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    从“一剑”到“一堆” 人类的终极能源,真要来了?(组图)

    img { height: 600px;width:600px;}img { height: 400px;width:600px;}今年1月,“一剑一堆”成为国内硬科技界的开年热词。“一剑”是指强流直线等离子体装置“赤霄”,由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所(以下简称“等离子体所”)研制。1月14日,“赤霄”全面建成并投入运行,为核聚变装置材料研发打通了“任督二脉”。不到一周后,位于合肥的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),也就是“一堆”所指的聚变实验堆,实现了1亿摄氏度1066秒稳定运行,刷新世界纪录。图片由豆包AI生成有“人造太阳”之称的托卡马克装置,旨在模拟太阳产生能量的原理,在地球上实现可控核聚变,从而产生大量清洁能源。近年来,国内核聚变研究从基础科研逐步迈向工程实践,除了“国家队”的大科学装置外,核聚变企业也带着各种小巧灵动的自研装置“加入战场”,国内商业核聚变领域规模初具。去年7月,聚变行业协会FIA发布《2024年全球聚变行业报告》,调研了全球最重要的45家核聚变商业企业。35家受访回复的企业中,最乐观的3家认为2030年前其可以实现聚变电力上网。国内企业星环聚能是受访企业之一,其创始人、CEO陈锐向《中国新闻周刊》表示,2030年左右,至少会有一些商业聚变公司能够制造出聚变示范电站。可控核聚变,真要来了?从“一剑” 到 “一堆”长15.5米、重约22.5吨,“赤霄”的流线型结构让它看上去仿佛一把横卧的宝剑。它得名于中国古代十大名剑之一的赤霄剑,当核聚变燃料,也就是等离子体的辉光在内部亮起时,它将成为一把实打实的“光剑”。可控聚变装置的本质是“烧开水”,将聚变燃料加热到极高的温度,以实现聚变反应。“赤霄”内部每平方米每秒可极速喷射1024个粒子,能够模拟出与聚变堆内部极为相似的环境,从而破解核聚变装置材料研发的难题。等离子体所研究员、聚变堆材料及部件研究室主任周海山向《中国新闻周刊》介绍,未来核聚变堆主要以氢同位素也就是氘、氚作为燃料,因为氘、氚是自然界最容易发生聚变的粒子。“赤霄”使用的是氢同位素和氦,旨在尽可能模拟真实的聚变。中国科学技术大学核科学技术学院教授孙玄向《中国新闻周刊》解释,要保持聚变堆稳定运行,聚变装置的壁材料问题很棘手。聚变燃料的粒子流强度很高,会轰击装置壁,尤其是直接与等离子体接触的“第一壁”。壁材料需忍受强粒子流轰击,不发生融化、溅射等。因此,第一壁的性能直接关系到聚变反应堆能否长期稳定运行。在孙玄看来,等离子体与壁材料的相互作用过程很复杂,可能出现难以控制的爆发事件。以前壁材料需要承受的粒子流大概是每平方米1兆瓦,现在接近10兆瓦,如果出现短时爆发事件,可能会更高。目前,尚未发现可以长时间忍受这一轰击强度的材料,“赤霄”未来的任务十分艰巨。周海山表示,“赤霄”通过验收后,中国成为继荷兰之后第二个拥有此类装置的国家,而“赤霄”的综合性能已做到国际领先。内部测试时,“赤霄”在喷射1024个粒子的情况下,可连续运行24小时,远超设计的1000秒。此外,“赤霄”约束粒子流的磁场能力拔群,最高中心磁场强度达3特斯拉。“赤霄”也是一个开放设施,“我们欢迎国内外同行使用‘赤霄’做研究、出成果”。“赤霄”是国家“十三五”重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”(CRAFT)的一项关键设施。CRAFT的使命是为中国聚变工程实验堆,也就是“人造太阳”搭建综合性研究平台。周海山介绍,CRAFT相当于把聚变堆的所有关键部件进行拆解,作为独立任务逐一攻破。“赤霄”专攻壁材料问题,其他技术平台专攻加热、超导磁场等技术,这样的技术平台共有十余个。