青島科技大學教授研發新型熱電材料 研究成果在《Nature》發布
2025-12-01 10:11 9,683次浏览北京8月14日電 (記者 孫自法)國際學術期刊《自然》最新發表一篇工程學論文稱，研究人員研發出一種小型太陽能漂浮裝置，或可在大氣層高處支持相關儀器設備。這種裝置利用光泳無需傳統燃料維持高度，可用於空間天氣監測和火星探索等，應用潛力巨大。 該論文介紹，光泳(Photophoresis)是一種氣體(或液體)中懸浮的顆粒被光加熱後產生的運動力，人們已經知道這種原理超過百年，但直到近期才開始探索它的實際用途。在地球大氣層上層，空氣十分稀薄，光泳的力強到足以讓小型物體漂浮。但迄今為止，大多數實驗都集中在非常小而輕的材料上，將之擴展到更大、更實用的大型設備一直是個挑戰。 本次研究成果及相關應用的想像示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖 在本項研究中，論文通訊作者、美國哈佛大學Benjamin C. Schafer和同事及合作者設計建造了一種新型飛行結構，由兩片薄而多孔的膜通過微小的垂直支撐連接而成。結合計算機建模和實驗室實驗優化光泳力後，他們製作出一個寬1釐米的圓盤，能夠在與高空陽光強度相當的光照下懸浮。 論文作者還提出一種3釐米寬的版本，計算機模型顯示它白天在75公裡高空能夠攜帶10毫克的載重，足以支撐包含射頻天線、太陽能電池和集成電路的小型通信系統。 論文作者總結表示，這項研究發現凸顯了光泳飛行作為監測地球大氣甚至探索其他行星的工具的潛力。他們認為，現在的火星運輸成本每公斤超過10萬美元，而相比專門的火星衛星，光泳裝置在尺寸、重量和功耗方面均有顯著優勢，未來可用於執行傳感和通信任務。 他們透露，光泳飛行器未來的設計，可以包含導航系統、增加載荷能力和運行時長，以及執行更大規模的任務。(完)
杭州8月4日電 (記者 陳溯)8月盛夏的午後，微風拂過杭州郊區一處村莊的稻田，紅瓦白牆的農居別墅沿著河岸井然有序排列，綠意盎然的村道、院落描繪出一幅和美鄉村的畫卷。這裡是杭州市蕭山區瓜瀝鎮梅林村，也是「千萬工程」的源起地，20多年來，梅林村已成為我國鄉村振興的樣板，它蝶變的密碼藏在綠水青山間。 ——「兩山」理論牽引綠色「蝶變」 梅林村位於蕭山區東部，是一個典型的沙地平原村莊，由錢塘江改道後圍塗而成，佔地面積1.88平方公裡。20世紀60年代，梅林全是沙地、泥路、茅草屋，被當地人稱為「爛梅林」。20世紀90年代，梅林村存在不少不規範的小企業，工廠與農房混雜分布，亂堆的垃圾和橫流的汙水嚴重影響村莊環境。 為重塑鄉村環境，梅林村積極求變，1998年，梅林村聯合村辦企業，實施了集工業廠區、農業園區、住宅樓區於一體的「三區合一」新農村建設，在全省率先建成村級別墅式農居小區。「千村示範、萬村整治」提出以來，梅林村繼續堅持「兩山」理論，走綠色發展之路。 梅林村村景。吳君毅 攝 「梅林村作為『千萬工程』的重要源起地之一，20多年來，始終努力走在鄉村蝶變之路的前沿，先後開展了三改一拆、五水共治、垃圾分類、電力『上改下』，建設了美麗庭院、美麗田園、美麗河道、美麗公路，村莊『綠色顏值』不斷攀升。」梅林村黨委書記楊燕江向記者表示。 ——生態發展換來「金山銀山」 打造村民嚮往的「詩意田園」，不僅讓梅林村的環境變好，也讓「綠水青山就是金山銀山」變成現實。 漫步在梅林村中，整齊乾淨的村道、風景優美的河岸、紅瓦綠樹相互掩映，村中心還有一座佔地19畝、設計現代的白色建築「美好生活中心」，內設鄉村數字書房、智慧健康服務站、無人超市，「梅好小街」裡的咖啡廳、麵館、非遺體驗等文旅業態應有盡有。 如今，梅林村藉助生態村莊風景，踐行產業融合理念發展文旅業態，同時挖掘耕讀文化等本土資源，打造「梅好哥」、「蕭山本味」等品牌，通過三產融合，梅林村已成為城市遊客心目中的「詩與遠方」。 「人氣最旺的時候，一天有上千名外地遊客。」楊燕江表示，通過築巢引鳳，大力吸引鄉村旅遊、民宿經濟、觀光農業等業態落戶梅林，「村裡好看、好玩，遊客自然會來，2024年梅林村接待遊客超5萬人次。」 ——「低碳＋智能」建設未來鄉村 在梅林村裡，隨處可見整齊鋪設的一排排深藍色光伏面板。國網杭州供電公司「零碳工程師」來涵彬介紹，梅林村目前有2座光伏電站，一是「美好生活中心」，是一個近零碳建築，年發電量超16萬千瓦時，可減少二氧化碳排放約94噸，二是光充儲一體化停車場，布局120千瓦分布式光伏，配置了30千瓦儲能。 梅林村光充儲一體化停車場。吳君毅 攝 數據顯示，光伏發電為村民帶來實實在在的民生紅利，不到兩年就回收成本並開始盈利，且村每年集體可以減少幾萬塊錢的費用。越來越多村民也想享受陽光帶來的額外收益，全村50多戶居民已在接洽安裝屋頂光伏。 在更廣闊的鄉野，梅林村漁光互補項目整合86餘畝池塘與39餘畝土地，水上發電、水下養魚，實現「一份土地，兩份收益」，預計每年可增村集體收入超11萬元。 近年來，梅林村將目光聚焦綠色產業的引進與培育，2025年，杭州奔馬低碳新材料智慧工廠在梅林村落戶，這家工廠用技術創新重構生產邏輯，高效乾燥技術讓蒸汽循環利用，廢棄PET回收體系每年減少10萬噸碳排放，為梅林村經濟注入綠色動力。 除了聚焦低碳產業，梅林村將數位技術融入鄉村建設之中，依託「瀝家園」平臺，村民可線上參與村務，通過智慧健康服務站「健康大腦」，梅林村已實現小病不出村、遠程會診等便捷服務。為吸引年輕人才，梅林村還打造了6000平方米的共享辦公空間，吸引40多名「數字遊民」入駐，涵蓋人工智慧創作、設計、自媒體等行業...... 二十年摸索，梅林村將「生態優勢」變成「民生福利」，未來也將繼續沿著綠色低碳之路前行，在綠水青山間書寫鄉村振興的答卷。(完)
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