科技云

来源:解放军报作者:杨飞 司晓帆 巴孝晶责任编辑:王在宇
2019-01-04 09:38

 

眼镜薄如纸张

一副眼镜片如A4纸一样薄!闻此,你也许不大相信,但这确实是真的。

近日,美国哥伦比亚大学研制出一种只有1微米厚的超薄平面透镜。这种由“超像素”构成的平面透镜,像素均小于光的波长,能不同程度延迟光波通过透镜的时长,从而实现传统透镜的功能。

研究团队采用具有复杂纳米结构的“超像素”,应用半导体制造工艺,制造出可将任何偏振态的各色光波聚焦于一点的平面透镜,其成像性能可与一流的复杂透镜系统相当。

研究人员称,这种平面透镜,能依托类似制造电脑芯片的晶圆代工方式大规模生产,且产品质量高、成本低,有望大幅降低光学器件的尺寸和重量。

装甲形似泡沫

装甲,是战车在战场上用于抵挡或削弱敌人攻击力、抵消或减轻攻击对保护目标伤害的保护壳。它给人的第一印象往往是厚实笨重。

近日,美国陆军航空应用技术局和北卡罗来纳州州立大学联合研制一种具有高强度防护能力的新型装甲材料——金属泡沫。该材料不但能挡住子弹,还可抵抗爆炸物的冲击,甚至能隔绝核辐射。

金属泡沫是一种内部充满空洞的金属,它的透气性很高,几乎都是连通孔,孔隙比表面积大,材料容重很小。与一般烧结多孔金属相比,泡沫金属的气孔率更高,孔径尺寸可达7毫米。当泡沫金属承受压力时,由于气孔塌陷导致的受力面积增加和材料应变硬化效应,使得泡沫金属具有优异的吸收冲击能量特性。

科研人员表示,在传统的坦克、装甲车或轻型轮式车辆上增加金属泡沫装甲板,能够在只增加较轻重量的前提下,显著提升针对枪弹、小口径炮弹、简易爆炸物的防护能力。

提袋韧过渔网

手提袋在日常生活中随处可见。大家都知道它的韧度有限,承受不了多重的东西。如果说,一个手提袋能够承受大约两吨重的物品,你一定觉得是天方夜谭。可用石墨烯制成的手提袋就做到了。

近日,哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面研究。他们选取10-20微米的石墨烯微粒作为研究对象,将其放在一个表面钻有直径1-1.5微米小孔的晶体薄板上,用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力,测试其承受能力。结果发现,石墨烯样品微粒开始碎裂前,它们在每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了2.9微牛,即相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。

随后,物理学家们制造出厚度相当于普通食品塑料袋(厚度约100纳米)的石墨烯,经实验需要施加差不多2万牛顿的压力才能将其扯断。换句话说,如果用石墨烯制成手提袋,那么它将能承受大约两吨重的物品,韧度将超过结实的渔网。

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