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从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能的研究成果
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。
浙江大学 2021-04-11
深圳出台国内首部科学城专项法规《深圳经济特区光明科学城发展促进条例》
自2023年6月1日起施行。
深圳市人大网 2023-05-06
一种基于自然共享最近邻居搜索的发现簇和离群点的算法
本发明属于数据挖掘领域,尤其是涉及一种基于自然共享最近邻居搜索的发现簇和离群点的算法。其特征在于,首先对数据集进行自然最近邻居搜索,当发现数据集中没有共享最近邻居的点的数量不再变化时搜索结束,得到搜索最近邻个数n;根据提出的自然共享邻居定义,计算每个对象在n近邻下得到的自然共享最近邻居关系;然后基于共享最近邻的自然邻居搜索算法确定了每个对象的自然共享最近邻域关系,根据该自然共享最近邻居关系,对数据进行聚类和离群点判别。本发明的算法中提出一种新的共享最近邻居关系和自然邻居搜索终止条件,解决了现有算法因为自然邻居关系定义不够严密及搜索条件不够科学而引起的聚类效果不好和离群点检测精度不高的问题。
中国农业大学 2021-04-11
一种基于自然冷源驱动和太阳能再生的溶液除湿空调系统
本实用新型提供一种基于自然冷源驱动和太阳能再生的溶液除湿空调系统,从自然高温冷源的液体经过冷水泵后分成两路,一路通过第一调节阀后流入去除显热的干式室内末端装置后回流至自然高温冷源;另一路通过溶液式新风处理机组调节阀后流入溶液式新风处理机组,然后从溶液式新风处理机组流出后回流至自然高温冷源;溶液式新风处理机组回流的管路分成两路,一路经过第四调节阀后直接回流进自然高温冷源,另一路经过第五调节阀后先流入
青岛农业大学 2021-01-12
安徽大学熊奕敏教授在《自然·电子学》发表新闻与观点文章
二维材料被认为可以取代硅基材料,成为下一代低功耗超快电子器件的基础材料,是当前材料科学的研究热点之一。
安徽大学 2022-06-01
昆明幼儿师范高等专科学校
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昆明幼儿师范高等专科学校 2021-02-01
邯郸幼儿师范高等专科学校
邯郸幼儿师范高等专科学校是经河北省政府批准和教育部备案设立的一所公办全日制普通高等学校。学校座落于邯郸市西部武安洺湖南岸高教园区,距邯郸市20公里,南依鼓山,北临洺河,山色湖光,风景秀丽,交通便捷。 学校总规划占地1035亩,建筑面积21.95万平方米,其中一期占地509亩,总投资8.6亿元,建有教学科研楼、艺术实训楼、演艺中心、计算机中心、图书馆、体育馆等现代化教学设施。配有功能齐全设备先进的学前智慧实训室、蒙台梭利教法实训室、早教仿真婴儿实训室、亲子活动室、感统实训室、科学探究室、区角活动室、建构活动室、玩教具制作实训室、百艺工坊、木工坊、食育坊,沙盘游戏治疗室、放松体验室、团体舞动治疗室,声乐教室、电钢教室、钢琴房、奥尔夫音乐教法实训室,美术教室、手工教室、国画教室、油画教室、版画教室、雕塑教室等专业实训室,教学仪器设备、图书资料等总价值8000多万。 学校坚持以人为本的办学理念,落实立德树人根本任务,形成了以“学前教育为主,早期教育、艺术教育为辅,儿童发展相关专业为支撑,社会服务类专业为补充”的学科专业架构体系,设有学前教育、早期教育、音乐教育、语文教育、心理健康教育、幼儿发展与健康管理等专业。现有专任教师280人,其中研究生以上学历、硕士博士学位教师达到80%以上,另外聘著名教授、省特级教师、学科带头人10人。 近年来,60多名教师被评为全国优秀教师、“曾宪梓奖”和省市优秀教师,承担国家级及省市科研课题近80项。2019年我校各专业学生在国家及省市举办的职业院校技能大赛中多次荣获个人和团体一、二等奖;历年专接本升学率高达50%以上,教师资格证过关率86%,在河北省同等院校中名列前茅;在北京、天津、石家庄以及邯郸各县市区建有实习和就业基地200多个,毕业生就业率平均98%以上。 学校紧抓国家大力发展学前教育有利时机,坚持开放办学,合作交流,走内涵发展道路,“立足邯郸,服务京津冀,辐射全国”,努力将学校建设成特色鲜明、省内一流的幼儿师范高等专科学校,逐步将学校发展成河北中南部幼儿教师培养中心、在职幼儿园教师继续教育中心、幼儿教育科学研究中心、社区早期教育推广服务中心。
