《前沿快报》第6期DARPA寻求高能激光反制措施

前沿君微信：tech99999  手机：18501361766

据“飞行全球”11月5日消息，高能激光武器的快速改进使美国国防高级研究计划局（DARPA）担心，美国飞机将来可能成为攻击目标并遭到敌人的攻击。五角大楼武器研发部门正在寻找高能激光反制措施，希望采取一种反制措施，可以安装在飞机、地面车辆或轮船上。

DARPA正在寻找反激光防御技术的想法，这些技术可以在攻击开始后数毫秒内检测到攻击，对攻击者进行地理定位并破坏激光武器的杀伤链。该机构说，理想的防御系统可以同时完成这三个功能，但可以考虑只执行一个或两个功能的系统。

美国国防部预计其对手将在未来20年内开始部署高能激光器。DARPA指出，激光武器正在使用民用工业的技术进行改进。近年来，大功率光纤和半导体激光器技术得到了迅速改善，功率密度增加了一个数量级或更多。很大一部分是由对工业切割机和高带宽，远程电信的需求推动的。这些相同的激光材料和设备也可以被定向能量武器用于破坏性和恶化性影响，例如暂时失明或使光电/红外传感器退化。

DARPA说，由于激光在未来将变得越来越强大，这种武器也可能会损坏飞机部件，轻型车辆，弹药或对士兵造成伤害。DARPA正在寻找已发展到技术准备水平三级的对策。根据NASA的定义，这种技术水平还相对不成熟，仅完成了分析和实验室研究，并构建了概念验证模型。

研发组织表示：“迅速引起相关规模的战术平台实地演示的初始概念尤其令人关注。”DARPA对“预射击”系统非常感兴趣，这是一种防御措施，可以在攻击前找到并停止激光武器。该机构还希望有关多个平台，例如针对不同的飞机、地面车辆或轮船的想法能够共享有关潜在或即将来临的攻击的信息。

美国国土安全部的科学技术局（S＆T）向位于多伦多的Mavennet系统公司拨款182,700美元，用于其石油和天然气行业区块链安全技术“自定义边境保护（CBP）”，以追踪跨境边境石油进口。

该局SVIP技术高管安尼尔•约翰（Anil John）表示：“准确跟踪美国和加拿大之间通过管道和精炼的石油流动的证据，并以正确的成分和原产国来归因于石油进口，这对美国海关与边境保护局（CBP）极为重要。Mavenne的平台可以通过支持新兴的万维网联盟标准（例如分散的标识符和可验证的凭据），在提供这种数字审核能力的同时，确保广泛的互操作性。”

Mavennet 系统公司第1阶段获奖项目“跨境石油交易的区块链即服务”将运用该公司的专业知识（从建立一个可对加拿大天然气交易市场进行实时审计的平台中收集）到解决CBP对跨境石油进口追踪的需求。Mavennet的解决方案将构建一个通用的端到端平台，该平台可用于任何类型的商品，包括自动化以及集成应用程序接口、物理测量和遗留系统功能。

第一阶段奖是根据S＆T的硅谷创新计划（SVIP）其他交易请求防止伪造和伪造证书和许可证而寻求区块链和分布式账本技术（DLT）解决方案来满足任务需求。

SVIP是S＆T资助创新的计划和工具之一，并与私营部门合作伙伴合作以推进国土安全解决方案。参与SVIP的公司有资格在四个阶段中获得高达80万美元的非稀释性资金，以开发和调整用于国土安全用例的商业技术。

美国能源部11月7日宣布，将为一项新的ARPA-E计划提供高达3000万美元的资金，以实现核聚变能源的突破。该项目将支持及时且商用可行的聚变能源开发，旨在增加低成本聚变概念的数量和性能水平。

ARPA-E主管Lane Genatowski表示：“成功开发出低成本的聚变能源概念，将确保美国在这种潜在的改变游戏规则的能源技术中居于领先地位，可部署的、商业上可行的聚变技术将提供可靠的低碳能源。”

长期以来，受控聚变一直被认为是理想的能源，因为它具有产生安全，清洁和丰富的能源的潜力，但技术的发展一直受到技术挑战和成本的阻碍。核聚变能源突破（BETHE）计划旨在通过在三个研究领域中集中精力提高低成本融合的数量和性能水平来应对这些挑战：A）新型低成本概念开发；B）开发组件技术以降低成熟的融合概念的成本；C）对现有融合研发能力的改进和应用，以加速多个概念的开发。

该计划还将以技术到市场为重点，旨在通过公共，私人和慈善伙伴关系为融合商业化开发一条道路。

BETHE计划将基于ARPA-E的第一个融合计划，即加速低成本等离子加热和组装（ALPHA）。ALPHA计划中的项目专注于组件和工具的开发和原型设计，以演示达到融合条件的方法。尽管其中一些技术已经引起了私人融合公司的兴趣，但仍需要做更多的工作和取得技术成就，以达到性能里程碑或开发可用于电网的融合演示。BETHE计划建立在ALPHA的基础上，旨在减轻低成本融合概念开发商面临的科学和技术风险。

HHS促进细胞周期快速败血症诊断的开发

为了推进能够在不到10分钟的时间内诊断败血症的测试方法，美国卫生与公共服务部（HHS）将与旧金山的Cytovale合作。

根据成本分摊协议，生物医学高级研究与发展局（BARDA）是防备和响应助理部长（ASPR）HHS办公室的一部分，将提供专业知识和340万美元用于开发该系统的设计规范，并可能在2年半内，再追加417万美元用于其他工作，包括需要通过美国食品和药物管理局（FDA）寻求监管许可的研究。

