中科院理化所

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理化所举办2024年新春联欢会

《第八套广播体操》空间功热分工会独唱《北京颂歌》理化所礼花之声合唱团合唱《萱草花》《新年好+我爱你中国》联欢会主持人李东辉、陈晨联欢会会场互动游戏联欢会节目单理化技术,创新为民扫描二维码关注我们
2月4日 上午 8:35
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理化所2023年度十大科技进展

kWe。理化所在深入揭示热声发电中声场调节、声电匹配、活塞漂移等机理问题的基础上,突破了气体弹簧、气浮支撑、电机冷却等关键技术,研制了最大功率达到102
1月11日 下午 4:27
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参加庆祝建团百年大会回来,他做了这件事…

理化所的年轻奋斗者4【跨过山和大海】帮助“奋斗者”号从万米海底浮上来
2022年5月10日
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央视面对面丨“奋斗者”号研发团队:我们的青春叫奋斗

2022年5月8日央视新闻频道《面对面》栏目播出专题《我们的青春叫奋斗》讲述了“奋斗者”号研发团队的奋斗故事“奋斗者”号探秘万米深蓝每一次下潜和上浮中科院理化所自主研发的国产化高性能固体浮力材料都经受住了考验一起来看奋斗者们的青春故事视频来源:央视网“奋斗者”号是我国自主研发建造的第一艘万米级全海深载人潜水器。自2021年3月16日正式交付之后,“奋斗者”号已经执行了近70次下潜任务。“奋斗者”号研发团队是一支朝气蓬勃的队伍,平均年龄仅34岁,35岁以下青年比例达到75%。叶聪:这是很酷的事情2016年,“奋斗者”号正式立项,是国家“十三五”规划中“深海关键技术与装备”的核心任务,目标是研制一台拥有自主知识产权、核心技术国产的全海深载人潜水器。在那之前,“蛟龙”号和“深海勇士”号已经为了这个目标探索了14年时间。2002年,中国第一艘深海载人潜水器“蛟龙”号项目正式立项,大学毕业刚一年的叶聪成为项目组成员。“蛟龙”号设计最大下潜深度为7000米级,而那时,深潜在国内仍是空白。“奋斗者”号总设计师
2022年5月9日
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理化青年,行!

什么样的青春最有价值?新时代的理化青年正以青春之志、奋斗之行书写着自己的回答这些回答都指向一个共同的方向——将小我融入祖国的大我、人民的大我心系国家事,肩扛国家责心有大我
2022年5月4日
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理化青年说 | 卢波:青春释放海之南

5/4青年节激情五月,青春飞扬不负韶华,奋进担当一起来看理化青年在各自的岗位上用奋斗书写的青春故事理化所五四先锋奖今年4月9日,《新闻联播》播出专题报道《“禁塑令”催生海口绿色产业集聚发展》,关注海口市依托海南自贸港建设,不断优化产业转型升级,进一步完善产业链,全力打造全生物降解材料产业聚集区。坐在电视机前的卢波感慨万分。虽然新闻里没有他的镜头,但一幕幕画面,一个个场景,都令他心潮澎湃。海南岛的不“塑”之客卢波是理化所工程和生态塑料国家工程研究中心的一名青年科研人员,他所在的降解塑料与工程塑料研究组,多年来一直致力于全生物降解塑料的研发。2019年9月,平时大多待在北京实验室里的他,出现在千里之外的海南。2019年2月份,海南省发布禁塑方案,“限塑”升级为“禁塑”,全省禁止生产、销售和使用纳入禁塑名录的一次性不可降解塑料制品。卢波也在9月份作为引进人才,到海南省生态环境厅挂职。“海南是中国禁塑工作的最前线。禁塑方案发布后,需要科研人员从技术层面,给海南省禁塑提供一些决策参考和依据。”卢波回忆起初到海南的情景。在海南,卢波和省生态环境厅的同事们走遍海南大街小巷,摸排全省塑料制品使用情况,为制定禁塑工作推进细则提供科学依据。“直播海南”节目对卢波进行专题报道在海南挂职的一年间,卢波参与了海南禁塑在法律法规、标准、执法体系等方面的前期准备工作,见证了海南初步形成“地方法规+地方标准+禁塑名录+替代品产业+可追溯监管体系”全流程闭环管理体系。中科院理化所研发的PBS、PBAT技术,也在海南实现产业化落地,为海南禁塑提供强有力的科技支撑。海南在塑料污染治理体制机制的经验,经国务院同意,作为国家生态文明试验区先进典型经验向全国推广。数十场科普报告在海南,一次次的科普宣讲,也是卢波特别难忘的经历。“海南省实行禁塑,替代品是全生物降解塑料。”有些所谓的“降解塑料”,崩解为微塑料,物理上看不见,但仍以塑料制品的形式存在,无法回收,且容易进入人体,对环境危害更大。“科普也很重要,是一个去伪存真的过程。”卢波说。在地方立法过程中,他利用自己的专业知识,对各级部门做好解释、沟通。“禁塑不是不用塑料制品,是要用可降解塑料代替一次性塑料袋等等。”除了在办公室研究政策细则,卢波还积极接受当地电视台和报纸等媒体的采访,科普降解塑料相关知识。在商超,在农贸市场,也总能见到他与市民交流的场景。季君晖(右二)、卢波(右一)参加海南电视台访谈节目解读禁塑政策卢波认为,“人们需要一个学习、了解、转变的过程,做好科普工作,也是我们科研人员的社会责任。”“要么上书架,要么上货架”初到海南时,卢波的女儿刚刚出生3个月。纵然心里万般不舍,他还是义无反顾地启程出发了。“禁塑是国家大事,个人能参与其中,我感到很有意义,这件事我必须去做。”
2022年5月3日
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理化青年说 | 刘旺:在奉献中成长,在奋斗中闪光

