美科学家发现清除放射性废物的新材料 近程探测技术试验室 南京理工.doc

内部 总第250期 6 南京理工大学图书馆 二零一五年六月二十五日 英国开发低成本隐身材料 英国贝尔法斯特女王大学的研究人员开发了一种雷达吸波材料，可以在很宽的频率和入射角范围内工作，且其制备工艺简单、成本低、厚度薄、坚固耐用，能够用于飞机、车辆、单兵等装备的隐身防护。 传统的雷达吸波材料，例如角锥形吸波材料或平面微波吸收材料使用的是索尔兹伯里屏蔽材料和焦曼吸波材料，这些材料的厚度、重量、形状与飞机等装备的操作环境和空气动力学等方面的设计因素会产生冲突，不适用于飞机、风力涡轮机和地面车辆结构的雷达隐身。体积较小的纳米复合涂料材料能较好地实现材料与设计的兼容性，但这种涂料价格昂贵。 目前出现的一种制备轻薄雷达吸波材料的低成本方法是采用被称作“频率选择性表面”的周期性结构，这种结构能够根据入射频率选择性地散射电磁辐射，通常由具有特定图案的导体阵列以及具有支撑作用的介电薄层组成。其中，微波频率选择性表面吸收材料是在具有电阻载荷的图案元件背面嵌入金属片材制成，但这种方法获得的材料性能受限，大部分薄膜吸波材料的工作频率较窄，并且其极化稳定性较差，对入射角也很敏感，很难使每个频率选择性表面元件实现所需的精确的表面电阻值。贝尔法斯特女王大学的研究人员设计的频率选择性表面吸收材料厚度仅为3mm，能够在大范围的入射角下吸收较宽频率范围的电磁辐射，并且不会发生极化作用。材料厚度仅为被吸收雷达辐射波长的十分之一，但在入射角高达45。的情况下仍能实现90%的反向散射抑制。 此前，宽频吸收只能在多层复合频率选择性表面结构上才能实现，因此很难制备并应用于飞机涂层等共形结构。贝尔法斯特女王大学的研究团队通过设计每个结构单元中单个嵌套式六元环的宽度简化制造工艺，可以获得所有4个组成元件的表面电阻值，组成元件的电阻材料阵列也可以实现均匀的厚度。 目前，设计人员只能利用表面电阻与图案层厚度的关系来控制材料的表面电阻。研究团队还在努力改变制备方法，尝试开发在喷墨打印机上利用掺杂的导电油墨来形成频率选择性表面阵列图案的新方法替代低精度的模板印刷法，从而精确地获得频率选择性表面结构所需的表面电阻值。此外，研究人员还希望在研究的基础上集成液晶衬底，构建能在吸收和反射状态之间相互切换的电子重构吸收材料，或者通过一个较小的电压对材料的工作频率进行调节。 在特定的波极化和入射角条件下，可进行频率选择性表面结构的效率和性能优化，而且，频率选择性表面吸收材料的工作频率可通过扩大阵列式组件的尺寸及其底板间距来进行调节，因此这种材料还适用于雷达频率以外的电磁辐射波长。研究人员正在考察材料的其他用途，包括穿戴型天线的屏蔽。对于可穿戴应用，刚性金属底板可使用轻薄的柔性导体替代，以便增加穿戴的舒适性，并将整个吸收结构集成到织物结构中。此外，频率选择性表面吸收材料的性能仅受制造公差的限制，因此可用于替代毫米波和太赫兹波段空间用辐射计冷热标定载荷上使用的角锥体雷达吸波材料。 美国增材制造创新机构发布新版指南 美国增材制造创新机构—“美国制造”发布新版《增材制造应用研究与开发项目指南》，将重点关注以下5大技术领域。 1、增材制造设计。目标是在新的通用设计方法和工具方面实现技术提升，引发设计文化的改变，在增材制造零件上打破传统的设计循环，避免受当前常规制造工艺中CAD/CAM/CAE/PLM工具和设计实践局限的约束。 2、增材制造材料。目标是围绕增材制造性能表征数据基准，构建知识体系，消除成品材料性能的波动。主要包括构建一个范本，以微尺度层面上的增材制造工艺物理学控制，代替现行的工艺参数和成品微结构控制。 3、增材制造工艺。目标是提升增材制造机床速度、精度和细节分辨率，并且能够适应更大批量的生产，同时提升产品零件质量。主要包括开发增材制造“机床级”工艺性能提升所需的关键技术和相关子系统，与柔性制造系统相似。 4、增材制造价值链。目标是逐渐降低端到端价值链的成本，缩短增材制造产品上市时间。主要包括快速合格取证/认证方法，以及从全盘角度，在整个产品寿命周期中集成相关技术。 5、增材制造基因组。目标是针对增材制造新材料设计、开发与合格取证，逐渐降低其成本、缩短其时间。主要包括开发新计算方法，比如基于物理的、模型辅助的材料属性预测工具；开发验证计算预测所需的通用基准数据集；开发材料性能表征的新概念，针对增材制造的每个新材料—工艺组合，打破传统的设计容许值开发循环。 DARPA开发“透明计算”技术 DARPA最近发布了“透明计算”项目的跨部门公告，拟投资6000万美元，研发领先于未来网络空间威胁的创新网络防御理念及手段。 黑客发起网络攻击时，往往会在计算机后台长时间潜伏运行，通过恶意代码慢慢感染整个系