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“光流”3D微纳制造可用多种材料 为开发微型机器人提供新路径
科技日报· 2026-02-02 12:54
技术突破 - 德国马克斯·普朗克智能系统研究所与新加坡国立大学科学家开发出一种利用光流体效应进行3D微纳制造的新技术[1] - 该技术核心在于利用飞秒激光精准操控光流体效应,在液体中引导纳米或微米级颗粒进行3D自组装[1] - 技术通过激光在悬浮粒子溶液中形成“热点”引发局部热梯度,驱动流体产生定向流动(“光流”),将粒子推入预设的微模具中[1] 工艺与材料创新 - 新技术突破了传统双光子聚合(2PP)技术几乎只能加工聚合物的材料限制[1] - 新技术可灵活使用金属、金属氧化物、碳材料乃至半导体等多种材料,实现了“万物皆可雕”[1] - 制造过程中,粒子随光流穿过模具缝隙,在模腔中层层堆积成所需形状,模具可设计为立方体、球体甚至复杂曲面结构[2] - 组装完成后,去除聚合物模具,留下完全由目标材料构成的独立微结构[2] 应用与验证 - 该技术为制造微型机器人提供了新路径[1] - 团队成功制造出可在狭窄通道中按尺寸分离颗粒的微型过滤阀[2] - 团队制造出由多种材料集成的微型机器人,既能被光驱动前行,也可在外加磁场下变换运动模式[2] - 所有结构依靠范德华力牢固结合,表现出优异的机械稳定性和自支撑能力[2] 行业前景 - 3D微纳制造能造出比人类发丝还细的精密结构,在医疗、机器人、微电子等领域具有广阔前景[1] - 此项“光流组装”技术打开了通往多功能微系统的大门[2] - 未来技术有望应用于开发智能药物递送、体内微型手术机器人、高密度微传感器等前沿领域[2]
【科技日报】黄金形成过程首次实现纳米尺度“直播”
科技日报· 2026-02-02 11:28
研究核心发现 - 科研团队首次利用原位液相透射电子显微镜技术,从纳米尺度实时观测了液相环境中黄金纳米颗粒在黄铁矿表面形成的动态过程,提出黄铁矿诱导金沉淀的新机制 [1] - 研究发现黄铁矿与水界面处存在一种特殊的“致密液体层”,该层如同“纳米工厂”,可在极低浓度含金流体中催化金的成核、生长与富集 [1] - 该研究成果为理解金矿成因提供了全新视角,并已刊发于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》 [1] 研究背景与意义 - 黄铁矿诱导金沉淀是形成高品位金矿的关键环节,但其界面动态机制此前尚不明确 [1] - 以往研究多依赖反应后的离线分析,无法捕捉金沉淀的瞬时过程,也难以深入阐明其形成机制 [1] 实验过程与观测结果 - 研究团队通过原位液相透射电子显微镜等多尺度、多手段联用技术,实时观测了黄铁矿与浓度为10ppb(十亿分之十)的极低浓度含金溶液的反应过程 [1] - 当两者接触约13分钟后,黄铁矿周围形成“致密液体层” [1] - 约20分钟后,该层内开始出现黄金纳米颗粒,并随时间推移逐渐增多、长大 [1] 机制阐释 - 黄金纳米颗粒并非在溶液中凭空产生,而是在紧贴黄铁矿表面的“致密液体层”中诞生 [2] - 该“致密液体层”中,黄铁矿溶解会显著降低层内的氧逸度,从而改变局部化学环境,促使金离子迅速达到过饱和并沉淀为固体颗粒 [2] - 即使外部溶液中金浓度极低,该机制仍能持续驱动金向界面迁移并实现富集沉淀 [2] 理论突破与应用前景 - 该机制同时适用于热液型金矿床和表生金富集过程 [2] - 研究挑战了“金主要源自深部热液流体”的传统观点 [2] - 研究为理解热液型金矿床和表生环境中金的超常富集提供了微观动力学观察,并为阐释自然界中纳米颗粒驱动的矿化过程开辟了新路径 [2] - 这项研究对绿色浸金工艺中的界面调控具有重要指导意义 [2]
