华中农业大学脉动真空灭菌器项目竞争性磋商

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。

成果描述：通过对QCM（石英晶体微天平）技术和检测标的物的化学特性的研究，课题组成功研制出一种基于石英晶体微天平（QCM）的生物医学农业等多领域快速低成本检测技术新型自动检测系统。课题组与中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室建立了良好的长期合作关系。所研制的系统已经在中国农业科学院和四川大学生物治疗国家重点实验室的配合下完成了测试和实验，拿到了大量实验数据资料，完成了系统效能评估。经过实验得到数据说明了课题组研制的测试系统具有实时性好、分辨率高、成本低、体积小、操作方便等优点。该测试系统的检测精度可以达到纳克级别。 以在重金属检测领域中的应用为例，国外目前对重金属离子的定量检测主要有紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、电感耦合等离子体法（ICP）、Ｘ荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）等。我国对重金属污染十分重视，目前国内对重金属离子的定量检测主要还是借鉴国外一些常用的检测方法。但是这些检测方法价格普遍昂贵、操作相对繁琐且检测限仅可达纳克（ng）级。国家每年都要花费大量的财力、人力和物力来检测各种领域里的重金属。该测试系统的研制成功将会提供一种全新的、低成本的、简单有效的检测重金属的方法。该成果不仅可以应用于农产品中的重金属离子检测，其在环保和生化领域同样拥有极大的应用前景。

轧钢生产线轧制过程中，切头、切尾及切边过程中产生的大量“废钢”是炼钢过程所使用废钢的极佳原料。“废钢”作为转炉炼钢的原材料和冷却剂要有合适的块度和外形尺寸,以保证从炉口顺利加入转炉。本生产线可将“废钢”全自动的剪切为转炉炼钢所需的碎块。 生产线首次将炼钢调温料进行全自动化连续生产，具有结构简单、自动化程度高、产品规格可调性强、可有效降低工人劳动强度、生产安全高效且使用寿命长的优点。目前，我国将轧钢生产线产生头尾料及边角料剪切为炼钢调温原料均由人工送料方式将物料搬运至剪切机剪切完成。其他公司无全自动化剪切生产相关技术。生产线的开发，可填补国内市场空白。

项目成果/简介:利用集成技术生产多效性琼胶，生产节水、节能、减少环境污染的新的生产工艺和多样化。多功能性产品。琼胶生产的在线检测控制技术（增量处理技术）。液态体系胶的生产技术。琼胶寡糖的生产工艺与构效。江蓠（功能）食品开发（凉粉、果冻）。项目阶段:工业化生产阶段效益分析:据报道目前世界琼胶年需求量在20000吨以上，但世界琼胶产量仅为10000吨左右。因此国际市场琼胶价格逐年上升，目前优质琼胶价格为2万美元/吨左右。我国目前琼胶产量约为500吨/年，仅占世界总产量的5%，而且生产出的琼胶质量差，主要体现在凝胶强度低，很大一部分在400g/cm以下，色泽达不到要求。因此我国目前琼胶生产远远满足不了国内外市场的需要，具有很大的市场前景。我国是海藻养殖大国，具有长远的海岸线和海藻养殖带。海藻资源的高值化开发利用和深加工是我国目前科研和生产领域的主攻方向，因而根据目前的生产原料特点和资源状况，拟进行琼胶加工机理的深入探讨。通过生物转化，酶技术定向修饰和化学改性解决生产中技术性难题和提高产品品质，突破多样化应用瓶颈，促进我国海藻工业的发展，利用海藻资源和技术的双重优势获得新的经济增长点。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:201710402964.2 ZL201510660247.0技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无