6月22日，记者从深圳大学获悉，中国工程院院士、深圳大学教授谢和平团队与东方电气集团团队合作，首次实现海上风电可再生能源和海水直接电解制氢一体化，并在大海中利用海上风电驱动海水制氢。相关研究成果6月21日发表于《自然·通讯》。 该团队基于2022年11月在《自然》发表的“海水直接电解制氢全新原理”，构建出真实大海不可控海洋波动环境下海水直接制氢全新路径与技术，并系统研究不同海水组分(广东省深圳湾、福建省兴化湾)浓度变化所导致界面蒸气压差差异，阐明浓度动态变化下相变迁移过程的自调控自适应机制。 同时，科研团队通过建立真实海浪波动下的相变迁移海水无淡化原位直接制氢理论模型，在实验室模拟海洋环境下实现500小时以上稳定性。 为进一步验证实验室模拟环境可行性可靠性，科研团队设计研制出1.2标准立方米每小时海上可再生能源海水无淡化原位直接电解制氢漂浮平台，并在兴化湾3级至8级大风、0.3米至0.9米海浪干扰下，首次与海上风电直接对接，连续稳定运行10天，海水杂质离子阻隔率高达99.99%以上，制氢纯度达到99.9%至99.99%区间。 查看详细>>

在国家自然科学基金项目（批准号：52192631、52320105005、51835002）等资助下，哈尔滨工业大学邓宗全院士空天折展与变形机构团队联合天津大学陈焱教授团队、英国牛津大学ZHONG YOU教授团队在可重构多稳态折纸式变形结构研究方面取得新进展。相关成果以“折纸启发的可重构多稳态变形结构（Reconfigurable origami-inspired multistable metamorphous structures）”为题，于2024年5月29日发表在《科学?进展》（Science Advances）杂志，论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adk8662。 变形结构越来越多地应用于航空航天、深海探测、交通运输等领域的高端装备中，对提升装备的能源利用效率、运行速度、极端环境适应能力发挥着极为重要的作用。这也要求变形结构具备大范围灵活运动、多构态连续变形能力，但传统的变形结构形式单一，不具备灵活组合变换的能力。近些年，基于折纸的变形结构在特种机器人、变形飞行器、机械超材料等领域越来越多地受到科学家及工程师们的关注，为大量工程问题提供了新的解决方案。但是，目前多数折纸变形结构为非刚性结构，变形过程中折痕和板面位置会产生形变，这使其稳态特性高度依赖于结构的材料属性，限制了结构的构型变换和功能重构能力。 为此，该研究团队提出了一种模块化可重构的多稳态折纸式变形结构，该变形结构由上下两层折纸单元组合构建，通过引入特定位置折痕的交替激活与休眠机制，实现了结构在目标构型间的可控重复变形。利用刚性折纸的运动分岔和折痕结构弹性形变，实现了构型变换过程中机构运动与结构形变的解耦。基于结构运动全过程的能量变化规律，建立了结构稳态特性与折纸单元形态参数调控关系，为多稳态折纸式变形结构的多形态构型设计提供了理论基础。研究人员通过合理设计机构-结构刚柔复合形式，消除了板面结构材料形变对机构重构运动的影响。利用3D打印技术研制了多种可重构多稳态变形结构，通过集成智能材料驱动单元展示了此类结构在多功能机器人系统和变构型飞行器中的应用潜力。同时，利用所提出双稳态模块单元结构的二维可扩展性，研究人员还开发出多种性能可编程的折纸式结构超材料，实现了几何构型和力学特性的重复变换，大幅增加了折纸式结构超材料的设计空间。 该创新成果为自适应抓捕机器人、变构型空天飞行器等领域的理论研究和工程应用开辟了新思路。 查看详细>>

在国家自然科学基金项目（批准号：52025023、52322205、52250398）等资助下，北京大学刘开辉、中国人民大学刘灿、中国科学院魏钟鸣和丁峰等人合作，在二硫化钨（WS2）条带阵列精准原子制造方面取得进展，相关成果以“具有可控手性与相干极性的二硫化钨条带阵列（WS2 ribbon arrays with defined chirality and coherent polarity）”为题，于2024年6月6日在线发表于《科学》（Science）。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn9476。 探索新机理光伏器件对于研发更高效率、更多功能的太阳能光电转换系统具有重要意义。一维过渡金属硫族化合物因其高可见光吸收率、低结构对称性等特性，被认为是构筑新型体光伏器件的理想材料体系。然而，实现自发光电流的规模化收集对于一维结构制备要求严苛：首先，单个一维结构需具备稳定可观的自发光电流生成；其次，不同一维结构间的手性结构及极化方向需保持严格一致，从而保证集成器件的整体光电流相干增强；同时，高密度排布的平行一维阵列是高效能量收集及转化的集成芯片制造前提。迄今为止，原子级精准的一维结构制造（包含宏观排列、手性结构、极化方向）尚无法实现。 该研究团队提出了一种“多重界面耦合原子制造”新策略，首次实现兼具特定手性结构（包括扶手椅型、之字型及其他手性结构）及相干极化方向的二硫化钨半导体条带阵列的“全同”控制制造。通过系统研究手性结构与体光伏效应的对应关系，实现1000余根扶手椅型条带阵列的自发光电流集成输出。 该成果为复杂结构一维材料体系提供了原子水平精准结构定制策略，有望推动自驱动光电探测及新机理太阳光伏等领域的技术发展。 查看详细>>

6月14日，由核工业北京化工冶金研究院主办、核工业第八研究所承办的“海水提铀吸附材料规模化制备及工程示范研究”关键节点评审会在上海嘉定召开。 会议由中核集团海水提铀技术重点实验室主任陈树森主持，中核集团首席专家牛玉清，中核八所总工程师、副所长徐哲军，副总工罗志远，上海师范大学研究员李景烨，东北师范大学教授元野，中科院高等研究院研究员李继香、上海大学研究员马红娟、桂林电子科技大学光电工程学院院长韩家广等单位的20余名行业专家和科技人员参加会议。 会议听取了核工业第八研究所关于“纳米纤维毡吸附材料连续生产线建设项目”的汇报，审阅了文件资料并现场查看了相关设备，经质询与讨论，专家组同意项目关键节点通过评审。 项目关键节点评审会的顺利召开，标志着项目前期工作取得了实质性进展，为后续研究提供了重要保障。课题组将加大高性能吸附材料研发力度，逐步实现公斤级至吨级材料稳定生产能力，推进海水提铀技术开展工程化应用。 查看详细>>