中国科学家构建出新型人工碳晶体******
中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。
中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武介绍:“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,引起了广泛关注与研究热潮。
“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)
汽车产业变革下半场,智能汽车如何开新局******
“智能汽车是汽车产业的变革性技术,已引起世界各国的激烈角逐,中国发展智能汽车也已形成共识。我们的顶层规划以及产业政策日趋完善,技术研发逐渐进入商业化创新阶段。”在近日举行的全球智能汽车产业峰会(GIV2022)上,中国工程院院士、清华大学教授、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强的演讲直奔主题。
如果说新能源汽车是汽车产业变革的上半场,那么下半场就是智能汽车。本次会议围绕“全球视角下的智能汽车发展之路”,相关院士专家、企业代表聚焦操作系统、顶层设计等话题展开了观点交锋。
迈过芯片这道坎是必答题
“汽车智能化是一项十分复杂的系统工程,需要智能汽车、智能交通、智慧城市的协同创新。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰说,智能汽车的价值链、供应链正在加速重构,未来汽车对传统汽车的颠覆性,使传统零部件体系的50%以上都面临重构。
有机构预测,到2030年,芯片将占高端汽车物料成本的20%以上,软件成本占整车成本的比例,则将从目前的15%跃升至60%。
近年来,在“缺芯”倒逼下,我国汽车芯片设计有了快速进步。不过,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟坦言,如何迈过芯片这道坎,仍然是必须要解决的问题。
“我们必须看到我们所面临的一系列严峻挑战。”张永伟举例说,比如进口依赖、产业链技术短板、严格的检测认证以及人才短缺等问题。基于此,他提出应提升全产业链技术,建立汽车芯片标准、检测认证体系,加快国产芯片“上车”应用,加大政策支持等。
打造国产主流CPU架构
有报道称,美国太空探索技术公司创始人马斯克将推出汽车芯片,使汽车成为“四个轮子上的移动巨型计算机”。中央处理器(CPU)是汽车产业发展的关键技术之一,CPU架构也是芯片产业链的龙头,其不仅决定了CPU本身的性能,也在很大程度上引领整个芯片产业发展和生态建设。
“这几年国产CPU发展得很快,现在国内市场上已有六七种CPU架构并存,但这并非长久之计。”中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南直言,多种国产CPU架构并存,未来可能会造成资源分散、低水平重复等问题。
“这种状况如果不加以改进,若干年后,我国将缺乏能在全球市场上与X86、RAM两家竞争的自主CPU架构,从而在主流CPU方面仍将受制于人。”在倪光南看来,面向未来主流CPU市场,要聚焦开源绿色架构,发展中国芯片产业。尤其是在智能网联汽车等新兴领域,可通过充分发挥我国举国体制、超大规模市场优势和人才优势,共建绿色产业生态,增强绿色产业链、供应链自主控制能力。此外,还要通过加大对开源数据的贡献,增大国际话语权和主导权。
探寻智能网联汽车“中国方案”
在探讨中国智能汽车发展的具体问题时,针对如何加强顶层设计,陈清泰坦言,要动员多方力量,共同做好智能网联汽车的顶层布局,例如如何按照车路协同的思路对道路基础设施进行智能化改造,如何建立面向智能汽车的数据监管系统,怎样打破部门分割、形成高效协同的推进体制,都是当前非常迫切需要推进的任务。
“未来中国要发展智能汽车,就应该从一体化的架构体系构建和关键技术突破方面作出积极探索。”李克强剖析,考虑到智能网联汽车的技术特征及社会属性,我们难以采用国际上的单车智能发展路径,需要探索“中国方案”,要充分融合智能化和网联化的技术路线,探索适合我国智能汽车的发展方案。
智能网联汽车如何迈向高质量发展?李克强认为,要加强顶层设计谋划,抢抓智能网联汽车网联化、智能化的窗口期,加强产业顶层战略布局,并积极践行“中国方案”,成为全球技术趋势的引领者。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)