各种相关软件的支持下,在如此严重的新冠疫情之下,人们还能进行各种活动,包括科研及教学方面的活动和交流。2020年下半年,中国国内的疫情大大缓减。因此暑假后,学校教学的主要方式恢复了原先的(现在称作"线下")模式。     

李卓玉教授团队：钟灵擅秀青卓玉，小小粟里传福音

“一颗赤子心,不忘山大恩。”她日夜心系学生成长,投身科研事业,勇于改革创新,誓攀学术高峰,助力地方经济转型发展。2009年,她从海外留学归来后,将教育事业与科学研究相结合,全面关心学生的思想、学习和生活,积极帮助和扶持青年教师,展现了一名教育工作者教书育人、为人师表的高尚品质和精神面貌。她就是山西大学生命科学学院院长—...