5/4青年节激情五月,青春飞扬不负韶华,奋进担当一起来看理化青年在各自的岗位上用奋斗书写的青春故事理化所五四先锋奖在理化所研究生群体中,有这样一批同学,他们组织各种文体活动,丰富大家的科研生活;他们了解反映同学诉求,是流动的“青年意见箱”;他们来自同学,贴近同学,服务同学,是研究所与学生之间沟通联系的纽带桥梁。人工晶体研究发展中心的刘旺就是这些热心同学中的一员。他曾担任理化所第十三届研究生会主席、团委副书记,2020年获评“中科院北京分院优秀共青团干部”,2021年获评理化所“五四先锋奖”。用心用情,服务科研在刘旺看来,做好团学工作,不仅要有热情,更重要的是有一颗服务同学的心,想同学之所想,急同学之所需。在团学工作中,得到老师同学们的肯定,带来的是无可比拟的成就感,而这也正是他用心用情服务同学的源动力。2018年,刘旺担任研会体育联合部部长,他发现身边有很多同学反应,硕博群体由于科研压力大、交际圈窄,这些“大龄青年”的个人问题成了老大难问题。于是,他和研会的小伙伴们联合九所四校举办了第一届“缘来是你”双十一联谊会。这次活动“盛况空前”,有1100多位同学报名。组织活动的过程辛苦不易,而当看到很多同学真的通过这个活动找到了自己的另一半,甚至步入了婚姻的殿堂,他们觉得所有付出和努力都有了意义。“缘来是你”双十一联谊会理化分会场团学工作除了奉献和付出,更多的是锻炼和成长。“最重要的收获是结识了一群志同道合的伙伴。我们互相交流与鼓励,互相帮助与扶持。在思维火花的碰撞之中,不断发掘出我们的才华和潜能。”尤其是当工作遇到困难的时候,创新思路,破解难题,这个过程充满收获。2020年上半年,新冠疫情导致部分同学无法返京,研会活动一度陷入停滞。如何提升研会的凝聚力、战斗力就成了当务之急,在教育处老师的指导帮助下,刘旺和研会的小伙伴们群策群力,开辟线上团建的新思路、新战线,举办了一系列有意义的线上活动,例如吸引了近200名师生参与的线上运动会,有效缓解了大家因疫情隔离在家的焦虑心情,也提升了研究生群体的凝聚力和向心力。营员最喜欢的“刘旺小哥哥”理化所大学生夏令营有个很好的传统,就是由在学研究生担任“辅导员”,带领大学生营员一起度过七天的理化之旅。2018年夏天,刘旺担任夏令营第14组的辅导员。他与小组的师弟师妹们建立了深厚的感情,这个“星火小组”的小可爱们经过研究一致决定授予刘旺小哥哥“最优秀辅导员”荣誉称号。刘旺说,这个最珍贵的证书,他一定会永久珍藏!师弟师妹颁发的手绘版“最优秀辅导员”证书(最珍贵的证书!)2019年夏天,刘旺又带领夏令营宣传组,用一篇篇生动的报道记录活动的精彩瞬间,传递相聚的美好与温情,为营员们留下了难忘的理化记忆。2019年夏令营宣传组刘旺说,趁这个机会,他要对第12届研究生会体育联合部、第13届研究生会,以及2018年优秀大学生夏令营第14组、2019年优秀大学生夏令营“艺术家小团队”中的伙伴们做一个最深情的表白:“与你们一起携手奋斗、共同走过的日子,是我永远难忘的美好时光!”惟有奋斗,不负青春今年夏天,刘旺即将博士毕业。谈起在理化所求学五年最大的收获,他认为是具备了独立思考和学习的能力。生长的NLBO晶体刘旺从事的是晶体生长的研究。对于从事晶体生长研究工作的人来说,晶体生长是一门艺术,配料、熔料、引晶、生长等每一个环节都至关重要,都会影响晶体的质量。当经过1~2个月的努力,把晶体从单晶炉取出,“拆盲盒”获得高质量的晶体,那种成功和喜悦是其他任何事都无法比拟的。在科研上对我影响最深的是我的导师张国春研究员。晶体生长是一门实践的科学,他言传身教、身体力行,把自己对科研工作的热爱、对晶体生长的思考,毫无保留地传递给学生。从他的身上,我不仅学习到了晶体生长所需的“耐心、细心和创心(新)”,更是学习到了“大知闲闲,小知间间;大言炎炎,小言詹詹”的豁达和善良。在刘旺心中,还有很多难忘的人和事。“可亲可敬,如沐春风”的俞琳华老师,这位善良睿智的长者总是用她丰富的人生阅历和经验,为晶体中心的青年学子带来温暖和启迪。俞琳华老师(前排左三)
2022年5月3日
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理化青年说 | 施润:青春的理性配比

