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)
拉薩8月14日電 題:破解西藏水稻種植「密碼」 高原人民初嘗大米豐收喜悅 記者 趙延 「8月是水稻孕穗的關鍵期,不知道加查的水稻長得怎麼樣了?」遠在河南學習的範春捆還是很關心當前水稻的長勢,他思慮再三,還是定了8月10日回拉薩的機票,連夜趕到西藏加查縣。 8月11日,範春捆在西藏山南加查縣冷達鄉共康村水稻田裡觀察水稻孕穗情況。 發 陳立超 攝 西藏自治區農牧科學院農業研究所副研究員範春捆2006年畢業於河南農業大學,通過西藏區外人才引進來到拉薩工作。範春捆回憶,當時他被分到日喀則市白朗縣巴雪試驗站,跟著農業種植經驗豐富的禹代林老師一起蹲點搞科研。 「我們去推廣『標準化種植技術』。」範春捆介紹,就是指導當地農民包衣種子,去除青稞地的雜草、噴灑除草劑等。天天往地裡跑,很快他的臉曬脫皮了,嘴巴乾裂出一道道口子,回到住處還要自己挑水做飯,「那時條件是真苦。」範春捆也找過老師抱怨,但是禹代林總是樂呵呵地鼓勵他:「小夥子,慢慢就好了。」 他和老師一幹就是8年,慢慢真的好起來了。如今的日喀則成了「西藏的糧倉」,農業種植已實現機械化、標準化,老百姓有更多的時間去務工,蓋了新房子、買了轎車。 2014年,範春捆回到了農業研究所,開始研究小麥育種。 「什麼?要在西藏試種旱稻?」2018年9月範春捆突然接到新任務。他想,西藏溫度這麼低,種植旱稻簡直是天方夜譚,最終他還是硬著頭皮答應試試。 範春捆先在西藏和平解放後開墾的第一塊耕地上種了來自全國各地的700多個稻穀品種,同時在溫室裡也種了對比實驗。「結果,大田裡所有的稻子都長不高,結穗很小、空殼,而溫室的稻子可以生長發育和結實。」究其原因,主要是極端低溫和積溫不足造成的。 次年,他聽從唐亞偉研究員的建議,旱稻改為水田,長勢依然不理想。明知沒有希望,一年來,他每天依然去試驗田觀察、記錄水稻植株的變化。 2020年9月4日,範春捆回想起那一天,仍歷歷在目。他跟愛人吃過晚飯去散步,溜達到試驗田。遠遠望去,有一株水稻微微低了頭。「當時激動得心都快飛出來了。」範春捆利索地脫鞋下田,來到這株水稻旁邊,手一捏穎殼,冒出了白漿。「成了!」他高興地對著愛人喊道。 之後的三年,通過南繁加代育種技術,他從那株雜合體水稻中系統選育出LS-68和LS-2兩個水稻新品系。根據海拔和氣候條件,他選取拉薩市區(海拔3650米)、山南市加查縣(海拔3217米)、林芝市巴宜區(海拔2990米)和察隅縣(海拔1500米)等地,進行不同生態適應性鑑定。「之所以,在這麼多地方設置試驗田,就是看看什麼地方更適合水稻的生長。」範春捆說。 資料圖為3月27日範春捆(右二正面)在林芝察隅縣沙瑪村指導村民水稻播種 發 範春捆供圖 「高原種水稻核心就是種子。」範春捆介紹,這兩個種子耐低溫、抗鹽鹼、高光效。通過田間試驗,2023年,山南市加查縣冷達鄉巴達村試驗點20畝水稻首次迎來豐收,總產量達到2萬斤。當地百姓初嘗大米豐收的喜悅,「第一次吃到自己種的大米,太驚喜了。」村民卓嘎說。經過範春捆的悉心指導,如今,當地村民已熟練掌握了水稻種植技術,從育秧到收穫,村民們都可以自己完成。 8月11日,範春捆(右二)告訴冷達鄉共康村村民近期田間管理注意事項。發 陳立超 攝 此次,範春捆來到冷達鄉共康村水稻田邊,一片翠綠映入眼帘,他對水稻的長勢十分滿意:「在沙地上長成這樣,已經非常好了。」對比去年的收成,範春捆預測今年畝產量將約達1200斤。 範春捆表示,過去,西藏水稻主要在林芝市察隅縣、墨脫縣等低海拔地區種植,現今高海拔水稻試驗成功,填補了西藏高海拔地區水稻種植的空白,不但突破世界水稻種植極限,也為西藏糧食多元化發展提供了核心科技支撐,更為全中國乃至全球水稻耐寒育種和栽培起到了積極的推動作用。 隨著西藏經濟與社會發展,居民飲食習慣發生了很大變化,從舊時的粗放單一,到現在飲食結構均衡多樣、營養全面。大米正逐步成為西藏多數人的主糧之一。(完)
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