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本發(fā)明公開了基于組合屏幕的俯仰多視角懸浮式全景空間三維顯示裝置，包括：組合式偏折型散射屏、高速投影機(jī)、圖像控制模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)模塊、電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。高速投影機(jī)把三維物體不同俯仰視角的水平360°視場(chǎng)組合圖像同時(shí)投影到組合式偏折型散射屏上的不同區(qū)域。組合式偏折型散射屏的每個(gè)區(qū)域均可控制不同角度入射光線的垂直偏折及發(fā)散角度和水平發(fā)散角度，保證圍繞觀看的不同高度的觀察者的雙眼都能觀察到與其視點(diǎn)位置相符合的立體圖像，實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)的三維場(chǎng)景懸浮于組合式偏折型散射屏的上方。本發(fā)明中俯仰多視角懸浮式全景空間三維顯示具有供多人俯仰多視角、水平360°全視場(chǎng)裸眼同時(shí)觀看、空間遮擋消隱、可探入觸摸交互等特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了舟形藻的一種開放式培養(yǎng)方法及其專用培養(yǎng)基。本發(fā)明所提供的培養(yǎng)基為ZWN，其配方為：硝酸鉀，180-220mg；磷酸二氫鈉，18-22mg；硅酸鈉，270 -330mg；脲素，7-9mg；維生素B1，350-450μg；乙二胺四乙酸二鈉，5-7mg；氯化鐵，5-7mg；海水定容至1升。應(yīng)用本發(fā)明所提供的培養(yǎng)基培養(yǎng)舟形藻，包括如下步驟：1)用海水配置培養(yǎng)基；2)在藻種密度為3×105細(xì)胞/毫升是，按舟形藻與培養(yǎng)基體積比為1:5-9的比例將舟形藻接種到培養(yǎng)基中，在19-25℃，光照強(qiáng)度3000 -6000Lux，光照時(shí)間8-12h/天條件下通氣培養(yǎng)。舟形藻在本發(fā)明所提供的ZWN培養(yǎng)基中生長(zhǎng)速度快，生物量高；加入碘化鉀，能有效達(dá)到防治綠藻污染的目的，可以采用開放式的培養(yǎng)方式大規(guī)模獲得舟形藻及其目標(biāo)產(chǎn)物，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

一種抗腫瘤活性的大黃素和5-氟尿嘧啶拼合物及其制備方法，屬于用于抗腫瘤藥物的衍生物。本發(fā)明的大黃素和5-FU拼合的衍生物，為3-取代的1-(1,6,8-三甲氧基-3-甲基-9,10-蒽醌-2-甲基)-5-氟尿嘧啶衍生物，其制備方法是以大黃素為原料，經(jīng)6,8-二甲基化、2位羥甲基化、1位甲基化、再將2位羥甲基氯代，然后與5-FU的N1位連接，最后將得到的拼合物與不同的鹵代烷或取代氯芐進(jìn)行N3-烷基化，得到目標(biāo)化合物。本發(fā)明的大黃素和5-氟尿嘧啶的拼合物對(duì)腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞具有較好的選擇性，可用于制備治療癌癥的藥物。體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明提供的拼合物與5-FU及大黃素相比，對(duì)正常細(xì)胞的毒性明顯降低。

近年來，磁振子電子學(xué)在信息計(jì)算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價(jià)值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進(jìn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)信息處理，有望實(shí)現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實(shí)現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長(zhǎng)距離的磁振子輸運(yùn)始終是磁振子電子學(xué)研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長(zhǎng)距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長(zhǎng)度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對(duì)磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長(zhǎng)度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值：二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動(dòng)磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長(zhǎng)度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設(shè)計(jì)和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級(jí)博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級(jí)本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。

