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从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能的研究成果
环境温湿度、光照强度、水分、盐碱度、作物生理指标……这些参数关系农作物生长,现代农业通过农业信息智能感知技术便可轻松“一网打尽”。 然而实时监测这些指标需要电力驱动,电力无疑是智慧农业蓬勃发展的“源头活水”。田间地头常常难以铺设管线,而电池有限续航能力和污染风险又比较突出。因此发展农业信息“无源感知”是未来智慧农业一大趋势。 为更好地解决这一难题,浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队平建峰研究员课题组,提出了一种简便有效的方法,从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能。首次将摩擦纳米发电机技术应用于农用纺织品中,并用于降雨时雨水能的收集,通过能量转化获取电能。 这项研究,近日发表在国际知名期刊《纳米能源》( Nano Energy )上,论文第一作者为浙江大学生物系统工程与食品科学学院2020级博士研究生姜成美 ,通讯作者为平建峰研究员。 功能化纱线的制备流程及其在农业中的应用场景把摩擦纳米发电机装进农用纺织品的纱线里 南方地区经常暴雨成灾,造成农业生产的巨大损失。农用纺织品在大棚设施中最为常见,它能够遮阴挡雨,保护农作物。 如何从农业环境中挖掘能源? 浙大科研人员将这两者巧妙结合,通过纱线表面功能化,将摩擦纳米发电机依附在纱线上,织成智能化农用纺织品,利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流,源源不断地为智慧农业供能。装载摩擦纳米发电机的纱线可以说是智慧农业的“无源活水”。 这个研究灵感来自一场突如其来的大雨:仲夏时节,一场突如其来的倾盆大雨透过来不及关闭的窗户摧残了窗台边的绿植。这引起了研究人员的思考:“农作物所处的环境只会更恶劣,那么我们就想办法利用它的恶劣。”大棚不仅可以作为作物、动物的“保护伞”,还可以作为雨滴能的收集器。 实验数据显示,在9.5牛顿的连续力作用下,3厘米长的纱线就能产生7.7伏的电压。 平建峰介绍,未来通过连接储能设备,这些被改造的农用纺织品,不仅可以为种植业和畜牧业提供保护以提高农畜产品质量与产量,还可以为物联网感知器件源源不断地输送电能,从而开展农业信息的无源监测和实时提供天气状况。 功能化纱线在农用纺织品上的应用绿色能源在智慧农业中具有广阔应用 为什么雨滴的能量可以转化成电能呢? 这是因为对农用纺织品的纱线进行了特殊改造。科研人员在其表面覆盖了两层特殊材料——导电的碳化钛纳米材料和不导电的聚二甲基硅氧烷(一种高分子聚合物)。 功能化纱线收集雨滴能的原理 该聚合物能够防水并与环境中的雨水发生电子转移。而碳化钛感应电极,不仅具有高导电性能,还因其高电负性可以助力表面聚合物抢夺电子。因此在实现农用纺织品原有的农用保护材料、保温、遮阳、水土保持、排水灌溉、种子培育基材的功能基础上,还能从农业环境中源源不断地获取能源,为智慧农业提供驱动力,实现农业信息“无源实时感知”。 平建峰说,这两种材料具有良好的生物相容性,而且整个制备过程易于规模化和工业化。
浙江大学 2021-04-11
动态云服务请求下数据中心多能源的在线控制方法和系统
本发明公开了一种动态云服务请求下数据中心多能源的在线控 制系统,包括系统状态监控模块、负载调度模块和多源供能系统管理 模块,负载调度模块包括延时敏感型请求调度子模块和延时容忍型作 业调度子模块,系统状态监控模块用于每隔一段时间接收来自用户的 云服务请求,判断云服务请求是延时敏感型请求还是延时容忍型作业, 并在云服务请求是延时敏感型请求时将该云服务请求发送到负载调度 模块的延时敏感型请求调度子模块,在云服务请求是延时容忍型作业 时将该云服务请求发送到负载调度模块的延时容忍型作业调度子模 块。本发明能够优化数据中心供能系统的长期运营开销,并且不需要 提前获取任何系统数据或者假设任何的稳态分布。 完成人:金海、刘方明、邓维 
华中科技大学 2021-04-11
【人民网】直击高博会开幕首日:前沿科技与教育创新的精彩碰撞
第63届高等教育博览会在长春开幕。本届高博会以“融合·创新·引领:服务高等教育强国建设”为主题,吸引了近700家知名企业和1000余所高校参会。
