中国科学家构建出新型人工碳晶体******
中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。
中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武介绍:“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,引起了广泛关注与研究热潮。
“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)
甘肃肃州种业“新事”:5G无人驾驶作业 种子有了“身份证”******
1月上旬,甘肃酒泉市肃州区国家现代种业产业园内,科研人员进行种子实验。李建平 摄
(新春走基层)甘肃肃州种业“新事”:5G无人驾驶作业 种子有了“身份证”
中新网兰州1月11日电 (闫姣 刘潇田鹏鹤)作为以蔬菜花卉制种产业为主的“国字号”产业园,位于甘肃酒泉市的肃州区国家现代种业产业园随处可见“肃州种子播种全球”的标语。该产业园管理办公室主任芦克明解释这种“底气”时说,肃州种子占据全国市场的一半以上,并销往全球数十个国家和地区。
肃州土壤肥沃,光照充足、气候干燥,昼夜温差大、天然隔离条件好,是全球公认的最具优势的农作物制种区之一,被誉为“天然的种子繁育场和种子生产黄金带”。从专注于为国外作物制种,到如今拥有自主知识产权品种,40余年来,肃州种业不断与时偕行。
有多年农机产品生产经验的酒泉奥凯种子机械有限公司,见证了肃州种业的发展。企业技术中心主任付秋峰1月上旬接受中新网记者采访时称,企业由生产种子加工机械的“小铁匠铺”起步,到如今成为业界“领头羊”,目前已布局种子全产业链,“我在很多文献中看到,肃州区种业也经历了由小到大的发展过程。”
肃州区“老牌”企业奥凯种子机械有限公司陈列展示各类种子。闫姣 摄
“每条加工线每小时的种子加工量为10吨,正在往每小时15吨发展。”付秋峰说,以前种子加工手段落后,效率、规模都提不上去,这几年在自动化方面进步很快,新近研发的5G无人驾驶抽雄机,再次延长了制种业的产业链。
据该企业下属田间育种装备制造公司经理侯景僖介绍,无人导航抽雄机主要用于杂交制种玉米的去雄作业,以获得最优质杂交玉米种子,通过提前设置程序,规划路径,自动完成田间作业,“以前进口设备进价高,且有些水土不服,需要人工一颗一颗抽取玉米雄穗,劳动强度大。我们研发这款产品后,一天能代替近300人工。”
如今,酒泉市已有200多家登记注册种子生产企业,已建成种子生产基地50多万亩,参与制种农户7.2万多户,先后培育了玉米、花卉和蔬菜种子品牌20多个,审定、登记各类农作物品种1000多个,制种成了当地的“金字招牌”。
制种为当地带来“名声”的同时,也引来了投资,敦煌种业先锋良种有限公司就是一家中外合资企业。中新网记者走访该公司生产车间时看到,各个生产线有蓝色、粉色、红色、紫色的玉米种子在生产线上传送,每个包装袋上都有二维码,是该产品的“身份证”,便于消费者识别产品真伪。
该企业后段加工负责人闫常斌说,目前生产车间在售的有26个品种,而且每年还有新研发的产品,“单粒播种由我们公司首先提出,而且在售产品的核心竞争力在于所有质量指标在行业领先,高于国家标准。根据客户不同需求和病虫害的影响,我们有不同配方。”
图为肃州区应用于种子制造业的5G无人驾驶抽雄机。李建平 摄
酒泉蓝翔园艺副总经理郭海辉称,企业主要以花卉种子加工生产为主,而且自建了种质资源库,种质资源达到3200份,在2020年通过了国家级评审,“后期也会通过引种,来增加存放的草本花卉种质资源。”
目前,酒泉正以国家级现代种业产业园为引领,构建研发繁育、种植加工、检验检测、机械制造、流通服务于一体的现代种业全产业链,致力于打造国家级玉米种子基地和世界级蔬菜花卉种子基地。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)