(1) 在國(guó)內(nèi)首次建立了網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式庫。該模式庫包括面向獨(dú)立企 業(yè)、面向企業(yè)集團(tuán)、面向區(qū)域、面向行業(yè)、面向企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟等五大類網(wǎng)絡(luò)化 制造系統(tǒng)模式，每類模式包括體系結(jié)構(gòu)、實(shí)施方案、軟件集成接口、運(yùn)行模式和 實(shí)施案例。其中創(chuàng)新性和效益比較突出的兩類模式是： ?在國(guó)內(nèi)首次提出了企業(yè)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式一一基于企業(yè)內(nèi)、外部 網(wǎng)絡(luò)化制造的企業(yè)信息化模式，設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)，在各大中型企業(yè) 成功實(shí)施和應(yīng)用。 ?在國(guó)內(nèi)外首次提出了面向區(qū)域制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式一一“區(qū)域 性網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)"模式，被第27屆國(guó)際計(jì)算機(jī)和工業(yè)工程大會(huì)選為大會(huì)主題報(bào) 告。被國(guó)家科技部列入了國(guó)家863計(jì)劃，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。并成功設(shè)計(jì) 出了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式，已在我國(guó)3個(gè)省市得到了成功應(yīng)用。（2）在國(guó)內(nèi)以領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)中標(biāo)國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)化制造平臺(tái)"， 在此基礎(chǔ)上開發(fā)成功了我國(guó)第一個(gè)多功能的網(wǎng)絡(luò)化制造平臺(tái)，通過科技部的驗(yàn) 收。平臺(tái)由集成框架和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等五個(gè)層次組成。最頂層是應(yīng)用功能 系統(tǒng)層，其中應(yīng)用效果比較突出的應(yīng)用功能系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)化分銷管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化 銷售與定制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作支持系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化軟件資源共享支持系統(tǒng)； 前兩個(gè)功能系統(tǒng)被國(guó)內(nèi)外院士、專家組成的鑒定委員會(huì)鑒定為“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先" 和“國(guó)際先進(jìn)水平"。

這一強(qiáng)磁場(chǎng)下的不飽和磁性與非相對(duì)論型的拓?fù)淦接闺娮映尸F(xiàn)的飽和磁性截然相反，是相對(duì)論型的電子所獨(dú)具的指針性屬性。 由于各種拓?fù)潆娮硬牧系哪軒?duì)于包括自旋軌道耦合以及化學(xué)勢(shì)在內(nèi)的各種參數(shù)高度敏感，決定電子拓?fù)湫再|(zhì)的能量尺度可能小至毫電子伏特量級(jí)，因此通常的譜學(xué)測(cè)量如角分辨光電子譜等往往無法分辨能帶的細(xì)節(jié)。而普通的電輸運(yùn)測(cè)量只能表征費(fèi)米面的貝里曲率，無法區(qū)分相對(duì)論型的電子能帶是否存在能隙。這項(xiàng)對(duì)于拓?fù)潆娮硬牧系拇判匝芯浚Y(jié)合了理論計(jì)算與強(qiáng)磁場(chǎng)下的實(shí)驗(yàn)表征，提出了探測(cè)相對(duì)論型的電子的一種決定性指針。該工作已在《自然?通訊》上發(fā)表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions.

