元素百科为您介绍纳米材料可自行组成多组分电路有助研发多功能芯片与新型计算体系。美国能源部橡树岭国家实验室研究人员发现，纳米材料不可思议的行为超越了目前硅基芯片微处理器的能力。日前《先进电子材料》杂志封面文章报道的一项研究显示，复合氧化物单晶材料被局限在微观纳米尺度时，其表现如同一个多组分的电路，或能支撑新型的多功能计算体系结构。 纳米材料行为据物理学家组织网15日报道，这种纳米材料的行为源于复合氧化物不寻常的“相分离”特征，在微小尺度上，材料表现出截然不同的电和磁特性。这意味着复合氧化物材料在单纳米尺度上，有望自行组装成电路元件。橡树岭国家实验室研究员、论文作者扎克·沃德说：“材料单一区域内共存有不同的磁和电子行为，让它有可能用于创建可擦写电路。”这种材料可通过多种方式控制，也为创建新的计算机芯片类型提供了可能。纳米材料自行组成多组分电路目前，计算机产业越来越受限于硅基芯片的尺寸，橡树岭国家实验室的这项原理验证实验表明，相分离材料可以在某种程度上超越传统的“一个芯片搞定所有问题”的方法和路径。多功能芯片能够同时处理多项输入和输出，可以为计算方面的特殊应用和需求提供支持。沃德解释说，如果接入多个外部设备，通常需要将几个不同组件连接到计算机主板上。这项研究成果表明，某些复合材料可以将组件内置其中，这样可能减小尺寸和对电源的要求。新方法的目的是通过发展硬件水平来提高性能，这意味着驱动超级计算机、台式机和智能手机的材料和结构将不再被迫局限在一块芯片上了。据报道，研究人员在一种名为LPCMO的材料上证明了其可行性，但强调不同的材料有不同的属性，工程师可以开发其他种类的相分离材料。

元素百科为您介绍《自然》科学家3D打印声全息图。本周《自然》发表的一篇论文报告了一种全新的制造3D复合声场的方法—声全息图，用以通过非接触的方式操控液体和空气中的物体。 3D复合声场研究该研究描述的方法既快又便宜：将3D打印的塑胶底片置于超声扬声器前面，这样制造出的声场比运用现有技术制造出的精密100多倍，这或有助于改善医疗成像并推动超声的新应用。声音，尤其是超声，可用于通过非接触的方式操控液体和空气中的物理。但是，目前的方法一般需要类似扬声器设备一样的换能器（将电信号转化为声音）阵列，要小心翼翼地将它们连接起来并进行控制，以形成所需的3D声场，但是可生成声场的规模和复杂度均受限。3D打印声全息图的优势德国马普学会智能系统所的PeerFischer及同事使用3D打印机制造了塑胶底片——声全息图，将其置于单个换能器之前可以改变声波，以制造所需的声场。他们使用该系统迫使悬浮于水中的微粒汇聚形成类似“和平鸽”一样的图像。他们还表示，可以使用该系统沿着特定路径，移动液体中的物体，也可以将液滴悬浮于空气中。作者提出，他们的声全息图使快速制造复合声场成为可能，所得声场可适用于超分辨率成像、局部加热和个体化用药。

元素百科为您介绍环保政策下“煤改气”成为大势所趋。进入2016年，环保政策进一步趋严、天然气成本下降、“煤改气”建站企业免费提供设备等多重因素助力燃煤锅炉改气(简称“煤改气”)继续推行。另外，4月初，国家能源局发布《关于印发2016年能源工作指导意见的通知》，提出2016年，我国能源消费总量43.4亿吨标准煤左右，非化石能源消费比重提高到13%左右，天然气消费比重提高到6.3%左右，煤炭消费比重下降到63%以下。在国家整体“压煤上气”的能源政策指导下，“煤改气”成为大势所趋。据观察，2016年以来，部分省市“煤改气”进程加快，后期天然气需求可观。 