位于合肥的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)。图/视觉中国“赤霄”的研制成功向最终的托卡马克装置迈出了重要一步。孙玄解释,托卡马克是目前最主流的聚变技术路线,其源于苏联,在俄语中是一个组合词,由“环形”“真空室”“磁场”“线圈”四个词各取一部分拼凑而成。这也囊括了托卡马克的主要构成,其装置的中央是一个环形真空室,外面缠绕着线圈,像个甜甜圈,在通电时内部会产生强磁场,将其中的等离子体加热到聚变反应所需的温度。由于聚变资源丰富且无污染,可控核聚变一直被认为是人类解决能源问题的“终极能源”。实现可控核聚变的判断标准是Q值,也就是装置输出能量与输入能量之比。如果输出能量超出输入,即Q>1,理论上核聚变就可能开始为人类发电了。2022年,美国国家点火装置(NIF)首次成功“点火”,通过惯性约束的方式输出3.15兆焦耳能量,为输入能量的1.5倍。但一位不愿具名的国内核聚变企业科学家对《中国新闻周刊》表示,如果算上激光器等装置的能量损耗,NIF还远未真正实现Q>1。设计出一种有能量收益的聚变反应,并不意味着聚变发电能立马落地。在孙玄看来,Q>1只是最基本的条件。聚变追求的是自持燃烧,也就是不需要任何输入功率的稳定、长时间能量输出,如同太阳一样。最理想的情况应该是Q等于无穷大,而当下离这个目标还有很长距离。业内人士认为,这也是“赤霄”这样的突破真正的价值所在。利用实验数据,科学家们可以更快地确定适宜的工程路径,从而加速聚变反应堆的研发进程。托卡马克之困目前,仍有“数座大山”横亘在我们与真正的聚变反应堆之间。陈锐认为,核聚变的主要难点集中在工程执行上。首先,氘氚聚变通常需要1亿摄氏度的高温,是太阳核心温度的7倍,这对装置材料和制造工艺提出极高要求。另外,在如此极端的条件下约束高温等离子体并不容易。“目前最需要解决等离子体稳态和自持燃烧问题。”孙玄说。全球暂时还没有能够长时间燃烧的聚变堆,许多潜在问题可能尚未浮现。比如燃料问题,如果走氘氚聚变路线,由于氚在自然界不存在,需要人工制取,如何产氚、如何在反应中实现氚的循环使用都是问题。另外,由于氚也用于制造核武器,国家管控非常严格,商业化或难实现。如果用具体参数来衡量,核聚变最重要的是实现一定的等离子体密度、温度和能量约束时间。“任何聚变团队都需要根据自身技术路径,明确三个参数的数值。”孙玄指出,目前亟待突破的就是能量约束时间,时间越长突破难度越大,这正是EAST专攻的领域。自2006年建成运行以来,合肥科学岛上的EAST已屡破纪录。其等离子体运行次数超15万次,在这一领域的工程物理上持续保持国际领先。在长脉冲、高级别能量约束的模式下,EAST先后跨越60秒、100秒、400秒大关,并于今年实现1066秒的稳定运行。高级别的能量约束模式因其效率高、经济性强,是未来聚变实验堆和工程堆稳定运行的基本模式。孙玄认为,EAST刷新自身纪录意味着聚变工程运行模式的转变。早期的托卡马克只能间歇性地输出能量。如果要实现24小时不间断运行,最主要的方法是维持和延长等离子体电流。EAST通过各种加热手段实现了维持等离子体一定时间内的稳态,“这些都是了不起的结果”。2022年3月,美国能源部召开了以“聚变能源商业化十年愿景”为主题的白宫峰会,列出了当年5项重要聚变进展,EAST当时已经实现了400秒高级别能量约束模式下的放电,位列其中。此外,还包括NIF的点火等。然而,不是所有聚变装置都能顺利完成任务。国际上最著名的托卡马克装置当属落址法国的国际热核聚变实验堆(ITER)。该项目于2006年启动,成员包括欧盟、美国、中国等7方,耗资已超过200亿美元。ITER原计划2016年建成运行,去年,ITER管理层对外宣布,该装置要到 2034 年才能首次投入运行,而氘、氚聚变的首次实验要等到 2039 年。ITER也采用了任务拆解的方案,将装置各部分“外包”给成员国或者组织进行生产。ITER在拉丁语中意为“路”,其最初设计便是验证聚变堆各环节的可行性,是一个“铺路”项目。