【科技日报】煤炭变身高端化学品有了新路径
科技日报· 2026-02-02 11:28
研究背景与行业意义 - 煤炭或生物质气化生成的合成气经铁基费托合成可获得α-烯烃 这些α-烯烃与合成气经氢甲酰化反应可得长链脂肪醛 是制备香料、药物、表面活性剂等产品的重要原料 [1] - 该技术路线被视为推动煤化工向“精细化、高值化”转型的新方向 [1] 现有技术瓶颈 - 工业上广泛使用的铑、钴基均相催化剂 常面临反应条件严苛、反应后底物与催化剂难分离等问题 [1] - 价格更低的钴基催化剂应用潜力更大 但与铑催化剂相比 负载型钴基催化剂的活性通常较低 [1] - 钴基催化剂在反应中容易因一氧化碳等分子的强配位作用而流失 稳定性欠佳 [1] 技术突破详情 - 研究团队提出构筑“钴-碳化钼界面”的新思路 通过控制碳化钼的形貌和厚度来优化界面结构 [2] - 成功打造出两种高效界面位点 第一种是部分氧化的碳化钼纳米颗粒与钴颗粒形成的Co-MoOx位点 能显著降低反应的“能量门槛” 让氢甲酰化反应速率大幅提升 [2] - 在1-己烯氢甲酰化测试中 其催化活性是传统钴基催化剂的10.7倍 [2] - 第二种是碳化钼纳米薄膜与钴原子形成的Co-Mo₂C位点 通过形成稳定的化学连接 牢牢“锁住”钴原子 有效解决了催化剂流失问题 大幅提升了反应稳定性 [2] 研究价值与前景 - 该项研究为设计高效、稳定的钴基氢甲酰化多相催化剂提供了新思路 [2] - 为煤炭资源的高附加值转化提供了可行的技术路线 [2] - 有望推动相关精细化学品产业的绿色升级 [2]
数智技术畅通矿井煤流运输“大动脉”
科技日报· 2026-02-02 09:29
文章核心观点 - 山西焦煤集团正通过以数智化赋能为核心的智能化升级,对传统主煤流运输系统进行根本性变革,旨在实现安全、集约、高效、绿色的智能生产,为煤矿高质量发展注入新动能 [1][2] 智能化转型的驱动因素 - 传统主煤流运输系统存在运距长、环节多、能耗高、风险大等弊端,难堪重负 [1] - 传统模式依赖人海战术接力协作,安全风险高且运输效率受制约 [1] - 落后的恒速运转模式导致“大马拉小车”现象,系统能耗占比高达60%,严重阻碍矿井节能减排 [1] 智能化转型的核心路径与手段 - 以“人、机、环”协同优化为核心路径,以数智化赋能为主要手段 [1] - 推动运输环节从分段接力向连续贯通转变、从人工值守向智能管控转型 [1] - 具体应用包括远程启停、故障监测与现代化管理的智能化集控系统 [1] - 实施“煤多快跑、煤少慢跑”的智慧调速模式,根据出煤量动态调整皮带速度以提升效能 [1] 具体技术应用与成效 - 采用永磁变频直驱技术驱动皮带机,使驱动系统综合效率从80%提升至94%以上 [2] - 永磁变频直驱技术应用后,单矿全年可节电51.11万千瓦时,停机检修频次下降65% [2] - 部署挂轨式智能巡检机器人,配备可见光视频、红外热成像与声波监测,可对上千个托辊温度、皮带跑偏等进行全域无死角排查 [2] - 巡检机器人可实时生成包含8项核心数据的设备“体检报告”,将故障发现时间缩短69% [2] 智能化转型的整体成果 - 公司所属矿井主运皮带运输智能化运转率达到74% [2] - 智能化改造后,运输线用人量平均减少67% [2] - 智能运输系统如同强健的大动脉,为煤矿高质量发展注入新动能 [2] - 公司正在重塑井下运输生态,为矿井实现安全、集约、高效、绿色智能生产按下“加速键” [2]
纤维芯片来了 衣服能变成随身电脑?