邯郸幼儿师范高等专科学校 2021-02-01
青岛幼儿师范高等专科学校
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青岛幼儿师范高等专科学校 2021-02-01
烟台幼儿师范高等专科学校
烟台幼儿师范高等专科学校是一所公办专科层次的全日制普通高等学校,实行省市两级管理、以烟台市为主的管理体制,是山东省仅有的3所幼儿师范高等专科学校之一。2011年5月,原莱阳师范学校和蓬莱师范学校合并成立鲁东大学初等教育学院,2020年3月,经山东省政府批准,在整合鲁东大学初等教育学院部分资源基础上设立烟台幼儿师范高等专科学校。学校位于国家历史文化名城、国家优秀旅游城市、中国葡萄酒名城,素以“人间仙境”著称的山东省蓬莱市。校园占地面积541亩,现有建筑面积9.38万平方米。学校建有办公楼、教学楼、图书实验楼、艺术楼等教育教学建筑及标准操场、篮球场、足球场、排球场、网球场等体育运动场地;配备了钢琴琴房、舞蹈教室、蒙特梭利训练教室、感统训练室、奥尔夫音乐室、科学探索室、建构游戏室、幼儿园仿真教室、幼儿园绘本室、益智游戏室、手工教室、美术教室等专业教学实训场所;学校教学仪器设备总值1722万元,馆藏纸质图书总量达到29.7万册。 学校现有专任教师183人。具有正高级专业技术职务10人,副高级以上职称人数占61%,硕士以上学历人数占44%。学校现有在校生2713人,其中“3+4”本科1444人,五年一贯制专科1269人。学校目前开设学前教育、早期教育、美术教育、音乐教育等专业,以全日制高中毕业和初中毕业五年一贯制专科人才培养为主,兼办继续教育和教师培训,围绕幼教与相关产业行业,逐步形成 “幼、艺、技、服”四类特色鲜明的人才培养服务功能,打造以学前教育为龙头、以艺术教育、信息技术为两翼、以公共服务为补充、幼教集团为依托的办学格局,努力建设服务胶东、全省一流并在全国有一定知名度的幼儿教师教育体系。
烟台幼儿师范高等专科学校 2021-02-01
衡阳幼儿师范高等专科学校
衡阳幼儿师范高等专科学校是1980年3月经湖南省人民政府批准设立的全日制中等幼儿师范学校,现占地面积283亩,建筑面积7万余平方米,艺术馆、钢琴楼、教学楼、实训楼、图书电教楼等现代化建筑布局合理。音乐教室、舞蹈教室、美术教室、计算机中心、学前教育模拟实训室、动漫实训室、酒店实训室、数字校园网络等设施一流,馆藏图书15万余册。学校办学条件优越,环境优美。学校师资力量雄厚,教师均具有本科及以上学历, 其中高讲49人,讲师59人。有省特级教师3人,省、市级优秀教师10人。有省级专业带头人2人,市级专业带头人7人,心理咨询师8人,高级育婴师4人,营养师2人,国省级普通话测试员7人。 学校是湖南省示范性中等职业学校,衡阳市卓越中等职业学校,是国家级幼儿园转岗教师培训基地,湖南省幼儿园园长、骨干教师和保育员培训基地,衡阳市小学、幼儿园骨干教师培训基地。学校建设了教育类和社会服务类两个专业群,开设了五年制大专和三年制中专两个层次的专业,其中五年制大专有学前教育和小学教育两个专业,三年制中专开设有学前教育、艺术表演、计算机应用、动漫游戏与设计、市场营销、旅游服务与管理、酒店服务与管理等七个专业。学校以省级特色专业学前教育专业为龙头,形成了师范教育与艺术教育相结合、师范教育与非师范教育相结合、职前培养与职后培训相结合、全日制教育与成人教育相结合的办学特色。现有在校全日制学生4000多人,办学以来,已培养了3万余名幼儿园和小学师资,5000多名其他专业技术人才,学生就业率100%,对口就业率达到98%。 学校教育教学质量优秀,科研成绩突出,办学成果显著,多次受到省市政府部门和教育行政部门的表彰,先后获得湖南省文明单位、湖南省园林式单位、湖南省书香学校、湖南省语言文字规范化示范校、湖南省经典诵读示范校、湖南省共青团工作“红旗单位”、湖南省招生就业工作优秀单位、全国“十一五”教育科研先进单位、衡阳市“十二五”教育科研先进单位、衡阳市教育系统先进基层党组织、综合治理先进单位、目标管理考核先进单位等荣誉称号。
衡阳幼儿师范高等专科学校 2021-02-01
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