5/4青年节激情五月,青春飞扬不负韶华,奋进担当一起来看理化青年在各自的岗位上用奋斗书写的青春故事理化所五四先锋奖热爱可抵岁月漫长写此文之前,笔者对施润进行了简单的访谈。Q一路走来,在理化所最大的收获是?施润:我从一个本科生,到博士毕业,再到现在能够带领一个小的科研团队,做自己喜欢的研究,这就是我这几年在理化所最大的收获。Q什么事情让你特别有成功和喜悦的感觉?施润:做实验取得重要进展的时候,文章被接收的时候。Q在理化所最难忘的两件事?施润:第一件事是在我的第一个研究课题期间,样品怎么也合成不出来,用透射电镜观察了不下一百个样品都不是理想中的样子,却对其中的原因摸不着头脑。时间就这样过去了近一年,正在一筹莫展之际,偶然在一次拍摄中,在碳膜的一个小格子里找到了非常满意的样品,开心得不得了。经过与其他样品的制备方法进行对比,很快找到了问题的原因,经过多次对比分析,发现样品合成对颗粒尺寸非常敏感,属于一个小的新发现。最后还将这段分析放到了博士毕业论文中。第二件事是有一次我在8号楼做实验测接触角……好吧,再问下去,答案应该也都是和他的实验有关……言语之间,让人深切感受到他对所从事的科研工作的热爱。因为热爱,所以会很认真地去思考、规划;因为热爱,所以会勇敢地去和“大牛”交流讨论,很虚心地听取别人的建议;因为热爱,所以会在挫折时坚信“办法总比困难多”,主动调整心态,克服焦虑;因为热爱,所以觉得做研究是最幸福的事……5:3:2施润2017年博士毕业后留所工作,曾获得国家奖学金,读研期间就被师弟师妹们称为“学霸”师兄。工作后,他很快完成了从研究生到科研人员的适应和转变,在三相界面催化研究等领域取得了一系列成果,形成了自己的研究重点和特色。谈到做科研的经验,他有自己的总结:“真正会做实验的人,是能够把时间花在刀刃上的,在实验前一定要经过深思熟虑。我认为5分思考,3分讨论,2分实验是比较合理的安排。实验中的控制变量问题就是非常典型的例子。新人往往追求毕其功于一役,在一组实验中设置多个变量进行研究,但结果往往以失败告终。遗憾的是,多变量的引入还会导致难以从失败的结果中得到有用的信息。这就把时间和精力白白浪费掉了。所以,每次实验前经过思考与讨论,严格控制单一变量,是提高效率、事半功倍的有效做法。”施润所在的张铁锐研究员课题组“我认为青春应当是充满创造力的。打开思维,拒绝僵化,无论是在科研工作还是日常生活中都应该如此。”在施润看来,“创造力”绝不是关起门来一个人闭门造车,他特别注重向前辈学习,与同行交流。“我的两篇子刊都是与相关领域的大牛进行了一对一讨论过后才产生的。”更难能可贵的是,他勇于否定自己,虚心听取别人的建议。“做科研就要有从零开始,推倒重来的勇气,而且实际做起来并没有想象的那么难。”建议师弟师妹:“十不要”虽然已经工作五年了,施润看上去仍是一个阳光爱笑的“大男孩”,满满的少年感。师弟师妹们喜欢称他“师兄”而不是“老师”,也特别爱向他请教工作和学习的经验。于是,这位“理性”学霸总结了整整齐齐的十条,与师弟师妹们共勉:十不要1不要为了实验把身体搞废2不要成为没有感情的实验机器3不要做哑巴科研4不要浪费有限的时间与精力5不要和导师产生矛盾6不要把眼界局限在研究所内部7不要因为小有成就而沾沾自喜8不要因为暂时的失败而自暴自弃9不要认为研究生毕业就万事大吉10不要埋没自己的灵感与创造性善思考勇实践会沟通有理性有文艺有情怀这位年轻的化学科研工作者在青春的舞台上总能找到自己的理性配比!撰稿
2022年5月3日
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理化青年说 | 王倩:“平凡”的高度

