面向新兴产业的微纳图形化制造技术

微纳米结构制造涉及新兴产业中的诸多领域，例如薄膜太阳能电池的纳米陷光结构（nano light—trapping），可大幅度提升光能的转换效率；     

电子点播,快了

所谓电子点播,是指依托数码传输等高科技手段进行的新形式的文化消费,观众只需一只遥控器,通过特设的机顶盒,就可以随意点播自己喜欢的影视、娱乐或其他节目.这种新型的消费方式,可以填补人们生活中的许多遗憾,如有事错过了您从不间断的新闻联播科技博览、天气预报、焦点访谈等节目,您只需在自己电视中的菜单上点出这些节目,便能如愿以偿.     

科学家发现超快恒星

正美国科学家发现体积与太阳相当的超快恒星,速度超过每小时160万千米,能够摆脱银河系的引力束缚。科学家曾认为这群超快恒星来自于银河新中心,但事实证明并非如此。科学家希望对这些恒星进行进一步观测,以揭开超快恒星背后的弹射机制。银河系拥有巨大而壮观的炽     

高强度飞秒激光脉冲烧蚀固体靶材的超快动力学过程的研究

本文报道了利用超快时间分辨阴影图方法对飞秒激光脉冲烧蚀金属铝的动态物理过程的研究。实验发现在50fs泵浦脉冲轰击靶表面后存在热与非热的烧蚀机制,证明在40J/cm^2激光流量下超快激光烧蚀过程是一个涉及到多种不同物理和力学作用的复杂过程。在1—1.5ns延迟的阴影图中清晰地看到被烧蚀物质即将发生相位爆炸时产生的衍射条纹,在4ns和9ns延迟的阴影图中观察到喷射物内部存在由于极强热弹力波的出现而引起的间歇性物质喷射。在硅和玻璃的烧蚀实验中也观察到了类似的物理过程。但对于玻璃样品,没有观察到间歇性物质喷射现象。     

科学家计划制造黑洞激光

宇宙中还有什么是比黑洞更神秘的吗?宇宙的镜像——白洞是不是理想之选呢?把二者结合在一起,你或许只能得到一种独一无二的激光的概念,苏格兰物理学家认为,他们最终也许能够利用白洞和黑洞的类似版本,在实验室里制成这种激光。     

量子可孕育超快电脑和超安全密码

正研制量子计算机的科学家取得一项重大突破。研究过程中的科学家只利用两个光子便形成103个维度的纠缠态,打破了此前11个维度纪录。这项研究的突破意味着科学家在研制运算速度远超过现在的量子计算机的道路上向前迈进一大步,进而让量子计算机普及的梦想进一步照进现     

微灌喷水带激光制造关键技术探讨

喷水带激光制造关键技术通过对喷水带生产过程中的关键技术进行研究,在引进国外先进生产技术的同时,通过研制创新、改进工艺,实现在激光制造关键技术上的重大突破,全面提升了我国喷水带生产的技术水平,使产品质量达到国际先进水平。     

美科研人员借激光制造风暴闪电

<正>美国研究人员开发出一种向云团发射激光后,能生成风暴和闪电的新技术。该技术借助"双激光"刺激云团中的粒子。研究人员希望这项技术有一天可以通过向云团发射高能激光束人工降雨,或者是激发闪电。美国中佛罗里达大学光学和光子学学院以及亚利桑那大学的研究人员发现这项技术成功的关键是让第二道激光束围绕在第一道激光束周围,把它当作一个储能器,比以前更大距离地支持中央激光束。这个次要"装点"束负责为高强度的主光束提供能量补给,并防止它消散,如果单凭主光束自己会很快消散。云团中的水冷凝和闪电活动与大量静电带电粒子息息相关。借助正确类型的激光刺激这     

高性能、多功能纳/微杂化碳纤维复合材料

高性能轻质复合材料是新材料技术与产业发展的重要方向之一，已成为各国航天航空、国防科技发展的重要支撑材料。其中高性能轻质复合材料通常是用高性能纤维与高性能基体按性能设计要求，通过一定的工艺复合而成的一类新型工程材料。目前，先进复合材料即以碳纤维为增强体的树脂型复合材料，     