在孙玄看来,ITER可能是人类科研历史上最大的国际合作项目,与国际空间站类似。这种超大科学工程面临的挑战也十分复杂,无法在设计时就预测所有技术困难。由于建造周期较长,ITER会遭遇各种不可控的事件,例如,由于是多国共建项目,ITER长期存在资金协调问题,受国家间政策影响很大。孙玄认为,如果ITER能够根据国家的能力水平分配任务,而不是根据贡献金额,其任务进程可能会更合理。此外,EAST等装置的科研成果都与ITER的最终成功密切相关,国际上许多聚变实验装置都将ITER的目标作为“支线任务”,业内仍希望看到这一国际项目能够最终成功。“由于工程量大、任务复杂,各个国家操持的聚变项目要完整实现其目标,很可能要再等数十年。”孙玄说,“但可以肯定的是,我们已经站在了向聚变示范堆进发的起跑线上。”商业核聚变提速可控核聚变领域,有一个颇为有意思的“50年定律”,即在任何历史节点,提起可控核聚变实现的时间,永远都是“未来50年”。在20世纪五六十年代,氢弹的成功爆炸让人们对于可控核聚变的实现充满信心。但人们很快意识到,可控核聚变理论成功,工程化困难,突破性进展很少。久而久之,“50年定律”深入人心。但商业核聚变未必如此。ITER频繁“跳票”之后,资本市场也开始瞄准各国国内的聚变初创企业。在陈锐眼中,2018年是聚变发展的元年,得益于技术与材料的显著进步,特别是高温超导材料和AI技术的突破性进展。聚变能源的实现路径如今更加清晰和可行。据FIA报告,到2023年,全球聚变行业融资规模达62亿美元,其中超过半数都来自2021年中期之后。整体融资中仅2.7亿美元来自政府公共资金,其余均来自私营部门。最激进的美国聚变企业当属Helion公司。该公司成立于2013年,投资人包括OpenAI CEO山姆·奥特曼。2024年底,奥特曼向媒体透露,Helion将很快演示净能量增益核聚变。微软公司已与Helion签订对赌协议,希望在2028年采购由Helion提供的核聚变电力,功率不低于50兆瓦。这一数字虽小但意义重大,超过了美国头部风电场42兆瓦的年发电能力。许多业内人士表示,Helion若能兑现,将是“历史性时刻”。Helion很少透露其技术路线和参数。孙玄2006年曾进入美国洛斯阿拉莫斯国家实验室工作,了解美国聚变技术的发展。他指出,Helion的技术基于美国深厚的场反位形(FRC)研究历史。FRC是有别于托卡马克的一种聚变路径,其聚变装置呈直线型。一般直线型装置中,粒子很容易沿直线逸散,但如果通过磁场反转,在装置内部形成封闭磁场结构,同样可以实现粒子约束。环形托卡马克的粒子热流、壁材料、超导等问题,理论上FRC都可以规避,因此,这一路线近年来备受重视。孙玄表示,从公开资料来看,Helion已关注到了FRC会导致的等离子体约束和不稳定问题,基于FRC的聚变能量转换“有很大的可能性成功”。陈锐对Helion的激进方案持审慎乐观态度,认为在缺乏更多公开信息的情况下,还需拭目以待。无论成功与否,技术路线的拓展是聚变商业化的显著贡献。当托卡马克遇到诸多工程困境,企业又需要紧凑的聚变装置快速实现成果转化时,自然会通过探索更多理论获得相似的结果。例如,Helion瞄准的是氘、氦-3聚变。月球上有大量的氦-3储备,可以解决燃料来源问题。FRC可能是最适合非氘、氚聚变的一种技术路线,因此被Helion采纳。业内人士认为,核聚变反应所需的电力成本,以及装置研发、制造与维护成本都不低,如何在推动技术突破的同时实现经济效益,也是“人造太阳”真正实现应用的难点。孙玄指出,国外许多企业开始利用技术生产副产品,例如制作放射性的医疗同位素等。国内企业如何“沿途下蛋”实现成果转化仍值得探讨。等离子体相关技术还可以用于目前核裂变电站的核废料处理。“聚变是国家的重大战略需求,在它实现之前,投入规模只会越来越大。”孙玄说。2023年11月,国务院国有资产监督管理委员会明确提出,可控核聚变是未来能源发展的重要方向,鼓励更多企业加入发展可控核聚变事业。“商业化和市场化之后,肯定会有头部效应。