5/4青年节激情五月,青春飞扬不负韶华,奋进担当一起来看理化青年在各自的岗位上用奋斗书写的青春故事理化所五四先锋奖“如果用一个词来形容自己,你会选什么?”“平凡。”当这位曾经以理科高考裸分全县第一名的成绩考入清华大学的“三清”女生,平静地说出这样一个词,笔者还是小小惊讶了一下。王倩,理化所首届“五四先锋”个人奖获得者之一,液态金属与低温生物医学研究中心副主任,液态金属与低温生物党支部书记。坚持原创研究和学以致用的初心“周围优秀的人太多了,尤其是在咱们理化所,很多同事科研做得非常好。”她真诚地说,“感觉自己离成为国之栋梁很远啊~”也许正是因为长期处于最优秀的人中间,“厚德载物”的精神培养了她稳重实干的气质,王倩很早就认识并接受了自己的平凡,在工作中踏实做好每一件平凡的小事。王倩的研究领域主要是液态金属在增材制造、生物医学工程等领域的交叉科学问题。她针对柔性电子图案化加工过程中的关键问题,发展了多种液态金属图案化加工的新技术,如基于相变的液态金属柔性功能电路快速制备方法、液态金属多层电路快速制备方法、液态金属织物电子制备方法等。已发表论文40余篇,授权专利24项。王倩在做实验最让她有成就感的,是自己在CT球管液态金属轴承、液态金属发动机换热方面的几项研究成果真正开始实现了应用。2019年,她所在的液态金属电子增材制造技术应用及产业化团队荣获中科院北京分院中国科学院北京分院科技成果转化奖特等奖。从原理研究到技术预研,再到转化为产品应用,她始终坚持原创研究和学以致用的初心,每一个环节都尽力做到最好。“做事要对得起自己,我交出去的工作,要做到问心无愧。”王倩说。让党建成为凝聚人心的“磁场”王倩还担任液态金属与低温生物党支部书记。在她和几位青年支委带领下,支部组织了“三人行”科学沙龙、“微党课”理论学习、“延安足迹”红色实践等一系列特色活动,获评理化所2020年“先进党支部”。学生党员占支部党员总数的三分之二,他们把党建工作与学生工作深度融合。在策划和组织支部活动中,她非常注重党员“参与度”。“是真正的参与,每个人带着角色来。”
2022年5月3日
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大国科技自强之路 | 理化所的年轻奋斗者