云上高博会 2025-05-23
密封材料与元件性能测试与评价
1. 项目概述密封材料的性能主要包括密度、横向抗拉强度、柔软性、耐油性、烧失量等;它们是筛选和评价密封材料的依据。垫片的性能为密封元件的整体性态,可分成两类:一是与垫片质量控制有关的指标,如压缩率、回弹率、应力松弛率和泄漏率等;二是与连接结构的规范设计方法有关的垫片性能参数,如 m,y 值等。本研究室具有完善的测试装备和仪器,包括压缩回弹试验机、多功能全自动垫片综合性能试验机、垫片应力松弛试验机、非金属材料力学性能试验机、非金属密封材料结构分析系统、垫片加速寿命试验系统等。可为密封材料和元件生产和使用部门提供相关分析、测试和评价服务,为产品质量控制和新产品研发和连接设计参数的确定提供技术支持。此外可提供密封连接设计、选用、紧密性评价、可靠性维修等方面的技术服务,并已开发相应的专家系统。2. 技术优势: 原化工部静密封检测中心挂靠单位;20多个国家标准和行业标准起草单位;全国管路附件标准化技术委员会委员、化学工业专用密封标准技术委员会委员单位。3. 技术水平:国内领先,获奖成果
南京工业大学 2021-04-13
运动与健康
《运动与健康》全面地阐述体育运动与健康的关系、如何向体育运动要健康、不同运动项目的健康机制、运动损伤的预防与处理等基本内容。 《运动与健康》课程以人文社会科学的视野,将体育人文社会科学、运动人体科学和医学等相关学科有机地结合起来,系统、全面地阐述体育运动与健康的关系、如何向体育运动要健康、不同运动项目的健康机制、运动损伤的预防与处理等基本内容。《运动与健康》祝愿每一位同学掌握科学锻炼的方法,每天锻炼一小时,健康生活一辈子!
北京慕华信息科技有限公司 2021-02-09
教创赛专家报告荟萃⑩ | 华中科技大学光学与电子信息学院程孟凡:“智驭AI”——光电学科“训AI促学”能力培养范式创新与实践
华中科技大学光电信息学院在“智驭AI”实践中,参考建构主义学习为核心的理念思路,构建“设计-实践-反思”的教学迭代循环,实现学生能力达成。
高等教育博览会 2025-09-28
【中国教育新闻网】一场科技创新与产教融合的盛会
第63届高博会以“融合·创新·引领:服务高等教育强国建设”为主题。记者走进中铁·长春东北亚国际博览中心展馆,感受一场结合科技创新与产教融合、人才战略与区域振兴的盛会。
中国教育新闻网 2025-05-24
人工智能技术赋能5G超声设备
新冠肺炎常规通过病史、CT等进行病情评估,但重症病房应用超声不便,还需要评估重症患者的心脏等多器官,然而操作者绝大多数不是专业超声医生,这为如何在治疗重症患者的过程中更好地发挥超声的作用提出了难题。深圳国际研究生院袁克虹团队与深圳华声医疗技术股份有限公司合作,用人工智能技术赋能5G超声设备,增添采集心肺关键标准切面的导航以及关键参数的自动测量等功能,辅助医生对重症病人进行动态评估和治疗。 袁克虹团队与深圳华声医疗技术股份有限公司1月中旬组成研发团队,在已有合作工作的基础上,针对新冠肺炎重症患者临床超声的迫切需求开展联合攻关,半个月就获得了较好的成果。该技术从2月初开始在武汉协和西院等多家医院使用,在一定程度上辅助了医生对重症患者进行疾病的动态评估和治疗指导。 目前该技术正由国家感染性疾病临床研究中心(深圳市第三人民医院)牵头开展进一步研究,将完善和改进现有功能,优化远程诊断流程,实现超声为医生治疗重症患者提供更智能、更可靠、更专业的帮助。
清华大学 2021-04-10
高效率钙钛矿太阳能电池模块
上海交通大学 2021-04-11
一种简易型太阳能综合利用装置
简介:本发明公开了一种简易型太阳能综合利用装置,属于太阳能利用领域。本发明包括支撑架、聚光装置、集热发电组件和热水收集装置,所述的聚光装置和集热发电组件安装在支撑架上,聚光装置中装有平面反光镜,所汇聚光线照射在集热发电组件外表面,集热发电组件中设有集热水箱,该集热水箱通过输水管与热水收集装置连通,在水箱两侧分别设置有发电用光伏组件和光伏热电组件。本发明简化了集热发电组件的内部构造和系统组成,通过各个装置有机组合,实现了光伏发电、温差发电和光能制热的功能,增加了太阳能利用率,提高了集热发电效率,降低了成本。
安徽工业大学 2021-04-11
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