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這兩項智能化學材料,人大學科交叉新成果!
2022-04-08 09:53
中國人民大學
作者:

  森林生態治理已納入國家發展規劃。為增強森林生態係統建設,緩解自然災難對森林生態係統的影響,中國人民大學化學係王亞培教授科研團隊,近期在化學與環境、農林的交叉領域,開發出了係列智能化學材料,用於服務森林火災預警及長時效蟲害防治。

  針對森林野火偶發性、快速蔓延性等特征,王亞培教授科研團隊認為早期火災報警是快速探測定位並解決森林野火的核心。基於形狀記憶高分子和無電沉積工藝,該團隊製備了一種可在低溫和高溫下進行絕緣態至導電態切換的智能導體。利用該導體高低溫下顯著的電導率變化,作為火災報警響應機製。戶外火災模擬實驗表明,這種智能導體能夠在10秒之內對火苗進行快速響應,並通過連接報警裝置進行及時反饋,從而在火災發生初期進行快速報警,防止火勢蔓延。該工作由中國人民大學化學係博士研究生賈濟臣負責完成。

(溫度開啟型智能導體應用於早期火災預警)

  在進行林業害蟲防治時,王亞培教授科研團隊巧妙地利用害蟲喜光喜溫特性,研發了一種具備光熱轉換能力的智能緩釋材料,以期對害蟲進行長時效調控。太陽光照射被設計為了緩釋材料智能釋放的響應開關。野外探測試驗顯示,若夫淫雨霏霏,遮雲蔽日,害蟲鮮有揚飛而信息素也不釋放。至若春和景明,害蟲翔集,而信息素恰如其時躍飛而出,則或百或十蠹蟲為之所獲。即便是連續工作21天,該緩釋材料依然可以有效的誘捕害蟲。由於該方法製作成本低廉,可批量化生產,為林業害蟲長時效防治提供了新的思路。該工作由中國人民大學化學係碩士研究生潘乾灝負責完成。

(智能緩釋材料對於森林蟲害長時效調控)

相關背景

  以上工作均得到了國家自然科學基金委員會和中國人民大學理工學科建設處的資助,成果刊登在國際知名化工期刊《Chemical Engineering Journal》,兩篇文章的第一作者分別是中國人民大學化學係研究生賈濟臣和潘乾灝,詳見Chem. Eng. J. 2022, 431, 133285; Chem. Eng. J. 2022, 440, 135933.

  該科研團隊主要關注光熱轉換、綠色電子、乳液製備、醫用材料與技術等科研方向。團隊麵向國家重大戰略需求,關注化學與其他學科的交叉融合,通過構建學科間密切合作,以期解決國家能源環境、臨床醫學、國防科學等領域中麵臨的卡脖子問題。

(左一為賈濟臣同學,中間為王亞培教授,右一為潘乾灝同學)

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