单分子电子输运性质的设计与调控

本研究通过实验结合理论研究,展示了如何利用一系列巧妙的设计与精确的控制,实现对吸附在Cu(100)表面的单个三聚氰胺分子疏运性质的有效调控。室温下三聚氰胺分子吸附到Cu(100)表面时会与表面反应脱去两个氢原子,从而与表面铜原子成键形成与表面垂直的吸附构型。分子的输运曲线表现为正负电压下对称的特征。通过扫描探针对其操控诱导了三聚氰胺分子的异构化,其电子输运特性显示出明显的整流效应。扫描探针注入的非弹性隧穿电子可以进一步诱导其顶端N-H键的可逆转动,引起电流在低电导和高电导间转换,实现了单分子机械开关效应。从而在单个分子结构上既实现整流效应又实现机械开关效应,实现了在单个分子上的双功能集成。     

高光束质量大功率全固态激光先进制造装备产业化

中国科学院理化技术研究所（以下简称“理化所”）激光物理与技术研究中心在国家、中国科学院和北京市等各级计划支持下,在具有自主知识产权核心技术的全固态激光科研领域已处于国际领先／先进水平,在大功率全固态激光器的产业化方面有重要突破。在国家863计划课题的支持下,于2009年10月率先研制出国内5kW级光纤耦合全固态激光器移动式加工系统样机（见图1）,     

半固态锂金属电池的微纳结构与界面设计相关基础研究

固态锂金属电池由于其高能量密度和固态电解质的高安全性,为下一代可充电能源存储提供了有前途的解决方案。然而,锂负极与固态电解质界面相容性差,导致锂金属枝晶状沉积和电化学-化学-机械不稳定。为了解决上述问题,国家重点研发计划项目"半固态锂金属电池的微纳结构与界面设计相关基础研究"提出在原子水平上解析固态电解质及界面结构,并理解界面反应规律。同时,在实际应用体系中,通过微纳结构与界面协同优化复合电极及系统设计,构建高性能、高安全半固态锂金属电池体系。本文简要介绍了在重点研发计划的支持下,项目研究团队近两年来在三维锂金属负极电极结构设计、固态电解质界面精细调控及固态电解质原子级表征方面取得的研究进展。     

利用表面化学修饰实现纳米结构电子发射性质的周期性调控

国家纳米科学中心&中科院高能所纳米生物效应与安全性联合实验室对碳纳米材料的修饰与基础性质及其生物效应研究方面进行了系列研究。2005年,他们与北京大学第三医院、国家纳米科学中心、中科院化学所研究人员合作,将金属钆(Gd)原子包含在一个约1nm左右的全封闭碳笼内,然后在碳笼外表进行适当化学修饰制成[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒,并利用动物实验、体外细胞实验和生化实验研究了它们的生物效应。结果发现这些纳米颗粒对肝癌细胞的生长抑止效果远远好于目前临床上使用的抗肿瘤药物———顺铂和环磷酰胺。而且他们发现,该纳米颗粒并不直接杀…     

工艺创新 大道行思——记上海交通大学微纳科学技术研究院崔大祥教授

安徽桐城历史悠久，文风昌盛，自古以来人杰地灵，是我国江淮文化圈的发祥地和集中地，清代享誉文坛的“桐城派”更让这片土地充满了人文气息。     

汽车电子稳定程序（ESP）微传感器及系统

本课题目标是针对汽车ESP系统高性能、低成本和高可靠性的应用目标，突破MEMS传感器系统集成、低成本批量制造、高可靠性等关键技术，形成规模化制造能力，开发出具有自主知识产权的MEMS陀螺仪和MEMS加速度传感器实用新产品，开发出ESP系统，实现MEMS传感器的验证和批量应用。     

