前沿播报 | 光电性能倍增的hBN器件、低成本制造红外相机的新材料、可协助无人机规避碰撞的地基系统、全国首个天基物联网…

整编 | 谌为   主播 | Helen

美国海军研究实验室突破二维六方氮化硼的内在效率限制，将改进纳米光电器件的光电效率

美国海军研究实验室（NRL）领导的一组物理学家近日展示了能够改进六方氮化硼（hBN）器件光损失特性和传输效率的方法，支持非常小激光器和纳米级光学器件的实现。NRL的研究团队在工程上实现了同位素率超过99%的纯净hBN样品，意味着他们几乎完全由硼10或硼11同位素组成。该方法带来了光电损失的显著减少，结果是带来能够比自然hBN传输距离增加3倍，或持续时间延长3倍的光电模式。

美国科学家研发出一种低成本制造红外相机的新材料

美国陆军研究实验室和纽约州立大学石溪分校的科学家们近日开发出了一种用于低成本制造红外相机材料的合成工艺。这一技术为未来的陆军夜间作战提供了新的可能性。通过使用可以探测微弱红外线的摄像头，士兵们便可以在夜间进行活动。这种相机的灵敏度越高，或者说它可以探测到的光波或温差越小，士兵们在战场上可以识别出的细节就越多，也就使得可以在更远的范围内探测到敌人。

美国海军研究实验室提升倒置变形多结太阳能电池功效，瞄准空间应用

美国空军研究实验室（AFRL）近日研发出新型先进倒置变形多结（IMM）太阳能电池，比同等尺寸标准多结太阳能电池阵列的能效增加15%，能够在减少成本的同时提供更高的功效，满足军事空间应用需求。研究发现，通过在砷化镓（GaAs）上倒置生长太阳能电池单元，能够有效地调控单个吸收层的材料特性。这带来了对太阳频谱的更有效的利用，产生带有更优异性能的太阳能电池。

基因编辑控制性别或成现实

加州大学戴维斯分校基因组与生物技术研究员Alison Van Eenennaam近日正在领导一个“只要男孩”（Boys Only）的项目。在这个名为“只要男孩”的项目中，她的目标是创造一只公牛，它只会有雄性后代：要么是正常的公牛犊，要么是不仅拥有两条X染色体，还携带决定雄性的SRY基因的牛犊，完全没有常规意义上的母牛。Van Eenennaam的长期目标是提高牛肉生产效率。她认为在把牧草和谷物转化成牛肉方面，人造公牛比母牛的效率应该高出15%左右。

林肯实验室开发可协助无人机规避碰撞的地基系统

为解决无人机在民用空域安全飞行问题，美国麻省理工学院(MIT)所属的林肯实验室近日开发了一种地基感知规避系统(GBSAA)，可以使无人机能探测并避开其他飞机。与目前正在开发的使用机载传感器的感知规避系统不同，GBSAA系统使用现有地面雷达来定位附近的飞机，包括没被FAA系统跟踪的飞机。来自雷达的数据经过独特的算法处理后，GBSAA系统能够定位附近所有的飞机，并对其按照风险进行优先排列，向无人机操作员发出告警，计算最优的规避机动。

DARPA启动“受保护的前沿通信”项目

美国DARPA近日启动“受保护的前沿通信”项目，旨在研发用于小规模前线部队的综合通信系统，保障复杂电子战环境下的战术行动。“受保护的前沿通信”项目将利用低利用率、低截获率、低探测率和抗干扰技术，使敌方难以探测和定位通信信号，对抗敌方依托电子战实现的杀伤链。项目关注的主要技术包括：功率管理宽带扩频通信；利用断开连接的协同无线电实现分布式相干传输；突发模式系统；利用多孔径空时自适应接收处理技术消除干扰信号；根据需要利用地面和空中系统的高能效物理链路技术；毫米波等定向通信技术；高动态范围的射频前端技术和认知无线电技术；智能控制面技术；灵活且隐蔽的波形设计；低功耗ASIC设计；高效相控阵系统；各种新型弹性超视距技术；算法和信号混淆技术；机器学习技术等。项目总投资为2600万美元，持续时间为30个月。

DARPA推出“安全配置”计划以提高网络连接安全性

DARPA近日推出了“安全配置”(ConSec)计划，该计划旨在开发一个自动生成的、用于部署和管理军事平台组件的安全配置系统。传统的商用货架产品(COTS)的组件中包含了非必需功能，扩大了被攻击面，降低了安全性，为了解决这类问题，ConSec计划分成了两个技术领域：第一个领域的目标在于自动识别系统在不同的操作环境中的功能，以缩小系统总体的功能范围，提高安全性；因此，DARPA开发了识别个性化信息的模型，以此分配系统底层组件功能。ConSec计划的第二个技术领域集中在使组合系统能够在不同的操作环境下实现其功能，这需要用到第一个技术领域中开发的模型来确定安全配置细节，从而消除不必要的功能，缩小系统的被攻击面。

美能源部与美空军、海军共同资助关于高能、超快脉冲激光器的发展研究

近日，由美国能源部科学办公室，海军研究办公室和空军科学研究办公室资助的美国国家科学、工程及医学研究院的一份报告指出，美国正在进行一场有关高能量、超快激光器的第二次“激光革命”，高能量、超快激光器在制造业、医药界及国家安全方面均有着广泛应用。报告建议确定什么样的设施以及激光参数能够最好地满足研究需求，并着重研究超越当前尖端科学领域现有技术水平的参数，如峰值功率，重复频率，脉冲持续时间，波长和可调焦强度。

韩国将使用“生物侦测”设备感知危险病原体，防止生物武器袭击

近日，据报道，在2018年2月9日至3月18日举行冬奥会和残奥会期间，韩国疾病管理本部将在奥运会体育场等地使用“生物侦测”设备，防止大会期间发生生物武器恐怖袭击。该设备比美国的同类别设施更为尖端，可以检测和捕捉空气中直径1微米的生物粒子，预先感知危险病毒和细菌，比美国的同类别设施更为尖端。

湖北省将组建全国首个天基物联网

近日，湖北省将打造我国首个天基物联网。目前正实施“行云工程”，计划分三个阶段研制和发射80颗小卫星，建设我国首个低轨窄带通信卫星星座，即天基物联网，信号可覆盖全球。据介绍，全球超过80%的陆地及95%以上的海洋，移动蜂窝网络无法覆盖。有了天基物联网，在偏远的海洋、岛屿、沙漠等地也能轻松上网。

来源：DARPA网站、麻省理工学院网站、蓝海星智库等

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