1、 本項(xiàng)目屬網(wǎng)絡(luò)化制造領(lǐng)域，是先進(jìn)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代 管理技術(shù)等學(xué)科的交叉領(lǐng)域。獲得了 2006年度國(guó)家教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 2、 項(xiàng)目主要科技成果如下： (1)   在國(guó)內(nèi)首次建立了網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式庫。該模式庫包括面向獨(dú)立企 業(yè)、面向企業(yè)集團(tuán)、面向區(qū)域、面向行業(yè)、面向企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟等五大類網(wǎng)絡(luò)化 制造系統(tǒng)模式，每類模式包括體系結(jié)構(gòu)、實(shí)施方案、軟件集成接口、運(yùn)行模式和 實(shí)施案例。其中創(chuàng)新性和效益比較突出的兩類模式是： ?在國(guó)內(nèi)首次提出了企業(yè)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式一一基于企業(yè)內(nèi)、外部 網(wǎng)絡(luò)化制造的企業(yè)信息化模式，設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)，在各大中型企業(yè) 成功實(shí)施和應(yīng)用。 ?在國(guó)內(nèi)外首次提出了面向區(qū)域制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式一一“區(qū)域 性網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)"模式，被第27屆國(guó)際計(jì)算機(jī)和工業(yè)工程大會(huì)選為大會(huì)主題報(bào) 告。被國(guó)家科技部列入了國(guó)家863計(jì)劃，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。并成功設(shè)計(jì) 出了相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式，已在我國(guó)3個(gè)省市得到了成功應(yīng)用。 (2)   在國(guó)內(nèi)以領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)中標(biāo)國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)化制造平臺(tái)"， 在此基礎(chǔ)上開發(fā)成功了我國(guó)第一個(gè)多功能的網(wǎng)絡(luò)化制造平臺(tái)，通過科技部的驗(yàn) 收。平臺(tái)由集成框架和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等五個(gè)層次組成。最頂層是應(yīng)用功能 系統(tǒng)層，其中應(yīng)用效果比較突出的應(yīng)用功能系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)化分銷管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化 銷售與定制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作支持系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化軟件資源共享支持系統(tǒng)； 前兩個(gè)功能系統(tǒng)被國(guó)內(nèi)外院士、專家組成的鑒定委員會(huì)鑒定為“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先" 和“國(guó)際先進(jìn)水平"。市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析： 制造業(yè)量大面廣，是一個(gè)國(guó)家和區(qū)域的支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前，制造全球化和制造 網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代制造業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。本項(xiàng)目成果一方面能為一個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) 化制造和云制造服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供方法、方案、技術(shù)、成果和產(chǎn)品支 持，另一方面也能為一個(gè)企業(yè)實(shí)施互聯(lián)網(wǎng)+和云制造，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的融 合創(chuàng)新提供方法、方案、技術(shù)、成果和產(chǎn)品支持，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。 本項(xiàng)目成果已在長(zhǎng)安、力帆、鐵馬、貴陽普天等多家大型企業(yè)和華陶、華洋 等數(shù)十個(gè)中小企業(yè)以及重慶、泉州市、內(nèi)江市等多個(gè)區(qū)域得到成功應(yīng)用，已 取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，并且有廣闊的應(yīng)用前景。