两项科研获新突破

　　■　新发现

　　解黑洞吸积难题

　　大部分气体以风 的形式被黑洞抛出

　　据新华社上海11月28日电　（记者张建松）记者从中科院上海天文台获悉，经过十多年努力，我国天文学家在“黑洞吸积”领域取得重要研究进展。

　　黑洞对周围气体的吞噬过程被称为“黑洞吸积”。据上海天文台袁峰研究员介绍，黑洞周围气体在强引力作用下，一边旋转一边下落，形成巨大的盘状结构，被称为“吸积盘”。天文学家通过观测研究吸积盘中的不同现象，可窥探黑洞的真实颜容。

　　天文学家发现，以强大引力著称的黑洞，并不能将所有气体与物质都吞噬掉。在靠近黑洞周围的地方，还有一些细长的物质以及辐射往外喷射，被称为“喷流”。袁峰带领科研团队提出了首个模型，成功解释了间歇性喷流的形成原因。

　　一般来说，黑洞有“势力范围”，一直以来人们认为，所有进入该“势力范围”的气体，最后都应该落入黑洞。

　　然而，袁峰科研团队的最新研究却表明，进入黑洞“势力范围”的气体大概有接近99％都通过风损失掉了，只有1％最终进入了黑洞。这一关于热吸积流中存在风的理论，得到了实际观测的完全证实。袁峰说，“黑洞吸积盘存在很强的风，大部分气体都以风的形式被黑洞抛出去了，没有进入黑洞。距离黑洞越远，通过风被黑洞抛出去的几率就越大”。

　　袁峰在“黑洞吸积”领域的研究得到国际同行高度认可。国际公认的天文学和天体物理领域最权威的综述性杂志《天文和天体物理年度综述》，目前已刊登袁峰撰写的今年综述论文。

　　■　新材料

　　促燃料电池革命

　　石墨烯“质子传导膜”

　　解决燃料渗透难题

　　据新华社合肥11月28日电　（记者徐海涛、詹婷婷）中国科学技术大学学者吴恒安、王奉超，与英国诺贝尔物理奖得主安德烈·海姆教授课题组及荷兰学者合作，近期在石墨烯类膜材料输运特性研究方面取得突破性进展，有望解决燃料电池核心部件“质子传导膜”的燃料渗透等难题，为这种高能量、低污染的新型能源设备带来革命性进展。

　　燃料电池可将燃料的化学能直接变为电能，与普通电池相比，具有能量转化效率高、环境污染少、无需耗费充能时间等诸多优点。在降低对石油等传统能源依赖、提高能源安全以及提供高可靠度供电等方面具有重要意义。但是，由于燃料电池中的核心部件“质子传导膜”存在燃料渗透等未解技术难题，极大地限制了燃料电池的大规模应用。

　　中外学者发现石墨烯以及氮化硼等具有单原子层厚度的二维纳米材料可以作为良好的“质子传导膜”，其他物质很难穿越，从而解决了燃料渗透的问题。此外，升高温度或加入催化剂可显著促进质子穿越的过程。

　　11月26日，国际权威学术期刊《自然》在线发表了这一研究成果。美国麻省理工学院教授Karnik评论认为，本项研究取得的突破性进展，在理论上已经达到美国能源部设定的2020年质子交换膜输运性能目标。