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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
国务院常务会:决定完善自然科学基金资助体系措施
国家自然科学基金为促进科研、培育人才发挥了重要作用。要深化改革,加大基础研究、应用基础研究、交叉科学等投入,强化青年人才支持,发挥基金引导作用、用好加计扣除政策吸引企业协同研究。深化国际科研合作。
新华社 2022-06-24
国家自然科学基金共享航次计划2022年度项目指南
国家自然科学基金共享航次计划(以下简称共享航次计划)用于资助海洋科学考察船和潜水器(以下简称考察船和潜水器),为必需进行海洋和极地科学考察的国家自然科学基金资助项目提供稳定、可靠的调查设施保障,以确保考察任务的实施,获取海洋和极地现场观测资料,推动海洋科学调查资料共享,培养和增强海洋科技人才出海考察经验,促进我国海洋科学考察设施资源合理利用,为提升我国海洋科学基础研究原始创新能力提供必要的条件保障,为实施海洋强国战略及促进全球、区域海洋管理和可持续发展提供科技支撑。
自然科学基金委 2022-08-23
国家自然科学基金委官方发布2023年常见问答
日前,国家自然科学基金委已经更新了 2023 年常见问答,涉及申请、实施、结题、经费等四个部分;内容非常详尽,并且为国家自然科学基金委官方出品,可以说这是各位申请人、负责人、依托单位管理人员学习掌握的重要材料。
国家自然科学基金委 2023-03-06
【中国科学报】自然科学基金委公布多项改革措施
2024年,自然科学基金委将不断优化完善人才资助体系,围绕人才培养、联合资助、重大类型项目管理等制定出台一系列改革举措,不断提升科学基金的资助效能。
中国科学报 2023-12-22
2024年度国家自然科学基金项目指南正式发布
《指南》主要内容包括科学基金最新改革举措、申请规定、资助政策、资助领域和方向等,并对各类项目的定位、申请条件和相关要求分别进行了介绍与说明,是国家自然科学基金资助工作的重要依据,也是国家自然科学基金申请人必读的参考文献。
国家自然科学基金委员会 2024-01-12
巨噬细胞靶向的眼用抗炎抗过敏纳米胶体制剂
 药物制剂2. 体外抗炎作用与阴性对照组相比,脂质体滴眼剂对巨噬细胞分泌炎性细胞因子NO和TNF- a的抑制作用更明显(p<0.01)。与阳性对照组相比,阳性对照组(地塞米松溶液,250μg/mL)与脂质体(18250μg/mL)的体外抗炎作用无显著差异(p﹥0.05)。说明脂质体滴眼液具有良好的体外抗炎作用。结果如表和图所示。Table. Effect on NO and TNF-α secretion in RAW264.7 cells. (mean ±SD, n=6)Fig. 8. (A) Effect on TNF-α secretion of RAW264.7 cells, (B) Effect on the secretion of inflammatory mediator NO in RAW264.7 cells.3. 体内抗炎效果体内抗炎效果结果见下图。知识产权类型:发明专利知识产权编号:CN2019106249078技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
郑州大学 2021-04-11
超高细胞浓度光合细菌的培养和产业化生产技术
光合细菌是地球上最古老的光合作用原核生物,广泛分布于海洋、湖泊和河流中,因其不仅具有极高的营养价值,可明显提高养殖动物的生长速度和抗病能力,而且具有重要的去除污染物净化环境的功能,在畜牧、水产养殖和环境治理等领域都有非常重要和广泛的应用前景与价值。 应用领域:下面都是光合细菌使用效果的文献报道。 水产养殖:可提高对虾出苗率30%左右,出苗对虾规格整齐强壮,提高了虾苗的抗病和促生长效果,同时可以改善水质。用量10毫升/立方水体。 观赏鱼病防治:可防治金鱼的烂鳃病和水霉病。用量1~4%。 轮虫养殖:对鱼、虾、蟹人工育苗养殖阶段的重要活饵料轮虫的培养具有明显的促进作用。用量0.6毫升/升。 肉奶牛养殖:奶牛日产奶量增加2~3公斤,增产幅度7-22%。肉牛日多增重0.2公斤。用量250毫升/牛日。 鸡饲养:出栏成活率提高1.9%,出栏效益增加0.57元/只。乌鸡生长率提高17%。蛋鸡产蛋率提高,蛋的品质更好。用量0.4毫升/只日。 兔饲养:兔月多增重150克,提高25%,同时提高了兔病的痊愈率和抗病能力。
北京科技大学 2021-04-11
升麻素苷在制备髓源性抑制细胞抑制药物应用
本发明涉及药物化学领域,具体而言,涉及升麻素苷作为髓源性抑制细胞(Myeloid-derivedsuppressorcells,MDSCs)抑制剂的用途,即升麻素苷在制备髓源性抑制细胞抑制药物中的应用。升麻药材取自升麻,大三叶升麻与兴安升麻的根状茎。性凉;味甘辛微苦;归肺、脾、胃经。主要功效:发表透疹,清热解毒,升阳举陷。关于升麻素苷目前研究主要集中在它对心血管系统的作用、镇静、抗惊厥作用、解热降温作用、对平滑肌的作用。研究表明升麻素苷可以剂量依赖性的抑制MAPK,NF-κB,JAK2/STAT3信号通路的激活进而抑制iNOS,COX-2和前列腺素E2(PGE2)的表达和TNFα,IL-1β和IL-6的产生。本发明提供了升麻素苷作为髓源性抑制性细胞(Myeloid‑derivedsuppressorcells,MDSCs)抑制剂药物中的应用。研究结果显示升麻素苷可以抑制机体MDSCs的产生和募集活化,并且提高CD3+CD8+T细胞的含量,从而提高机体的免疫调节能力,其不仅适用于制备抗肿瘤药物,而且适用于自身免疫性疾病,感染性疾病,炎性介导的组织损伤等药物的制备。除此以外,升麻素苷能够
南开大学 2021-04-10
TNFSF15人脐带血造血干细胞体外扩增
发明专利CN201610351466.5
南开大学 2021-04-10
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