科技日报· 2026-02-02 09:18
核心观点 - 复旦大学研究团队成功研发出一种全新的柔性信息处理器件——纤维芯片 该芯片在柔软、弹性的高分子纤维内制造出大规模集成电路 实现了芯片形态从“硬片”到“软线”的根本性转变 有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业的发展提供有力支撑 [1][2] 技术突破与创新 - 研究团队打破了传统硅基芯片的研究范式 提出了“多层旋叠架构”的设计思路 在纤维内部构建多层集成电路形成螺旋立体结构 以最大化利用纤维内部空间 [2] - 基于该架构预测 以目前实验室级的光刻精度 在一根一米长的纤维芯片中 晶体管集成数量有望达到百万级别 超过经典计算机中央处理器的晶体管集成水平 [2] - 团队历时5年攻关 开发出能在弹性高分子材料上直接光刻高密度集成电路的制备路线 实现了在纤维中每厘米10万个晶体管的高密度集成 [3] - 制备方法通过等离子刻蚀降低纤维表面粗糙度 并沉积聚对二甲苯纳米薄膜作为“柔性盔甲” 形成“软—硬交替”的异质结构 使电路在弯曲、拉伸乃至卡车碾压后性能依然保持稳定 [3] - 该制备方法与目前主流的芯片制造工艺兼容 已在实验室实现成卷、可规模化的制备 为从实验室走向产业应用奠定了良好工艺基础 [4] 应用前景与潜力 - 纤维芯片有望推动智能实现从“嵌入”到“织入”的转变 为纤维电子系统集成提供新路径 [5] - 在电子织物领域 直接编织集成发电、储能、传感、显示与信息处理功能的纤维 有望构建出全柔性、透气、可穿着的智能织物系统 未来手机或电脑可能成为一件衣服 [6] - 在脑机接口领域 团队已能在直径仅50微米的纤维上 同时集成高密度传感/刺激电极阵列和信号预处理电路 实现植入脑内的同时原位完成神经信号的高灵敏度感知与初步处理 提升了植入的微创性和长期安全性 [6] - 团队展示了一款集成纤维芯片的触觉手套 外观与普通手套无异 但可以精准模拟握持不同物体的真实触感 为元宇宙交互、远程精细手术操作提供了新的可能 [6] 未来发展规划 - 团队计划通过合成制备先进半导体材料 进一步提升器件集成密度和信息处理性能 以满足更复杂的应用场景需求 [7] - 在规模化制备和应用方面 团队已建立自主知识产权体系 并期待与产业界加强合作 推动实现更广领域的高质量应用 [7]
具身智能产业迈入规模化发展新阶段
科技日报· 2026-02-02 09:09
"看,这台机器人刚完成关节测试,马上就能进入整机装配。在这里,从核心部件到成品出厂,最 快1小时就能搞定!"1月29日,在北京人形机器人创新中心的车间里,中试验证平台技术人员赵常荣指 着飞速运转的生产线告诉科技日报记者,语气里满是自豪。 当天,北京市首个聚焦人形机器人领域的中试验证平台正式启动,500台(套)精密设备整齐排 列,三条智能化生产线同步运转,标志着曾停留在实验室里的"未来机器人",终于打通了走向千家万户 的关键通道。 破解行业痛点 工业和信息化部近期系列政策明确指出,要聚焦人形机器人等未来产业,加快中试验证平台布局建 设,完善检验检测与成果转化体系。北京人形机器人创新中心中试平台正是在这一背景下启动的。 刘益彰坦言,中试平台的出现,精准击中了人形机器人制造的行业瓶颈。"过去,我国人形机器人 产业面临'研发热、量产难'的困境,很多先进技术卡在'最后一公里'。"他表示,平台通过共享设备、标 准化流程和专业技术支持,一方面让高校、科研院所的创新成果快速落地,缩短技术迭代周期;另一方 面,为中小企业降低了进入门槛,避免重复投入。"以机器人关节为例,以前单个企业研发生产设备需 投入上亿元,现在通过平台共享, ...