染色质可塑性动态调控的蛋白质机器及其作用机理

后基因组时代生命科学领域的一大关键科学问题是同一生物体中具有相同基因组的各种不同生理功能的细胞命运是如何决定的。表观遗传学正是为了回答这一关键科学问题而兴起的新兴学科,而表观遗传学的核心是染色质结构与功能层面的动态调控。高等真核生物的基因组DNA通过缠绕组蛋白八聚体形成以核小体为重复单元的串珠结构,并经不同层次折叠如30 nm染色质纤维、长距离染色质环、异染色质等高级结构储存于细胞核中。现有研究表明,染色质而非孤立的DNA才是真核生物遗传信息的载体,同时也是基因转录、DNA复制与损伤修复、DNA重排和重组等生命活动赖以进行并得以精准调控的物质基础和信息整合平台。染色质结构及其功能的动态调控在生殖发育、细胞分化、代谢和衰老等过程中发挥至关重要的作用,其错误调控常导致基因表达异常并伴随多种疾病的发生。同时,国际上以染色质动态调控相关因子为靶标的药物研发方兴未艾,累计投入已超过数十亿美元,目前已有多种染色质修饰酶抑制剂被美国FDA批准成药。因此,染色质结构与功能的动态调控既是揭示生命现象本质、正确理解生命过程以及各种人类重要疾病发生发展的基础生物学问题之一,也是涉及国民健康和医药产业发展的重大战略需求。     

关联电子材料的自旋态限域调控与自旋电子器件应用研究进展

关联电子材料具有丰富的自旋序,包括铁磁、反铁磁、亚铁磁、螺旋磁序等,这些自旋序与电子轨道态、电荷空间分布等其他量子态存在强烈耦合,因而可以通过外场来实现不同自旋序的时域和空域调控。相对于存在化学界面的传统异质结构,在关联电子材料中利用外场限域调控,可以实现无化学界面的不同自旋序结构的空间可控排列,从而构筑基于同一材料的新型自旋电子器件。本项目围绕关联电子体系多量子态的调控规律展开,通过自旋电子学与量子物理、表面物理以及电介质物理的交叉,探索具有多场(磁场、电场、光场、应变场)可控性的新型关联自旋电子材料,发展新型的多场调控技术,揭示自旋序与量子态耦合机理,设计新型自旋电子器件,进而实现在同一关联电子材料中集成非挥发性自旋存储与逻辑运算功能。     

绿色煤化工水煤浆气化炉烧嘴的激光制造与再制造关键技术及应用

水煤浆气化炉是以水煤浆为原料获得水煤气(一氧化碳、氢气)的煤气化生产装置.气化炉工艺烧嘴作为绿色清洁煤化工产业的关键核心部件,长期工作在高温、高压、高速冲刷等极端环境下,易产生热损伤,影响系统稳定运行.气化炉烧嘴加工复杂、尺寸精度要求高、耐磨性强、抗热震、冲刷磨损和高温疲劳等.针对气化炉烧嘴国产化,项目组围绕喷头材料设...     

微纳光子学基础与应用研究——第115期“双清论坛”学术综述

微纳光子学是21世纪世界主要发达国家高度重视的科学前沿,也将对未来高新技术、国家安全、绿色能源等诸多领域产生重大而深远的影响。近年来,美国、欧盟等经济和科技发达的国家及地区陆续出台针对微纳光子学的重大研发计划,我国科学界也呼吁政府尽早设立相关研究计划,加强对微纳光子学的研究。微纳光子学结合了光子学与纳米技术的前沿成果,成为21世纪国家不可或缺的关键科学和技术,我国学者在此领域已经取得了很多国际一流的研究成果。为了深入探讨微纳光子学前沿基础理论以及由此衍生的技术对未来国民经济中的先进制造业和战略资源的影响,2014年5月14—16日,国家自然科学基金委员会信息科学部、数理科学部、工程与材料科学部与政策局共同主办了主题为"微纳光子学"的第115期双清论坛,来自全国26个单位的38位专家学者应邀参加了论坛。与会专家通过充分而深入的研讨,凝练了该领域的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。     

深部重大工程灾害的孕育演化机制与动态调控理论研究进展

深部重大工程灾害的孕育演化机制、预测预报和防治理论的研究是我国水利水电、交通、国防、深部基础物理实验等工程安全建设与运行以及金属矿山安全高效开采中的重大课题。本文介绍了973计划项目“深部重大工程灾害的孕育演化机制与动态调控理论”近5年的重要研究成果,包括：深部岩体结构与地应力特征、深部岩体变形破坏过程的分析方法、岩爆灾害的孕育演化机制、预测预警与调控技术、以及能量调控诱导破岩方法等方面,研究成果已成功应用于我国多个典型深部工程,推动了深部工程开挖开采过程中灾害的预测预报、防控理论和技术的进步。