一、环保政策强推“煤改气”改革自2013年9月10日国务院发布《大气污染防治行动计划》起，各地陆续出台大气污染治理相关政策，削减煤炭消费总量，增加清洁能源，燃煤锅炉、燃煤电厂成为重点改造对象，特别是中小型燃煤锅炉。部分省市量化节能减排指标，加强推进“煤改气”的力度。各地“煤改气”主要受政府部门强制性因素，例如：对于限期内不整改的企业，电力部门给予停电、环保部门加收污染处理费、工商部门营业执照不审批等。但各地“煤改气”政策不一，主要体现在整改规模、时间及补贴力度等方面，政策执行力度强、补贴力度大的地区“煤改气”进程相对较快，以下选择部分进展较快的地区进行分析，具体如下：二、气价下调助力“煤改气”经济性一直是制约工业“煤改气”市场发展的关键因素，长期以来天然气成本高企，使得工业“煤改气”进程缓慢。而2015年11月20日，全国非居民天然气用气门站价格下调0.7元/立方米，大大降低了在“煤改气”中天然气作为原料的成本，一定程度加快各地“煤改气”的进程。据测算，对于一个10蒸吨的天然气锅炉而言，气价下调0.7元/方，则仅天然气一项成本每月即可降低30万元左右的成本(按照1吨天然气锅炉耗气量60方/小时，满负荷连续生产粗略计算)，这对改气企业降本增效意义重大。不过，值得注意的是，在天然气价格下调的同时，煤价亦有下降。据安迅思了解，目前京津冀鲁地区煤价大约为600-800元/吨。等热值下，天然气的成本仍是燃煤的3倍左右。虽然天然气价下调一定程度上利好“煤改气”，但考虑到暂时的经济收益，部分终端企业对于“煤改气”仍保持观望甚至排斥的态度。或许，从煤到气，改变的不仅仅是燃烧方式。三、优势多成效显——经济、工艺、环保、节能业内人士指出，企业加热炉使用天然气替代煤炭,在降低燃料成本、提高产品质量、塑造企业和品牌形象、改善企业生产环境、开拓国际市场、增加企业利润和产品附加值等诸多方面具有优势。在经济方面，首先，虽然燃气加热炉比燃煤加热炉初次投资要高，但在当前天然气价格和税收条件下，燃气的能耗综合成本实际要低于燃煤成本。其次，可每年减少排污、节省高额检测费用。第三，减少了原煤和废渣的转运、处理费用。第四，节省了人工费用，降低了运营成本。第五，降低了维修成本，节省检修时间，提高经济效益，保证产品质量的一致性。第六，政府会补贴一定的工程改造费用。在工艺技术方面，首先，燃气加热炉全过程电子控制加热，可以对炉内温度进行精确自动控制，升温速度快，炉内温度均匀，炉温波动小，不会出现过烧等工艺缺陷和内应力，提高了加热质量和成品率。其次，燃气加热炉可根据天然气的气质配比合适的空气量，充分燃烧后剩余的空气量很少，工件氧化率明显降低。第三，相比燃煤加热炉，天然气加热时间短，提高了生产效率。在环保方面，天然气充分燃烧后基本实现有害物质零排放、零污染，也降低了二氧化碳的排放，对改善区域大气质量和水体环境有明显的效果。在节能方面，燃气加热炉的热效率差不多能达到燃煤加热炉热效率的10倍，使用燃气加热炉不仅节省燃料和原材料，同时也提高了成品率。进行产业升级，通过煤改气工程帮助各个企业实现劳动成本降低、炉窑修理费缩减、产品质量提升、生产效率提高等有利条件，改变能源结构，让辉县经济水平跃上新的台阶。燃气锅炉采用的是清洁的燃料，有利于保护市区的大气环境，借助燃气监控有利于保障企业和居民的用气安全问题。虽然燃气市场现状在某些方面对燃气锅炉的发展有所限制。但从长远来看，采用燃气锅炉供暖将是未来供暖行业的趋势。