北京8月8日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然-氣候變化》最新發表一篇中國團隊完成的研究論文指出,包括銦、銀、錫等10多種關鍵礦物的短缺可能阻礙低碳技術的大規模部署,進而威脅全球氣候減緩目標的實現,因為這些礦物對能源系統脫碳,以及確保2100年全球升溫不超過工業革命前水平的1.5°C或2°C至關重要。 基於這項研究成果,研究團隊呼籲通過加強國際合作,實施多元化的能源技術組合,創新發展回收利用技術與替代材料等策略協同發力,以確保減排目標順利實現與礦物資源安全供應。 80種技術進步情景下2100年全球礦產短缺風險預測示意圖。研究團隊 供圖 該論文介紹,實現《巴黎協定》氣候目標需要可持續獲取關鍵礦產來支撐能源系統低碳轉型。例如,鋰和鈷是電動車和儲能技術的重要成分,碲和鎵則被廣泛用於太陽能電池板。因此,這些材料的潛在短缺可能會阻礙向可再生能源轉型的進程。 在本項研究中,論文第一作者兼通訊作者、北京理工大學教授魏一鳴和同事及合作者一起,量化了基於聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)各條減緩路徑下17種能源技術(包括太陽能、風能、生物質能發電)所使用的40種關鍵礦物的全球和區域需求及潛在短缺風險。 他們發現,從全球層面來看,若處於中等技術進步情景,到2100年,所評估的557條減緩路徑都將面臨關鍵礦物的短缺風險,部分路徑的短缺礦物可能高達12種(包括銦、銥、錫、鋰和銀)。區域差異會進一步加劇礦產短缺的挑戰,中東、非洲和南亞地區可能面臨多達24種礦物的短缺,這種短缺會影響太陽能、風能、核能以及儲能電池等多種技術開發應用。 研究團隊指出,這些短缺可通過採用替代技術來緩解,例如用磷酸鐵鋰電池等替代方案來替代當前的含鈷電池系統。不過,這一方法也可能加重其他礦物的短缺。因此,他們建議全球國家間開展更密切的貿易合作,提升回收效率,積極開發替代材料,並推動相較於風、光發電更為多元的低碳技術組合,以緩解潛在的礦物短缺。(完)
成都8月12日電(賀劭清 曹惠君)電子科技大學12日對外發布稱,該校團隊研發出一款新型具備高機動性與強穩健性的「電子蟑螂」軟體微型機器人。這款機器未來應用前景非常廣泛,有望在災害救援、管道檢測、偵察監聽等隱蔽狹小空間作業場合大顯身手。 「電子蟑螂」機器人實物圖,大小與一枚硬幣相當。電子科技大學 供圖 這款機器人個頭小,重約1克、長約2釐米,只有一個硬幣大小。它還跑得快,行走直線速度可達9.6釐米/秒,一秒內可實現原地轉彎280度。同時,它還特別靈活,就算從高處跌落被迫「翻了個身」,也能繼續爬行。它還能夠承載相當於自身重量900倍的壓力,120斤的人踩上它,依然能夠毫髮無傷地回彈復原。 從外形上看,「電子蟑螂」機器人更像一張四方桌。「桌面」似綠色的方片,實則是由柔性壓電材料製成的驅動器,相當於「蟑螂」的「人工肌肉」,調控著它的行動軌跡。與「人工肌肉」平行的下方框架上,分布著電池、控制電路、傳感器等部件,憑藉直徑只有頭髮絲四分之一的細線和「人工肌肉」相連。操作人員通過手機藍牙發送信號至電路板,就能遠程給機器人下達行動指令。 電子科技大學機器人研發團隊。電子科技大學 供圖 在演示視頻中,「電子蟑螂」能夠在平面上靈活完成前進、後退、轉彎等一系列動作。支撐其複雜運動軌跡的,僅是單獨一片薄薄的「人工肌肉」。這背後的設計原理,正是這款機器人的核心技術難題。這一設計靈感,來源於團隊一次偶然的發現。當時研發團隊正在做機器人運動實驗,突然注意到重量較輕的機器人,會隨著身上部件振動頻率的不同,作出超出設計預想的爬行方向,例如突然前進、後退或轉彎。 從頻率影響運動軌跡的現象發現,到相關理論提出,再到實驗驗證得出計算公式,電子科技大學團隊共花費了兩年多的時間。該「電子蟑螂」區別於其他同類型微型機器人的最大優勢,就是僅靠調節單個驅動器的頻率,便實現了靈活控制腿部末端運動軌跡的形狀、方向與傾斜角度。 此外,這隻「電子蟑螂」還可同時適應水陸運動的「兩棲」機器人。當它處於水中時,四條腿就變成了「船槳」,受水的阻力運動變緩,但基於不同的頻率依舊能展開水面可控滑行。(完)
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