例如：長(zhǎng)安汽車公 司、重慶力帆集團(tuán)等大型企業(yè)應(yīng)用本成果中企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式及相關(guān)技 術(shù)，建立了創(chuàng)新的企業(yè)信息化系統(tǒng)，取得顯著的應(yīng)用效益；又如，重慶華洋電器集團(tuán)、江津增壓器廠等大型企業(yè)系統(tǒng)地應(yīng)用了本成果網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)模式及網(wǎng)絡(luò) 化制造平臺(tái)中有關(guān)技術(shù)，系統(tǒng)實(shí)施和建立了創(chuàng)新的企業(yè)信息化系統(tǒng)，取得了顯著 的應(yīng)用效益。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了獨(dú)特的液態(tài)金屬旋涂工藝，制成了金屬鈉薄膜，首次揭示了金屬鈉膜的優(yōu)異光波段等離激元特性。

超級(jí)電容器是一種新型綠色儲(chǔ)能器件，擁有比功率大、充放電效率高， 壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電 子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車、無線通訊設(shè)施、信號(hào)監(jiān)控、太陽能及風(fēng) 力發(fā)電等領(lǐng)域。開發(fā)具有高能量、高循環(huán)性和低成本的超級(jí)電容器是該領(lǐng)域 未來重要研究之一。電極材料作為超級(jí)電容器的核心組成部分，對(duì)其儲(chǔ)能 性能有著至關(guān)重要的影響，而具有高理論容量、低價(jià)格的過渡金屬基化合物 （Fe、Co、Ni）是實(shí)現(xiàn)高容量、低成本超級(jí)電容器首選的電極材料。以過渡金 屬基化合物為主要研究對(duì)象，對(duì)其組分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)控，通過儲(chǔ)能性能測(cè) 試及儲(chǔ)能機(jī)理分析，為開發(fā)高性能、低成本的活性電極材料提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 這一研究的開展，給組裝超高能量密度的超級(jí)電容器并使其從實(shí)驗(yàn)室走向我們 的日常生活帶來了新的前景。1. 先進(jìn)性及產(chǎn)業(yè)化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級(jí)電容器發(fā)展的 主旋律，其中能量密度低是超級(jí)電容器發(fā)展面臨的主要問題，因此開發(fā)出具 有高能量、成本低的超級(jí)電容器迫在眉睫。就提高性能而言，超級(jí)電容器的 電極改進(jìn)是重點(diǎn)，主要途徑是通過提高電壓窗口和提高電極材料的比電容。目前針對(duì)超級(jí)電容器電極材料的研究主要集中在：(1)改進(jìn)現(xiàn)有的電極材料;(2)開發(fā)新型電極材料；(3)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)低成本化。目前在全球范 圍內(nèi)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平的超級(jí)電容器基本都是以雙電層為儲(chǔ)能機(jī)制的活性 碳基超級(jí)電容器，而以贋電容為儲(chǔ)能機(jī)制的超級(jí)電容器尚處于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階 段，因此超級(jí)電容器還有很大的發(fā)展空間。2. 對(duì)所在行業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響：根據(jù)超級(jí)電容器的容量大小 和功率密度，可以將其用作后備電源、替換電源和主電源。當(dāng)主電源發(fā)生故障 而不能正常使用時(shí)，超級(jí)電容器便起到后備補(bǔ)充作用，它具有壽命長(zhǎng)、充放電快 和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)用作替換電源時(shí)，主要應(yīng)用于對(duì)環(huán)境變化有特殊要 求的場(chǎng)合，例如白天太陽能提供電源并對(duì)超級(jí)電容器充電，晩上則由超級(jí)電 容器提供電源。作為主電源時(shí)，主要利用超級(jí)電容的大功率密度，一般是一tin個(gè)或幾個(gè)超級(jí)電容器通過一定的方式連接起來持續(xù)釋放幾毫秒至幾秒的大電 流，放電之后，再由低功率的電源對(duì)其充電。3.   市場(chǎng)分析：根據(jù)IDTechEX數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年超級(jí)電容器全球市場(chǎng)規(guī)模為11 億美元，預(yù)計(jì)到2018年，超級(jí)電容器全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到32億美元，年復(fù)合 增長(zhǎng)率為31%,并預(yù)測(cè)將會(huì)以此速度預(yù)計(jì)到2018年，超級(jí)電容器全球市場(chǎng)規(guī)模 將達(dá)到32億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為31%,并預(yù)測(cè)將會(huì)以此速度繼續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó) 將“超級(jí)電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)"列入到《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技 術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。有數(shù)據(jù)顯示， 2015年國(guó)內(nèi)超電市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過了 70億元，因此，在這樣的一個(gè)大背景下， 研究新材料以開發(fā)具有超高能量密度的超級(jí)電容器具有非常大的市場(chǎng)前景。