但聚变市场非常庞大,可以容纳足够多的企业共同竞争。”从星环聚能的时间表来看,其已迈出了商业化的第一步。2023年7月,其与清华大学联手建设了初步验证装置SUNIST-2,能够将等离子体加热至1700万摄氏度。接下来,星环聚能将打造下一代技术验证装置CTRFR-1,旨在彻底验证可控聚变的工程可行性,预计在2028年左右达成。此后,星环聚能将着手建设商业化聚变示范堆CTRFR-2,在2028年底开始建设,3—5年内完成。孙玄则更乐观一点。他也是聚变企业星能玄光的创始人,他预计,星能玄光能够在5年内实现聚变电力的产出。“企业很少选择和‘国家队’完全一样的技术路线,企业间的技术区分度也很大,这有利于管控风险,从不同角度逼近商业化的答案。” 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    中国四条跨境铁路终于落地,陆权大通道将崛起(图)

    img { height: 338.98305084746px;width:600px;} 中国对外向北、向南、向西三个方向的四条跨境铁路在今年2月全部取得了突破性进展,即将落地开工。2月以来,中泰高铁二期获得泰国政府批准,中蒙签署甘其毛都—嘎舒苏海图口岸跨境铁路建设协议,中越跨境铁路老街-河内-海防铁路项目获得越南国会批准,另外中吉乌铁路也启动先期工程招标,这四条关键互联互通项目都将在今年全面开工。四条跨境铁路终于落地2月4日,在泰国例行内阁会议上,泰国内阁批准了中泰铁路合作项目二期工程,即曼谷至廊开高铁中的呵叻至廊开段。该项目计划于2025年开工,预计2031年完工,届时,可以从昆明坐高铁直达曼谷。2月14日,蒙古国总理罗•奥云额尔登访华。在奥云额尔登访华期间,中蒙签署了关于甘其毛都—嘎舒苏海图口岸跨境铁路建设的协议。2月19日,越南国会投票通过了交通运输部向政府提交的连接中越两国的老街—河内—海防铁路项目方案。该项目的起点为新老街站与中国河口北站之间的跨境铁路连接处,终点为沥县码头,主干线全长约390.9公里。2月21日,中国铁路国际有限公司吉尔吉斯斯坦分公司发布了《中吉乌铁路(吉尔吉斯共和国境内段)先期开工段三座隧道工程施工总承包项目资格预审公告》。中吉乌铁路吉国境内段先期工程即将正式开工建设。这几条跨境铁路是中国向北联系蒙古,向西联系中亚、西亚,向南联系东南亚的关键通道,早在十多年前就已经提出,但是此前虽经历多年谈判和研究却一直没有取得突破。其中,中泰铁路合作项目从2014年开始启动至今已经有10年之久,但是中间经历波折以及工程延误。一期工程(曼谷—呵叻段)2017年开工建设,原本预计到2020年建成,但是至今还没完工。据泰国媒体报道,该项目目前整体进度仅完成35.74%。目前,中蒙之间只有二连浩特至扎门乌德的跨境铁路。早在2004年就开始讨论新建的甘其毛都—嘎舒苏海图口岸跨境铁路,即使从2008年开始正式讨论至今也已经有17年,双方经历了数十轮谈判,也一直未取得突破。对于中越铁路,根据公开资料,早在2015年11月,中越双方签署《关于越南老街-河内-海防标准轨铁路线路规划项目可行性研究换文》,拟将此段铁路改造为标准轨铁路。但该方案一直未能实行。中国(深圳)综合开发研究院物流与供应链研究所所长王国文向第一财经表示,“一带一路”倡议自提出以来,虽然持续有影响力,但是在一些关键节点上一直没有取得突破,其原因包括周边国家和外部因素的影响,另外中国标准走出去一直还存在着一些阻力。对于今年取得突破性进展,王国文分析认为,最近国际地缘政治形势变化很快,同时中国的影响力也在扩大,中国经济对周边国家的影响力不断提升,周边国家与中国经济的连接度也进一步提高,实际上,这也是这么多年来从量变到质变的一个过程。陆权回归事实上,与中国建立铁路联系的效应已经显现。作为第一个破局者,中老铁路的开通让老挝从“陆锁国”变成“陆联国”,中老铁路逐渐形成了黄金大通道,这给其他国家加快建设联通中国的跨境铁路带来示范效应。2021年12月3日,中老铁路正式通车。