作为团队唯一一名女同志,赵洋(化名)在飞秒激光时频传递技术研究最艰苦的阶段,日夜思索,愁得直掉头发。“这个项目实在是太难了!”她说,“从来没有做过的课题,细节不知道,指标达不到,只能一点点尝试。”
2022年5月2日
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《新闻联播》关注海口全生物降解材料产业 | 支撑海南禁塑,理化所进行中

中央广播电视总台《新闻联播》4月9日晚播出报道《“禁塑令”催生海口绿色产业集聚发展》,关注海口市依托海南自贸港建设,不断优化产业转型升级,进一步完善产业链,全力打造全生物降解材料产业聚集区。报道说:全生物降解材料在一定环境条件下,经过一段时间可以降解成二氧化碳、水等物质,相较于常见的塑料制品而言,全生物降解材料对环境不会造成污染。2020年12月1日,海南正式实施《海南经济特区禁止一次性不可降解塑料制品规定》。作为全国首个全域禁塑的省份,在禁止传统塑料制品的同时,海南也瞄准全生物降解材料产业,大力推动企业转型升级,先后出台加快全生物降解材料产业发展若干政策措施,对达标企业给予一次性奖补。海口市也从销售、电费和租金、固定资产投资、数字工厂建设等方面给予企业扶持。目前,海南省在洋浦形成了全生物降解原材料生产区,在海口围绕产业链下游制品,搭建生产研发中心、全生物技术检测平台、加大海水可降解技术的研发,加快形成产业链闭环。中国禁塑看海南!中科院这个团队为禁塑提供科技支撑自2018年起,中科院理化所与海南省深入合作,在标准制定、制品检测等方面提供技术支撑,委派科技人员挂职协助海南禁塑法规和政策制定,联合建设降解塑料检测国家重点实验室,牵头成立海南省降解塑料技术创新中心(筹),全面支撑海南省禁塑事业。
2022年4月15日
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投票评选2021中科院年度团队 | 大型低温工程团队:国之需要 吾辈担当

微信扫码投票(点击观看视频)大型低温制冷系统是指制冷温度在2~20K(-271~-253℃),制冷量几百至万瓦以上的低温制冷系统,是航空航天、氢能源、氦资源、国家重大科技基础设施等战略领域不可或缺的核心基础。自2009年起,在院重要方向性项目和两期国家重大科研装备研制项目的支持下,理化所大型低温工程团队突破了一系列核心关键技术,研制出千瓦至万瓦级液氢温区、百瓦至千瓦级液氦温区、以及百瓦级超流氦温区具有我国自主知识产权的系列低温制冷机,彻底打破国际垄断和技术封锁。十年攻关铸大型低温制冷战略利剑由于基础薄弱、技术落后,我国一度在以氢、氦液化为代表的大型低温制冷技术上处于发展慢、产能低且关键技术受制于人的困境。为彻底打破长期以来的国际垄断和技术封锁,发展我国独立自主的大型低温制冷技术迫在眉睫,理化所大型低温工程团队用十年努力实现了这个梦想。监测系统运行数据2009年在院重要方向性项目支持下,团队开启了2KW@20K制冷机的研制,并于2012年10月试验成功,2014年该制冷机成功应用于航天产品性能测试平台。2010年和2015年团队先后承接两期国家重大科研装备研制项目,完成了10kW@20K和2500W@4.5K
2021年11月23日
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延安拾光 | 红歌快闪,街头采访,这样的主题党日活动走心了

