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这两项智能化学材料,人大学科交叉新成果!
2022-06-22 09:27:23
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来源:理学院
编辑:陈蓦然

学科交叉成果:智能化学材料服务森林火灾预警及长时效虫害防治

森林生态治理已纳入国家发展规划。为增强森林生态系统建设,缓解自然灾难对森林生态系统的影响,中国人民大学化学系王亚培教授科研团队,近期在化学与环境、农林的交叉领域,开发出了系列智能化学材料,用于服务森林火灾预警及长时效虫害防治。

针对森林野火偶发性、快速蔓延性等特征

王亚培教授科研团队认为早期火灾报警是快速探测定位并解决森林野火的核心。基于形状记忆高分子和无电沉积工艺,该团队制备了一种可在低温和高温下进行绝缘态至导电态切换的智能导体。利用该导体高低温下显著的电导率变化,作为火灾报警响应机制。户外火灾模拟实验表明,这种智能导体能够在10秒之内对火苗进行快速响应,并通过连接报警装置进行及时反馈,从而在火灾发生初期进行快速报警,防止火势蔓延。该工作由中国人民大学化学系博士研究生贾济臣负责完成。

(温度开启型智能导体应用于早期火灾预警)

在进行林业害虫防治时

王亚培教授科研团队巧妙地利用害虫喜光喜温特性,研发了一种具备光热转换能力的智能缓释材料,以期对害虫进行长时效调控。太阳光照射被设计为了缓释材料智能释放的响应开关。野外探测试验显示,若夫淫雨霏霏,遮云蔽日,害虫鲜有扬飞而信息素也不释放。至若春和景明,害虫翔集,而信息素恰如其时跃飞而出,则或百或十蠹虫为之所获。即便是连续工作21天,该缓释材料依然可以有效的诱捕害虫。由于该方法制作成本低廉,可批量化生产,为林业害虫长时效防治提供了新的思路。该工作由中国人民大学化学系硕士研究生潘乾灏负责完成。

(智能缓释材料对于森林虫害长时效调控)

相关背景

以上工作均得到了国家自然科学基金委员会和中国人民大学理工学科建设处的资助,成果刊登在国际知名化工期刊《Chemical Engineering Journal》,两篇文章的第一作者分别是中国人民大学化学系研究生贾济臣和潘乾灏,详见Chem. Eng. J. 2022, 431, 133285; Chem. Eng. J. 2022, 440, 135933.

该科研团队主要关注光热转换、绿色电子、乳液制备、医用材料与技术等科研方向。团队面向国家重大战略需求,关注化学与其他学科的交叉融合,通过构建学科间密切合作,以期解决国家能源环境、临床医学、国防科学等领域中面临的卡脖子问题。

(左一为贾济臣同学,中间为王亚培教授,右一为潘乾灏同学)

原文链接:[中国人民大学官微]这两项智能化学材料,人大学科交叉新成果!

(责任编辑:杨孟成)