国家铁路局数据显示,通车3年来,中老铁路全段累计发送旅客4292万人次,老挝段累计发送旅客741.76万人次、运输货物1074.41万吨。这也激发了泰国和越南加快中泰铁路、中越铁路建设的积极性。据公开资料,老街-河内-海防铁路建成后,将覆盖全国20%的人口,拉动25.4%的GDP和25.1%的工业区;甘其毛都—嘎舒苏海图口岸跨境铁路建成后,预计蒙古国煤炭出口量将从每年8300万吨增加至1.65亿吨,煤炭销售收入每年增加15亿美元。事实上,这几条跨境铁路的建成将形成欧亚之间新的陆路大通道,推动陆权回归。王国文表示,现在全球供应链重新回归大陆板块的时候,这些铁路通车以后,我们在欧亚大陆上得到了突破性的进展,将推动从海权到陆权转变,陆权大通道将再次崛起。他还表示,实际上,新通道也将会重新改变贸易流向的格局。比如说中吉铁路通道开通以后,就在“一带一路”西向开辟了南线通道,将来会避开北线的一些冲突和地缘政治的障碍,而且南线通道相比北线通道会缩短1000多公里,运输时间也会缩短。对于中国边疆省份而言,跨境铁路也将带来巨大的机遇,以前远离海洋的内陆闭锁之地将演变成对外开放的新门户。比如云南将磨憨铁路口岸交由昆明托管,目前该口岸已经成为我国对东盟第一大铁路口岸。王国文表示,新的通道形成之后,将会形成新的开放门户,形成新的区域枢纽和节点,那也必然会增加中国对内对外的贸易和投资的机会。因此,在新通道开辟的同时,边疆省份之间的竞争就随即展开。比如,中老铁路的开通以及中泰铁路、中越铁路的建设,使云南形成了经老挝到泰国,以及到越南两条跨境铁路,成为对东南亚的门户,这对一直处于对东盟开放前沿的广西和南宁形成压力。尤其是最近国务院批复了昆明和南宁的国土空间总体规划,昆明获批“面向南亚东南亚的区域性中心城市,国际性综合交通枢纽城市”,而南宁获得“华南地区重要的中心城市,全国性综合交通枢纽城市”。王国文表示,当然,线路之间也存在竞争,在泛亚铁路线路之间也会存在流量的竞争关系,肯定会有一个分流的效应。这个分流效应主要跟出口结构,以及中国跟各个国家的国别之间的联系有很大关系,这个竞争本质上还可能会有一个分工的格局。他认为,广西和云南之间本来就存在南向的竞争关系,但是最终起决定因素的还是经济联系,要看产业链、产业集群之间怎么能够固化和打通。谁能作为主通道和主出入口,要看通道经济固化为区域经济的情况。 Advertisements

    美乌矿产协议敲定,乌克兰能获得什么?特朗普回应(组图)

    img { height: 526.78571428571px;width:590px;}img { height: 508.47457627119px;width:600px;}img { height: 493.27731092437px;width:587px;}当地时间2月25日,美国总统特朗普在白宫向记者表示,乌克兰总统泽连斯基将于当地时间周五(28日)前往白宫签署稀土矿产协议。据美国有线电视新闻网(CNN)和《乌克兰独立报》消息,泽连斯基办公室同日证实,经过一段时间的紧张谈判,美乌双方已经就乌克兰矿产达成协议。 稍早时候,多名乌克兰和白宫消息人士透露,美乌已经基本达成协议,最新协议文本“删除了乌克兰所有不可接受的条款”,但有关安全保障等棘手细节仍尚未确定。 现场视频显示,特朗普在白宫宣布了泽连斯基即将访美的消息,称“我听说他周五会来,他愿意和我一起签署协议”。他还说:“美国纳税人现在将拿回他们的钱,而且还有其他的额外好处。” 当被问及乌克兰将从协议中得到什么时,特朗普回答:“3500亿美元、军事装备和继续战斗的权利。”关于美国将提供多长时间的武器,他表示:“可能会持续一段时间,也许直到我们与俄罗斯达成协议。” 特朗普25日在白宫宣布,已与乌克兰达成协议 视频截图 据《乌克兰独立报》报道,特朗普在白宫记者会上表示:“我想说,乌克兰人非常勇敢,他们是优秀的士兵,但如果没有美国及其金钱和军事装备,这场战争很快就会结束。”他指出,如果达成结束冲突的协议,乌克兰需要某种形式的维和部队。 ...