在建党100周年之际中科院理化所液态金属与低温生物医学研究中心党支部于6月5日至6日在红色革命圣地延安开展了“延安拾光”主题党日活动枣园、杨家岭、北京知青博物馆宝塔山、延安革命纪念馆……都留下了他们的足迹宝塔山上重温入党誓词新旧照片中的延安时光革命圣地的组织生活会讲一段老故事红歌里的快闪延安街头访谈……他们开展了形式多样的特色活动并以文字、图片和视频记录下这段难忘的旅程枣园革命旧址合影延安是中国的革命圣地。支部党员非常珍惜和期待此次延安之行。到达延安后,大家顾不上休息,直奔延安枣园。一进枣园,支部同志们便被枣园内的老房子所吸引,仿佛回到了那个斗志昂扬的革命年代。五大书记雕像前合影五大书记雕像前聚集着来自祖国各地五湖四海的同志们。前人栽树,后人乘凉,正是有了无数革命前辈们的无私奉献,我们才能收获今日的幸福生活。杨家岭革命旧址合影之后,大家来到了杨家岭革命旧址,当年这里曾进行过轰轰烈烈的大生产运动、整风运动。在召开过我党第七次代表大会的大礼堂,支部同志们拿出了大礼堂的老照片,今昔对比,感慨万千,大礼堂依然矗立在原地,而今日中国在我党的带领下已然换了人间。新旧照片中的延安时光在毛主席曾种过的菜地上,同志们认真辨认着各种蔬菜,想象着在那个物资极其短缺的年代里,广大军民在党中央领导下自己动手丰衣足食的场景,深刻体会到了自力更生艰苦奋斗的延安精神。在参观领导人故居的时候,同志们再次感受到了革命前辈们艰苦朴素的生活,纷纷表示要忆苦思甜,珍惜现有生活。面对此情此景,支部书记王倩同志在领导人住过的窑洞里为大家讲解了延安之行的意义,尤其为支部党员着重讲解了以“自力更生、艰苦奋斗、实事求是、全心全意为人民服务”为中心的延安精神的深刻内涵。宝塔山上重温入党誓词延安有宝塔,巍巍高山上。延安红色之旅的第二日,支部党员们一起参观了宝塔山。登山途中,同志们一起唱着红歌,走着革命先辈们走过的路,不知不觉便到了宝塔下。面对党旗,在党支部书记王倩同志的带领下,大家一起郑重地宣读了入党誓词,铿锵誓语回荡在山上,党性和信念深埋在心中。宝塔山上的组织生活会重温入党誓词过后,王倩书记带领大家在山上举行了一次别开生面的组织生活会。在距离北京千里之外的延安宝塔下黄土高坡,站在革命先辈曾经走过的黄土地上,大家席地而坐,追忆往昔峥嵘岁月。王倩书记谈了延安对于中国革命的意义,张成林同志分享了有关延安的著作《红星照耀中国》。张成林同志的分享细节丰富,书中描述的“创业”前期共产党人的艰辛和理想信念,也触动了大家。延安革命纪念馆合影
2021年7月9日
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中国科学报 | 海洋塑料的科技“救赎”

有报道称,至少79000吨海洋塑料垃圾聚集在太平洋深处,形成一座巨大的塑料“垃圾岛”,面积约为160万平方公里,约等于45个海南岛。这些塑料垃圾能被海水降解吗?“不能。”中国科学院理化技术研究所(以下简称中科院理化所)研究员、工程塑料国家工程研究中心主任季君晖在接受《中国科学报》采访时坦言,“照此速度发展,2050年海洋塑料垃圾重量将超过海洋鱼类的重量。”那么,如何让塑料在海水中降解消失呢?被忽视的海洋塑料污染1965年,瑞典人斯图林(Sten
2021年3月3日
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央视 | 院士说科技:神奇的新型塑料,海水能化掉它

塑料,生活中无处不在,每天都有大量塑料制品被丢掉,带来白色污染。您知道吗?现在有一种新型塑料,能在海水里能够完全被降解掉,最后消失的无影无踪~能被海水降解掉的新型塑料,究竟长什么样子呢?(视频来源:央视网)在中科院理化所工程塑料国家工程研究中心的实验室里,季君晖等科研人员展示了海水降解塑料的奥秘。点击视频观看~无机化学家、纳米材料专家,中科院理化所江雷院士点评:大量的陆地塑料会进入海洋,在海洋当中形成几亿吨的塑料,甚至塑料岛,它们的降解是一个世界难题,对海洋生物以及全人类的生活、安全都是一个重大的威胁。海水可降解塑料,是一个重要的突破,利用这种工艺生产出来的塑料,就可以在海水中降解,解决新增的海洋塑料垃圾的消化和分解问题。来源:央视综合频道理化技术,创新为民扫描二维码关注我们点“在看”给我鼓励
2020年11月17日
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SELF演讲 | 季君晖:塑料之痛