三部门联合发文促工业园区绿色发展
科技日报· 2026-02-02 08:54
政策发布与核心目标 - 生态环境部、商务部、工业和信息化部联合印发修订后的《生态文明建设示范区(生态工业园区)管理办法》旨在为全国工业园区绿色低碳高质量发展树立样板和示范 [1] - 建设生态工业园区是培育发展绿色生产力并促进工业园区绿色、低碳、循环发展的有力抓手 [2] 现有生态工业园区绩效 - 自2001年以来全国已有19个省份的73家工业园区获得生态工业园区命名 [1] - 这73家园区创造了全国8.5%的工业增加值 [1] - 这些园区的主要污染物排放强度比全国平均水平低84% [1] - 这些园区的固体废物综合利用率达到89%以上 [1] 管理办法修订要点 - 修订原因为2015年发布的原管理办法已不能适应生态文明建设的新形势、新要求 [2] - 新管理办法更加突出减污降碳协同的鲜明导向 [2] - 管理办法优化规范管理流程并更加强化事中事后监管 [2] - 将原管理办法中园区命名后3年开展复查工作调整为绩效评价 [2] - 对未达到评价标准的园区提出退出警示并限期1年内完成整改 [2] - 明确了撤销命名的情形如出现严重污染环境事件或数据资料弄虚作假等 [2] - 被撤销命名的园区在一段时间内不得再次申请创建 [2] - 增加了"激励措施"专章如加大对生态工业园区减污降碳协同的资金倾斜、金融支持以及科技创新扶持等 [2] 后续工作计划 - 生态环境部将会同有关部门高标准、有序推进生态工业园区建设管理 [2] - 将更新指标体系和评价方法 [2] - 将在今年启动新一批生态工业园区创建工作 [2]
兰州石化职业技术大学:理论融入实践,课堂走向产线
科技日报· 2026-02-02 08:12
学校定位与发展战略 - 公司是国家与甘肃省第二期“双高计划”建设单位,致力于探索服务产业升级、支撑区域发展的高水平职教新路径[4] - 公司围绕石油化工产业链深化产教融合、优化专业群结构[4] - 公司计划在2025年至2029年分年度推进创新产教融合机制、建设一流核心课程等十项任务,以培养高端技能人才[6] 人才培养模式与专业设置 - 应用化学工程学院打造特色鲜明的化工高端技能人才培养模式,打通“高—本—硕”人才培养通道[5] - 该学院现开设应用化工技术、煤炭清洁利用工程、安全工程技术、现代精细化工技术4个本科专业及5个专科专业[5] - 电子电气工程学院本科层次设置现代测控工程技术和电气工程及自动化两个专业,专科层面布局工业自动化、仪表技术、工业机器人、电子信息等方向[8] - 实践课程占比超过六成,采用“工厂化教学”,注重在真实系统环境中进行技能训练[8] 产教融合与校企合作 - 深化产教融合是专业群建设的关键抓手,应用化学工程学院与壳牌、美孚等世界500强企业建立长期合作关系[7] - 公司依托甘肃化工产业研究院,与中石油兰州石化公司共建研发项目库,聚焦六大研发方向、46项关键技术课题[7] - 公司正联合巴斯夫、浙江石化等龙头企业共建产业学院,探索“校企双导师、分段培养”模式[7] - 学生毕业主要进入大型能源企业工作,就业质量持续提升[7] 教学资源与实训基地建设 - 应用化学工程学院建有国家级生产性实训基地3个,建成国家级煤化工技术专业教学资源库[5] - 该学院是国家级职业教育“双师型”教师培训基地和第三批国家级职业教育教师创新团队立项建设单位[5] - 电子电气工程学院建有五大实训基地,其中人工智能与机器人实训基地集成了15套工业机器人操作平台、智能机器人编程系统和虚拟调试软件[9] - 学院在职业本科阶段开设《工业人工智能导论》课程,引导学生理解石化行业中智能制造与自动化控制的结合方式[9] 教学成果与就业情况 - 电子电气工程学院毕业生就业率连续两年超过95%[10] - 学院学生在“西门子杯”流程工业自动化比赛中多次获全国一等奖,并承担西部赛区赛事组织工作[10] - 理论教学融入工程实践,职业课堂走向真实生产线已成为学校新常态[3]
