我国成功研发首台米级深海遥控作业型潜水器海(2)
“直到现在,科学家们一直无法可靠地直接引导电流从一个分子流向另一个分子。”谢斯特帕罗夫说,“但这正是只有一个或两个分子厚的电子电路工作时需要做的。”
在这项实验中,谢斯特帕罗夫利用一个简单的微观电路为一个有机发光二极管(OLED)供电,电路的正负极之间通过一张只有一个分子厚的有机材料薄膜连接。最近公布的研究已经表明,在如此薄的电路中,要控制电流在两极之间的流动非常难。而谢斯特帕罗夫在发表于《先进材料界面》杂志上的论文中解释说,解决这一问题的关键是增加一个分子惰性层。
据物理学家组织网4月22日(北京时间)报道,这个惰性层或非反应性层是由直链有机分子构成的。在其上面分布着一层环状的芳香族分子,充当传导电子电荷的导线;而惰性层就如导线的塑料外壳一样,可以起到绝缘的作用。由于下面的惰性层不能与上层发生反应,器件的电子特性仅通过上层就可以决定。
借助这种双层排列,谢斯特帕罗夫能够对电荷的转移进行调控。通过改变官能团——用于取代分子中的氢并决定分子具有哪些独特化学反应的原子或原子团,他可以更准确地控制电流在电极和上层有机分子层之间移动的速度。
在分子电子器件中,一些官能团会加快电荷转移,另一些则可使电荷转移速度慢下来。正是惰性层的加入,谢斯特帕罗夫能够减少上层受到的干扰,由此便可通过改变官能团来达到设备所需的精确的电荷转移速度,例如,发光二极管可能需要更快的电荷转移速度才能保持特定的发光;而生物医学注射装置可能需要电荷以更慢的速度转移。
虽然谢斯特帕罗夫克服了一个大障碍,但要让双层分子电子器件走向实际应用,还需开展大量工作。下一个挑战将是耐用性。谢斯特帕罗夫说,“我们需要的是能够持续运行数年的设备,这得花点时间才能实现。”
“海马号”研制成功凝聚着参研科学家的心血与智慧
[导读]热烈祝贺我国首台4500米级深海遥控作业型潜水器“海马号”研制成功,并顺利通过专家组的海上验收。让我们在世界海洋技术发展的大风大浪中,不断看到他们勇敢的身影!
拓荒更深更远的海疆
热烈祝贺我国首台4500米级深海遥控作业型潜水器“海马号”研制成功,并顺利通过专家组的海上验收。向参与研制和海试的全体科学家和工作人员致以崇高的敬意!
今天,在全世界都高度重视海洋资源、海洋疆域、海洋技术、海洋利益之际,党中央提出建设海洋强国的战略目标,这也是中国海洋科学家的时代使命、对历史的反省、对未来的承诺、对人类的责任。
海洋是国家综合国力和高技术的竞技场。与世界先进国家相比,我国的深海技术和装备目前还处于起步阶段,尤其是面向深海的装备技术水平差距巨大,这严重制约了我国参与国际海洋竞争的能力,也严重制约了我国向更深更远的海洋进军的进程。因此,突破深海重大技术装备研制的技术瓶颈,打破少数发达国家的垄断地位,为我国“走向蓝海”提供技术支撑已成为当务之急。
改革开放以来,我国的海洋科学家们放眼世界,在全球的大海大洋中与发达国家展开了激烈的竞争与角逐。通过他们的努力,已成功地研制出了重量从几十公斤到二十几吨,工作深度从几十米到7000米的各种潜水器。特别是7000米载人深潜器“蛟龙号”的研制成功,代表着我国深海装备技术走向世界前沿。
尽管深潜器的研发和使用,在全世界已经有了半个世纪的时间。可是,能够自主研发深潜器的国家还是寥寥可数。4500米级的大型作业深潜器,代表着一个国家的海洋装备技术实力,我国“海马号”的研制成功,是中国海洋科学家继“蛟龙号”之后的又一重大贡献。
纵观世界深海技术的发展历程,深海技术发展与科学研究是相辅相成、相互促进的。全球海洋观测系统、综合大洋钻探计划、海底观测网计划和洋中脊计划等大型研究计划的实施,带动了大批深海高技术的研发、集成和应用,科学问题引领技术创新,技术发展提升科学研究的水平,已经成为海洋特别是深海科学研究发展的趋势。
一个高科技的深海装备项目,集合了四面八方的队伍,其技术覆盖了海洋、电子、精密制造与加工、机械、材料、通讯技术等诸多领域,发展该项技术不仅对国民经济和社会发展以及国家安全有极为重大的意义,还对未来的海底空间利用、海洋旅游业、深海打捞、救生等有着不可估量的价值和战略意义。“海马号”项目以用户单位广州海洋地质调查局为业主负责的模式,也为我国重大科研项目的研发和实施,探索了一条产学研相结合的成功模式。对于改变以往“重科研、轻应用”的现象,起着积极的表率作用。
文章来源:《海洋技术学报》 网址: http://www.hyjsxb.cn/qikandaodu/2021/0412/438.html
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