“中国每年会产生约4000万吨的塑料废弃物,只有30%多一点的废弃物会被重新利用,约10%被烧掉了,剩下的这50%重达好几千万吨,一年一年地积累在环境中。如何解决塑料垃圾污染是目前面临的重大全球环境问题之一。”季君晖中国科学院理化技术研究所
2020年8月26日
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在海水中“消失”的塑料

中科院成功研发海水可降解塑料,希望率先在海南应用推广6月13日,海南省科技厅与中国科学院理化技术研究所(以下简称中科院理化所)在海口签署战略合作协议,双方将共建海南省降解塑料技术创新中心,研究降解塑料领域的新技术、新产品、新工艺等,推进海水可降解塑料技术在海南进行中试(即产品正式投产前的试验),尽早实现海水可降解塑料的产业化,为海南全面铺开的“禁塑”工作注入科技力量。海水可降解塑料,是此项合作的核心。什么是海水可降解塑料?为什么要研发它?带着这些问题,海南日报记者采访了中科院理化所研究员、工程塑料国家工程研究中心主任季君晖。“海水可降解塑料,就是能在海水中降解的聚酯复合材料。”季君晖说,研发它是为了解决日益严峻的海洋塑料污染问题,替代难以降解的通用塑料,保护海洋生态环境,“海南当前已开启‘禁塑’工作,加上海南是海洋大省,海水可降解塑料应用得越早越好,范围越广越好。”海洋塑料垃圾污染超乎想象当前,塑料污染已成为地球上直逼气候变化的另一重大威胁,因为它正在急剧污染每一种自然系统,并危及越来越多的生物。“从上世纪60年代开始,人们开始关注塑料污染问题。由于人类对陆地上塑料污染的感受更为深刻,所以科学家们最先想办法解决陆地塑料污染问题。”季君晖说,这才有了我们现在常用的生物降解塑料。纪录片《塑料海洋》揭露塑料垃圾带给海洋的灾难。(资料图片)但事实上,海洋塑料垃圾污染,以及它们对海洋生态环境的危害,早已远远超出了我们的想象。“当前地球每年产生的塑料超过3亿吨,其中相当一部分使用后被直接丢入海洋,还有部分从陆地通过河道、风力最终进入海洋。”季君晖说,目前人类活动和洋流导致这些塑料垃圾集中分布于北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋及印度洋中部。“近年来塑料的使用量越来越大了,据估算,如果现在的塑料消费方式没有显著变化的话,到2050年,全球海洋中塑料总重量将超过鱼类的总重量。”季君晖说,这是一件非常可怕的事情,目前在美国夏威夷和加利福尼亚州之间有座“塑料岛”,160万平方公里全是塑料,很多人戏谑地称之为“世界第八大洲”。“我们必须知道,几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到。”季君晖说,它们在海水中受光、风化、涡流机械和生物群的不断作用,最终形成直径小于5毫米的“微塑料”,这些塑料微粒或漂浮在海水中、或沉入海底,几十年甚至几百年都不会分解,对整个海洋环境造成了严重的污染。在海洋中弥散性分布的塑料微粒使无数海鸟、鱼和其他海洋生物受灭顶之灾,并逐渐通过食物链将毒素带到人类的餐桌。“中国科学家研究发现,平均每克食用盐中含有一颗‘微塑料’。这都是不可降解塑料进入海洋的后果,这不是危言耸听,这是人类必须直面的海洋污染问题。”季君晖说。与治理处理陆地上的“白色污染”不同,人们几乎无法对细小的塑料微粒进行广泛收集和处理。“海洋塑料污染的治理日益紧迫,同时也困难重重。”季君晖说,要解决这一问题最根本有效的办法,就是让塑料进入海水后自行降解消失,因此开发和使用能在海洋环境中自行降解的塑料制品,替代难降解的塑料制品,迫在眉睫。生物降解塑料在海水中无法降解为了遏制“白色污染”蔓延,国际社会不约而同展开“限塑”甚至“禁塑”工作,目前全球已有60多个国家和地区出台了相关限制塑料使用的政策或法令。