Cytovale的系统结合了微流控技术、高速成像和机器学习的最新进展，可从少量血液中识别出免疫细胞脓毒症的生物物理特征。当前，医生必须依靠测量生命体征，血乳酸水平和其他临床化学方法来鉴定败血症。Cytovale的系统看起来在免疫细胞和措施与机体的免疫反应有关的免疫细胞活性的生物物理特性。

“我们需要更快的诊断程序，以减少我国败血症的健康负担并挽救生命，” BARDA主任里克·布莱特（Rick Bright）博士说。与许多威胁一样，诊断速度对于改善败血症患者的结局至关重要。通过该项目和其他项目，BARDA计划将继续致力于催化技术以解决脓毒症。

根据疾病控制与预防中心的数据，脓毒症是一种严重的公共卫生威胁，每年约有270,000美国人丧生。该病是由于对感染的免疫反应失调导致的，这会导致严重的组织损伤，并可能导致器官衰竭和死亡。败血症在化学、生物、放射或核紧急情况中，或作为流感大流行或其他新发传染病暴发的并发症，可能对健康安全构成更大的威胁。

日前宣布的成本分摊协议以Cytovale与BARDA研究创新与风险部（DRIVe）之间先前的成本分摊合同完成的工作为基础。根据该协议，BARDA通过EZ-BAA或简单的广泛代理商公告提供了749,000美元。

DRIV e解决脓毒症计划正在支持旨在提高应对脓毒症能力的多种技术的开发，其中包括脓毒症诊断的先进开发。DRIVe还与美国联邦合作伙伴紧密合作，以在患者护理的每个阶段解决败血症。HHS承诺将败血症作为医疗紧急情况和潜在的灾难威胁予以全面解决。

新电池为士兵提供大量动力而不会着火

美国马里兰大学和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的美国陆军科学家及其合作伙伴开发了一种高能锂离子水电池，无论电池损坏多么严重，它都不会着火。这些新电池可以在传统电池出现故障的情况下继续运行。

锂离子电池具有释放大量能量的潜力，但这种能量通常是以安全为代价的。锂离子电池刺穿或过热时，可能会导致致命的火灾，甚至连水也无法扑灭。

对于陆军而言，一种能够为高能量电子设备供电同时又能承受极度滥用的电池对于增强现代战场上的士兵能力和生存能力至关重要。

美国陆军作战能力材料工程师阿瑟·克雷斯（Arthur Cresce）博士说：“我们的项目通过允许在士兵身上放上高能量或高功率电池而没有电池着火的风险，从而解决了这一风险。我们希望通过在电池中设计安全性，这种担忧消除了，士兵们可以随意使用电池。”

克雷斯称，传统的锂离子电池着火是因为电池中的电解质通常是对温度敏感的易燃有机化合物。当这些电池损坏时，它们会产生大量的热量，并以电解质为燃料点燃火。水性锂离子电池通过使用不可燃的水基溶剂作为电池的电解质来解决这个问题。此外，这项新技术使用了对热不敏感的锂盐，可以将电池存储在更宽的温度范围内。

这项研究是实验室极端电池研究中心的 一部分，于2014年底开始，目标是促进实验室以及工业界和学术界的合作伙伴之间的研究合作。Cresce和研究小组首先与马里兰大学的科学家合作，研究了称为盐包水型电解质的新型水性电解质的性能。2015年11月，他们在《极端电池研究中心的 》杂志上发表了他们的发现。最近，克雷斯及其团队在研究中取得了重大突破，他们创建了最大4伏电势的含水锂离子电池原型，其能量与典型锂离子电池中的能量差不多。

对于以前的电池版本，克雷斯及其小组建立了一个保护层，由分散在石墨阳极周围的疏水性非常强的醚溶剂中的锂电解质组成，以将其与电解质隔离开。

美国空军研究实验室（AFRL）对新型增材制造的热交换器（HX）的测试已经开始投入运行，实现面向低成本维持的先进制造技术的成熟（MAMLS），具有关于生产燃料-油冷却器的优点和限制的有价值的数据的程序。

MAMLS是由美国空军研究实验室的材料和制造部门管理、美国制造协会执行的计划，其重点是帮助空军应用增材制造和其他新兴的先进技术，以持续，低成本有效地维护和维护旧飞机。美国空军飞机的平均寿命为27年，由于过时，制造成本和数量要求低，关键零件经常停产。增材制造的零件，包括燃油冷却器，可以帮助空军规避这些障碍。

代顿大学研究所（UDRI）与合作伙伴DRT Aerospace和通用电气共同领导了开发AM燃料冷却器的MAMLS项目。迄今为止，UDRI已收到三台完整的燃油冷却器，并且正在进行测试以评估增材制造的冷却器的压降、流量和入口/出口温度，同时收集燃油和油管颗粒以进行进一步分析。

UDRI项目负责人蒂姆·奥斯本（Tim Osborn）说：“增材制造使热交换器的制造具有前所未有的强大功能。”为了评估这些新设计的性能，需要改进的热交换能力。这种测试能力将为新的热交换器设计建立测试平台，以便空军可以评估制造和性能特征。”

该功能不仅有助于确保传统飞机继续飞行，而且还展示了AFRL致力于在实现成本效益的同时保持空军在比赛中领先的承诺。AFRL航空航天系统局的设施已经配备了功能测试仪的一部分，以及现有的技术专长。为了满足MAMLS项目的测试需求，材料和制造团队与航空航天系统燃料分公司的专家一起完成了HX测试仪。MAMLS项目完成后，测试平台将可供政府和行业使用，以完成AM HX设计的未来测试。

MAMLS项目经理马文·盖尔（Marvin Gale）说，“通过共同努力，我们能够最大化MAMLS计划的测试资源，并为AFRL和将来的行业使用开发持久的测试能力。这确实是双赢的局面，”