環(huán)境溫濕度、光照強(qiáng)度、水分、鹽堿度、作物生理指標(biāo)……這些參數(shù)關(guān)系農(nóng)作物生長(zhǎng)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)通過農(nóng)業(yè)信息智能感知技術(shù)便可輕松“一網(wǎng)打盡”。 然而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些指標(biāo)需要電力驅(qū)動(dòng)，電力無疑是智慧農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展的“源頭活水”。田間地頭常常難以鋪設(shè)管線，而電池有限續(xù)航能力和污染風(fēng)險(xiǎn)又比較突出。因此發(fā)展農(nóng)業(yè)信息“無源感知”是未來智慧農(nóng)業(yè)一大趨勢(shì)。 為更好地解決這一難題，浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院IBE團(tuán)隊(duì)平建峰研究員課題組，提出了一種簡(jiǎn)便有效的方法，從農(nóng)業(yè)環(huán)境中挖掘自然能源并將其高效轉(zhuǎn)化為電能。首次將摩擦納米發(fā)電機(jī)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)用紡織品中，并用于降雨時(shí)雨水能的收集，通過能量轉(zhuǎn)化獲取電能。 這項(xiàng)研究，近日發(fā)表在國(guó)際知名期刊《納米能源》（ Nano Energy ）上，論文第一作者為浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院2020級(jí)博士研究生姜成美 ，通訊作者為平建峰研究員。 功能化紗線的制備流程及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景把摩擦納米發(fā)電機(jī)裝進(jìn)農(nóng)用紡織品的紗線里 南方地區(qū)經(jīng)常暴雨成災(zāi)，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大損失。農(nóng)用紡織品在大棚設(shè)施中最為常見，它能夠遮陰擋雨，保護(hù)農(nóng)作物。 如何從農(nóng)業(yè)環(huán)境中挖掘能源？ 浙大科研人員將這兩者巧妙結(jié)合，通過紗線表面功能化，將摩擦納米發(fā)電機(jī)依附在紗線上，織成智能化農(nóng)用紡織品，利用雨水沖刷時(shí)的電子轉(zhuǎn)移與流動(dòng)產(chǎn)生電流，源源不斷地為智慧農(nóng)業(yè)供能。裝載摩擦納米發(fā)電機(jī)的紗線可以說是智慧農(nóng)業(yè)的“無源活水”。 這個(gè)研究靈感來自一場(chǎng)突如其來的大雨：仲夏時(shí)節(jié)，一場(chǎng)突如其來的傾盆大雨透過來不及關(guān)閉的窗戶摧殘了窗臺(tái)邊的綠植。這引起了研究人員的思考：“農(nóng)作物所處的環(huán)境只會(huì)更惡劣，那么我們就想辦法利用它的惡劣。”大棚不僅可以作為作物、動(dòng)物的“保護(hù)傘”，還可以作為雨滴能的收集器。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在9.5牛頓的連續(xù)力作用下，3厘米長(zhǎng)的紗線就能產(chǎn)生7.7伏的電壓。 平建峰介紹，未來通過連接儲(chǔ)能設(shè)備，這些被改造的農(nóng)用紡織品，不僅可以為種植業(yè)和畜牧業(yè)提供保護(hù)以提高農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量，還可以為物聯(lián)網(wǎng)感知器件源源不斷地輸送電能，從而開展農(nóng)業(yè)信息的無源監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)提供天氣狀況。 功能化紗線在農(nóng)用紡織品上的應(yīng)用綠色能源在智慧農(nóng)業(yè)中具有廣闊應(yīng)用 為什么雨滴的能量可以轉(zhuǎn)化成電能呢？ 這是因?yàn)閷?duì)農(nóng)用紡織品的紗線進(jìn)行了特殊改造。科研人員在其表面覆蓋了兩層特殊材料——導(dǎo)電的碳化鈦納米材料和不導(dǎo)電的聚二甲基硅氧烷（一種高分子聚合物）。 功能化紗線收集雨滴能的原理 該聚合物能夠防水并與環(huán)境中的雨水發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。而碳化鈦感應(yīng)電極，不僅具有高導(dǎo)電性能，還因其高電負(fù)性可以助力表面聚合物搶奪電子。因此在實(shí)現(xiàn)農(nóng)用紡織品原有的農(nóng)用保護(hù)材料、保溫、遮陽、水土保持、排水灌溉、種子培育基材的功能基礎(chǔ)上，還能從農(nóng)業(yè)環(huán)境中源源不斷地獲取能源，為智慧農(nóng)業(yè)提供驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息“無源實(shí)時(shí)感知”。 平建峰說，這兩種材料具有良好的生物相容性，而且整個(gè)制備過程易于規(guī)模化和工業(yè)化。