随着科学研究的深入,聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚酯(PBAT)、聚己内酯(PCL)和聚羟基烷酸酯(PHAs)等生物降解材料(生物降解塑料),已经大规模替代了不可降解的通用塑料,一定程度上缓解了陆地上的“白色污染”。那么,海水可以降解生物降解塑料吗?答案是不能。生物降解塑料大都是含酯键的高分子材料,分子链相对脆弱,可以被自然界许多微生物分解、消化,最终形成二氧化碳和水。“与陆地土壤不同,海水中微生物量极少,而且海水温度也比较低,生物降解塑料在海水中不能像在陆地上一样降解,或者说很长时间内都无法被海水中降解。”季君晖说,因此科研人员需要开发能够在海洋环境中降解的新型高分子材料。海水可降解塑料制品,外观与普通塑料无明显差别。当前国际上海水可降解材料的相关研究才刚刚起步。“虽然海水降解塑料已经得到全球专家的高度重视,但是国际上海水可降解塑料的研究还是凤毛麟角,只有中国、日本、德国等国家的极少数跨国企业和科研机构开始着手研究。”季君晖说,2017年,工程塑料国家工程研究中心和中科院理化所组织近10名博士研究海水可降解塑料,走在全国前列。从分子结构设计出发,历经艰难攻关、经过反复实验,2018年季君晖团队研制出了一种可在海水中降解的高分子材料,可以理解为海水可降解塑料制品的“前身”。“这种新型材料,既有在海洋水体中的降解性,也能在土壤中降解,可在被废弃到土壤或海洋中数十天到数百天内被分解成水和二氧化碳等物质。”季君晖说,虽然海水可降解塑料诞生了,但它仍处在实验室层面,距离投产应用还有很长一段路要走。有望减少人类塑料污染增量一般来说,进入海洋的塑料大致分为两类,一类是塑料垃圾,一类是在海洋中使用的塑料制品。“根据塑料制品的用途不同,我们要选择不同性能的海水可降解高分子材料。”季君晖说。举个例子,渔网是常见的塑料制品,为了防治海洋塑料垃圾,未来的渔网需用海水可降解塑料制成,“渔网是用来打鱼的,它不可以刚放进海里没多久就被降解了,否则打鱼成本太高。”季君晖说,因此科研人员要考虑渔网在海水中的使用寿命,延长其被降解的时间,“需要较长时间降解”就是这一高分子材料的性能之一。以此反推,如果废弃的包装盒、保鲜膜、纤维等塑料制品进入海洋,那它们就是塑料垃圾了,“那我们需要缩短其被降解的时间。”季君晖说,这些生产生活上的不同需求,也是科研人员在研发中需要考虑的因素。从2018年开始,在中科院深海所、三沙航迹珊瑚礁保护研究所的协助下,季君晖团队在渤海、东海和南海等不同海洋环境对海水可降解的高分子材料进行了降解测试和筛选,定型了不同应用背景的高分子材料品种,未来他们可以根据不同应用,设计出不同性能的材料。在海水里浸泡3个月的海水可降解塑料样品(上)和良好保存的样品(下)对比。“进行海试,是为了研究不同高分子材料在不同海洋环境中保持性能不显著降低的时间(即以后产品可能的使用寿命),降解消失速度如何,以此判断塑料性能,以便开发应用。”季君晖说,目前海水可降解塑料海试工作取得了海水可降解塑料制备的初步成果,接下来就要解决工程技术问题,为产业化示范做准备。“海水可降解塑料不仅可以在海水中降解,也可以在陆地土壤里降解。”季君晖说,治理海洋污染问题,是为人类的生存而战,他们所作的一切努力,都是为了在人类塑料用量持续增加的前提下,尽全力减少塑料污染的增量。原文刊登于2020年6月29日《海南日报》B05版文\海南日报记者
2020年6月29日
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周末约起!这个重磅展览,写满中科院人的自豪

它是你每天都在使用的手机电脑,国产系列芯片“龙芯”“寒武纪”“海光”,为众多行业提供自主、安全可靠的处理器;
2018年11月17日
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【科技之光】“滴水不进”的材料

液体与材料之间有本征的亲和疏的阈值,水的阈值是65度左右,水的接触角大于65度是疏水。超疏水材料具有使材料自清洁、保护怕水器材、防止结冰等优点。
2017年7月8日