两种动物源病毒潜在威胁不容忽视
科技日报· 2026-02-02 07:42
发表于最新一期《新兴传染病》杂志的一项研究发出预警:两种悄然传播的动物源病毒——D型流 感病毒与犬冠状病毒,正悄然逼近人类社会,其潜在威胁不容忽视。若监测与防控持续滞后,它们极有 可能引发新一轮疫情。 2021年,佛罗里达大学团队从一名曾赴海地的医疗人员体内分离出一种新型犬冠状病毒株,命名为 HuCCoV_Z19Haiti,患者仅出现轻度发热与不适。几乎同时,美国得克萨斯大学医学院报告了另一毒株 CCoV-HuPn-2018,源自马来西亚一名住院儿童。两者基因序列高度相似。 此后,CCoV-HuPn-2018毒株陆续在泰国、越南及美国阿肯色州的呼吸道疾病患者中被发现,提示 此类病毒已跨越地域限制,在全球多地悄然传播。 研究系统回顾了现有文献发现,D型流感病毒自2011年被发现以来,主要感染猪、牛等家畜,也已 在禽类、鹿、长颈鹿乃至袋鼠等野生动物中检出。有证据表明,该病毒可能导致牛群呼吸道疾病,每年 给美国养牛业造成约10亿美元经济损失。 值得关注的是,团队在科罗拉多州和佛罗里达州的养牛工人中检测到高达97%的D型流感病毒抗体 阳性率,说明他们曾接触过该病毒。虽然目前尚无严重病症报告,感染者多为无症状或亚临床状 ...
纤维芯片来了,衣服能变成随身电脑?
科技日报· 2026-02-02 07:36
文章核心观点 - 复旦大学彭慧胜/陈培宁团队成功研发出一种全新的柔性信息处理器件——纤维芯片,该芯片在柔软、弹性的高分子纤维内制造出大规模集成电路,有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业的发展提供有力支撑 [1] 技术突破与创新 - 研究团队打破传统硅基芯片范式,提出“多层旋叠架构”设计,在纤维内部构建多层螺旋立体集成电路,以最大化利用内部空间 [2] - 基于该架构预测,以目前实验室光刻精度,在一根一米长的纤维芯片中,晶体管集成数量有望达到百万级别,超过经典计算机中央处理器的集成水平 [3] - 团队历时5年攻关,开发出能在弹性高分子材料上直接光刻高密度集成电路的制备路线,实现了在“软泥地”上盖“高楼” [4] - 具体工艺包括:采用等离子刻蚀技术降低纤维表面粗糙度,沉积聚对二甲苯纳米薄膜作为“柔性盔甲”,形成“软—硬交替”异质结构以分散应力,确保电路在弯曲、拉伸乃至卡车碾压后性能稳定 [4] - 在纤维中实现了每厘米10万个晶体管的高密度集成,并通过与电阻、电容等元件高效互联,实现数字电路、模拟电路运算等功能 [4] 工艺兼容性与产业化潜力 - 该制备方法与目前主流的芯片光刻工艺有效兼容,已在实验室实现成卷、可规模化的制备,为从实验室原创突破走向产业应用奠定了良好工艺基础 [5] - 团队已建立自主知识产权体系,并期待与产业界加强合作,以推动更广领域的高质量应用 [8] 应用场景与市场前景 - 纤维芯片有望推动智能实现从“嵌入”到“织入”的转变,为纤维电子系统集成提供新路径 [6] - 在电子织物领域,直接编织集成发电、储能、传感、显示与信息处理功能的纤维,有望构建出全柔性、透气、可穿着的智能织物系统,未来手机或电脑可能是一件衣服 [7] - 在脑机接口领域,团队已能在直径仅50微米的纤维上,同时集成高密度传感/刺激电极阵列和信号预处理电路,实现植入脑内的同时原位完成神经信号的高灵敏度感知与初步处理,提升植入的微创性和长期安全性 [7] - 团队展示了一款集成纤维芯片的触觉手套,可精准模拟握持不同物体的真实触感,为元宇宙交互、远程精细手术操作提供了新的可能 [7] 未来发展方向 - 团队计划通过合成制备先进半导体材料,进一步提升器件集成密度和信息处理性能,以满足更复杂的应用场景需求 [8]