青島8月14日電(胡耀傑 張孝鵬)青島科技大學14日發布消息稱,該校高分子科學與工程學院教授劉凱攜團隊開發一種兼具彈性、伸展性和熱電轉化能力的熱電材料「N-type thermoelectric elastomers(N型熱電彈性體)」,為柔性和可穿戴設備等領域的能源採集技術發展開闢新方向。相關研究成果已發布在國際頂級學術期刊《Nature》。 隨著可穿戴電子設備和軟生物電子學的飛速發展,如何提供高效、靈活的能源解決方案已成為亟待解決的關鍵問題。熱電發電技術作為一種能夠將溫差轉化為電能的有效方式,已展現出廣泛的應用前景。 然而,傳統熱電器件多採用無機熱電材料,側重於在剛性結構下的應用,缺乏彈性和形狀適應性,在柔性和可穿戴設備中應用上受到顯著限制。劉凱依託北京大學雷霆教授團隊開發的N型熱電彈性體為上述領域的能源採集技術發展開闢了新的方向。 N型熱電彈性。(青島科技大學供圖) N型熱電彈性體展現出卓越的拉伸性以及回彈性,能夠和傳統的橡膠媲美。該材料的熱電優值(ZT值)接近現有的柔性或塑性無機熱電材料的性能,且不僅能改善拉伸性,還能促進均勻分布的半導體聚合物納米纖維形成,從而提升電導率並降低熱導率。 基於上述特點,劉凱依託北京大學雷霆教授團隊製造了彈性熱電發電機,展現出了驅動可穿戴電子設備和生物傳感器的潛力。與無機熱電器件不同,彈性熱電發電機能夠直接與皮膚表面適配,同時保持較高的填充因子和較低的熱阻,這使得該器件能夠兼具高效的熱電轉換效率和優異的舒適性、形狀適應性,為柔性電子學和可穿戴設備的能源採集技術帶來了新的解決方案。(完)
近日,記者隨「治水興水看新疆」採訪團走進博爾塔拉蒙古自治州、伊犁哈薩克自治州、阿克蘇地區,探訪水資源保護與利用的生動實踐。從水產養殖到生態旅遊,從特色農業到重大水利工程,一條主線貫穿其中——以水為脈,推動產業興旺,助力地區發展。 在這片廣袤的土地上,水是自然的饋贈,是發展的源泉。治水與興水的腳步相輔相成,依水而興的產業日益多元,生態之美與產業之富相得益彰,推動新疆在綠色發展道路上不斷前行。 稻香蝦肥繪就豐景 新疆察布查爾錫伯自治縣坎鄉庫勒特克其村的特色水產養殖基地內,一片片養殖池塘星羅棋布,幾位村民站在漂於水面的泡沫板上,正在收網撈蝦。另一側池塘,無人機在低空「呼嘯而過」,機身下方飼料被均勻播撒,在波光粼粼的水面上蕩開漣漪。 庫勒特克其村目前共有36個特色水產養殖池塘,養殖面積360畝,螃蟹、南美白對蝦、羅氏沼蝦、小龍蝦、淡水澳龍等水產品均在此養殖。「今年這裡投放了南美白對蝦苗1000萬尾,羅氏沼蝦苗200萬尾,螃蟹苗20噸左右。」伊犁悅然生態農業有限公司負責人管小平介紹,「南美白對蝦已經上市了,畝產差不多400公斤,預計今年年收入能超過300萬元。」 村民葉爾波力·扎克爾早上剛將240多斤的南美白對蝦送到伊寧縣售賣,他切實感受到了蝦蟹養殖給生活帶來的改變。「我們以前見都沒見過這些蝦和蟹,要麼就只是種地,要麼出去打工,現在學了養殖技術,在家門口就業了,收入也不錯。」葉爾波力·扎克爾笑道。 庫勒特克其村駐村工作隊第一書記阿依努爾·艾麥提江見證了村裡因水產養殖而發生的變化。「我們村目前有19位村民在養殖基地務工,村委會和駐村工作隊也積極為村民牽線搭橋,組織專業培訓,幫助他們學習養殖技術、提升自身本領。」她介紹,現在農戶既能獲得土地流轉收入,又能在養殖基地務工,真正把水資源優勢轉化成了可持續的產業收入。 如果說庫勒特克其村在田裡養蝦蟹讓村民們端上「產業碗」吃上「技術飯」,那麼,納達齊牛錄鄉則用同樣被伊犁河水滋潤的稻田繪出了另一番畫卷。 在察布查爾錫伯自治縣納達齊牛錄鄉「稻光謠」稻田畫景區的觀景棧道上俯瞰,黑、紫、紅、白等彩稻組成了一幅巨大的畫作——擬人化的蝦和蟹在稻浪之間攜手共舞,下方有「天山腳下 稻聲愛你」的字樣,線條流暢、色彩鮮明、栩栩如生。 「我們2015年開始做稻田畫,彩稻是從廣東、東北等地引進的品種,由專業團隊設計圖案,再由農戶精細栽種。」「稻光謠」稻田畫景區負責人高楓說,為保證不同顏色的彩稻健康生長,稻田畫所用的水稻需要被精準灌溉。 稻田畫讓一塊普通的農田成了熱門景區。盛夏時節,遊客慕名而來,觀景臺上人頭攢動,農田裡遊人穿梭拍照。