    特斯拉FSD入华 马斯克:靠网络视频“学习”中国路况(图)

    img { height: 327.86885245902px;width:600px;}img { height: 880.88235294118px;width:599px;}img { height: 631.57894736842px;width:600px;}img { height: 312.5px;width:600px;}IT之家 2 月 26 日消息,特斯拉的 FSD 辅助驾驶功能昨日在中国已正式上线,此前该功能仅在北美地区可用。据早期用户反馈,FSD 在中国的驾驶环境中表现良好,已展现出对中国交通规则和路况的适应能力。IT之家注意到,特斯拉 CEO 埃隆・马斯克(Elon Musk)在回应用户反馈时表示,特斯拉通过视频训练的方式,使得 FSD...

    币圈掀起“血雨腥风”:比特币近期暴跌,发生了什么?(图)

    img { height: 402.68456375839px;width:600px;}img { height: 397.35099337748px;width:600px;}近期币圈掀起“血雨腥风”,继史上最大盗窃案后,加密货币再度大跌。周二,加密货币市场遭遇剧烈震荡,比特币价格一度一度下跌6%至88245美元,创下去年11月以来最低水平,也是自1月中旬以来首次跌破90000美元。与此同时,以太坊一度下跌11%至2333美元,为10月份以来的最低水平,交易价格远低于200天移动平均线。其他加密货币也纷纷下挫。分析认为,本轮加密货币市场的暴跌并非单一因素所致,而是宏观经济不确定性、Memecoin乱象与市场信心受挫等多种利空因素共同作用。首先是特朗普政策与宏观经济不确定性,自特朗普就职以来,比特币价格已下跌近20%。特朗普政府的贸易保护主义政策以及对全球盟友的强硬立场,加剧了市场的不确定性,投资者避险情绪升温。Independent Reserve首席执行官Adrian Przelozny表示,比特币价格下跌可能与特朗普总统宣布的各种关税有关,这些关税导致了更广泛的宏观不确定性,影响了金融市场。其次是Bybit 遭黑客攻击,上周加密货币交易所Bybit遭遇史上最大规模黑客攻击,价值约15亿美元的以太坊被盗。此次攻击事件加剧了市场对数字资产平台安全性的担忧,尽管Bybit首席执行官Ben Zhou在X上表示将全额赔偿用户损失,但这一事件无疑给整个行业蒙上了一层阴影。除了Bybit被盗事件,近期Memecoin市场的乱象也打击了投资者的信心。与阿根廷总统 Javier Milei 相关的Memecoin项目Libra币值大幅下跌,给投资者带来巨大损失。此外,特朗普及其妻子Melania在就职前推出的Memecoin表现不佳,特朗普代币自推出后达到峰值以来已下跌超过80%,也削弱了市场对他支持加密货币政策的信心。除了上述因素外,山寨币市场的抛售压力也加剧了加密市场的整体下跌。Parataxis联合创始人Edward Chin指出,由于持续的代币解锁和供应进入市场,投资者纷纷抛售山寨币。Messari的研究显示,Solana将于3月1日解锁价值约17.2亿美元的代币,这进一步加剧了其价格下跌的压力。 Advertisements

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    海洋救星来了?科学家开发出新「超级材料」有望取代塑料

    为解决持续造成环境问题的塑料废弃物,美国休士顿大学机械与航太工程副教授拉曼(Maksud Rahman)研发出一种创新方法,把可生物分解的细菌纤维素,转化成多用途材料,这种材料未来可望取代塑料。 SciTechDaily报导,这种新材料的潜在应用范围广泛,可能很快就会用于制造宝特瓶、环保包装,甚至是伤口敷料等日常用品。 拉曼在科学期刊「自然通信」(Nature Communications)刊登这份成果报告。他说:「我们期待这种坚韧、多功能且环保的细菌纤维素薄片,能变得无所不在,在许多产业取代塑料,帮助减轻环境伤害。」 拉曼团队利用旋转培养设备内流体流动的剪力,合成出强韧耐用的细菌纤维素片,兼具高抗拉强度的弹性、可折叠性、光学透明性以及长期机械稳定性。为了增强纤维素和创造更多功能,拉曼团队把氮化硼纳米片加入到培养设备的流体内,制造出更具抗拉强度和散热效果的混合纳米片。 拉曼说:「这种可扩充的单一步骤生物制造方法,将为朝向结构材料、热能管理、包装、纤维、绿色电子和能源保存等应用铺路。」 随着各界日益忧心石化、非生物可分解材料所造成的环境不良影响,对天然或生物材料等永续替代品的需求已增强。细菌纤维素因为其自然丰富性、可生物分解性和生物兼容性,已成为具潜力的生物材料之一。