高楓介紹:「去年景區接待遊客超過10萬人次,還帶動周邊餐飲、民宿、土特產銷售等多環節增收。」 水是蝦蟹的生命線,也是稻田畫的色彩源。良好的水利條件讓這些產業敢於創新、持續壯大,伊犁河的水流描繪出一幅幅「以水興業」的發展圖景。 清波碧岸迎四方客 盛夏時節,賽裡木湖風光正好。湖水清澈如鏡,湛藍的天幕倒映其中,偶有雲影掠過,宛若潑墨畫卷。遊客們或是在湖邊拍照打卡,或是席地而坐,沉醉於這片美麗而靜謐的天地。 「我們是第一次來賽裡木湖,被驚豔到了,湖水真的是像寶石一樣的顏色!」來自西安的遊客王卉感嘆道。她和家人沿湖遊覽,時而駐足拍照,時而掬水嬉戲。 近年來,隨著生態環境持續向好,素有「高山明珠」之稱的賽裡木湖已成為新疆最受歡迎的旅遊目的地之一。然而,這一切來之不易。賽裡木湖地處北天山山脈西段,海拔2073米,是新疆海拔最高、面積最大的高山冷水湖,因地處封閉湖盆,自我修復能力弱,曾長期受水土流失、生態退化之困。 2013年起,當地啟動「拋石固岸」工程,累計完成生態護岸35公裡,一塊塊花崗巖石築起生態防線。「潮汐作用對湖岸衝刷非常嚴重,『拋石固岸』工程緩解了湖水侵蝕帶來的岸線破壞。」賽裡木湖風景名勝區管委會工程師阿布都瓦力·阿布力孜介紹。 目前,湖區已累計投入生態保護資金7.23億元,實施45項環境整治工程,生態治理逐步系統化、常態化。監測顯示,近10年來,賽裡木湖年均淨入湖水量0.16億立方米,水量穩中有升;水質從過去的Ⅲ類標準提升至Ⅱ類標準。「現在部分水域透明度能夠達到16米,水中的石頭和小動物都能看得清清楚楚。」阿布都瓦力·阿布力孜說:「我們在不斷推進水質動態監測和高標準治理,希望有朝一日,賽裡木湖水質能達到Ⅰ類標準。」 生態環境的改善也帶來了生物多樣性的回歸,如今的賽裡木湖有浮遊植物65種、浮遊動物19種、底棲動物7種。湖中魚兒遊弋,湖面水鳥翔集,人與自然和諧共生成的畫面組成一道動人的風景線。隨著生態旅遊升溫,像賽裡木湖這樣的「綠水青山」正在轉化為帶動就業、促產增收的「金山銀山」。 大壩巍立蓄水興疆 巍巍天山腳下,庫瑪拉克河奔流不息。在阿克蘇地區溫宿縣與烏什縣交界處,一座「巨龍」——大石峽水利樞紐橫臥河谷。作為國務院172項重大水利項目之一和水利部首批PPP試點工程,該樞紐工程的意義不只在於「治水」,它還將為南疆產業發展提供重要支持。 「工程最大壩高247米,創造了混凝土面板砂礫石壩的世界最高紀錄,並且大壩提前8個月完成了封頂,9月底就會下閘蓄水,比預計提前了1個月。」中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司副總工程師王峰斌介紹。 大石峽水利樞紐工程總庫容達11.7億立方米,2026年全面完工後,將向塔裡木河生態輸水34.2億立方米,不僅能有效緩解灌區農田春秋灌缺水問題,減輕洪澇災害,還能改善流域生態環境。 大石峽水利樞紐猶如一座穩固的「水塔」,將為農業提供可靠灌溉水源的同時,也為區域清潔能源供應注入新動力。中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司總工程師張存榮告訴記者:「項目電站裝機容量75萬千瓦,預計年發電量18.93億千瓦時,能夠提供有力的電力保障。」在張存榮看來,該工程的建設能讓水的綜合效益最大化,形成生態效益、經濟效益與社會效益的共贏格局。 該工程地處地震多發區,冬季氣溫能降至零下十幾攝氏度,特殊的地理和氣候條件,使這項工程的建設難度可想而知。談及工程建設過程中的難點,中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司機電物資部副部長廖曉華說:「這裡晝夜溫差大,給混凝土養護和澆築帶來較大挑戰,我們持續開展技術攻關,採用創新工藝,確保大壩的安全與耐久性。」 從藍圖到現實,從治水到興業,從「蓄住水」到「用活水」,大石峽水利樞紐工程正加速兌現著它的承諾。待到工程全面竣工,奔騰的庫瑪拉克河將被科學調度,涓涓碧水將潤澤這片土地,讓「以水興業」的願景在天山南麓落地生花。
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