二氧化碳排放的速度比地球历史上增长的速度快大概100倍到上千倍，最坏的结果不是出现在现在，而是出现在不远的将来，航空业作为一个高排放的行业，一定会受这个持续千年政策的影响。

瀚海检测，让国人每一口呼吸都明明白白，干干净净，健健康康。张庆气体气味综合检测企业实验室上海瀚海检测技术股份有限公司创始人、董事长上海瀚海检测技术股份有限公司瀚海检测作为一家民营企业，与研究院、研究所最大的区别在于更注重服务，与企业贴得更近。我们企业的业务主要分为三部分，第一个是仿真类动态模拟，比如震动、发动机台架的耐久、金属的耐久疲劳、管路的压力脉冲、体积爆破，应用主要集中在汽车、高铁轮子的减震、轮船液压系统和飞机起落架的液压减震。第二个是标准化的测试，我们是一个综合性的实验室，除了化学类的实验和动态仿真以外，还进行标量的测试，比如说拉伸，弯曲、冲击等等。第三个就是分析溯源。如今生活在城市，大家很关心空气的质量，我们经常在新闻里面听到的AQI指数，就是经常说的PM2.5，它所涵盖的六个指标，包括二氧化硫、二氧化氮等等。室内空气的元凶左上角的图片是耶鲁大学在全球对于每一个国家的空气质量划分的等级，我们国家颜色比较深，说明环境质量不太乐观。此外，汽车、飞机、航天飞船舱内的空气质量可能会更差、一般来说我们会通过力所能及的手段去改善空气，比如家里买一个空气净化器，原理就是放一些活性炭、过滤网等等，这是比较初级的手段。汽车内部的空气破坏者大家都有自己的小轿车，车子内部是一个密闭的环境，车子里面会产生大量的有害气体，比如说苯、二甲苯、甲醛等。前段时间有一个新闻，某知名品牌的汽车，挥发出来的有机物致癌，这个汽车的销量直接下滑。为什么会导致这个现象呢？车子在日常行驶过程当中，尤其是夏天的时候，经过太阳光的暴晒，我们所接触到的方向盘、仪表盘、中控台、座椅等，经过高温以后，会释放出来大量的化学物质，这些物质有我们通过鼻子可以闻到的，还有很多我们自己闻不到的，但是实际上也已经对我们的身体产生了伤害。这些气体达到一定的浓度，短时间内人们会产生一种头痛、恶心、乏力的症状，严重的话可能是致癌的，这个后果是很严重的。世界卫生组织对甲醛、苯进行了划分，实际上我们日常生活当中接触最多的就是第一和第二档。比如说我们日常开的汽车、坐的公交车、轮船、飞机，基本上涵盖在这个温度范围之内，在外太空的航天飞行器可能会接触一些，我们称第一档是高挥发性，第二档是挥发性，它们是我们的重点研究对象。汽车内部空气污染的条件实际上总结下来，就是车子的内部空间狭小，污染程度大。我们的车子长期密闭，尤其是在冬天和夏天的时候，不是开冷空调，就是开暖空调，窗户一般都不开，甚至有些朋友车子上面的空调滤网也不会换，日积月累受到二次污染。车子作为交通工具，它的前挡，后挡，四扇门上的玻璃，为光线直射车内提供了良好的“便利”，温度越高，有机物的挥发就会越厉害，加重了车内的污染。以前七八十年代的车子是开窗户的，现在都是空调车，空调车窗户也是密闭的，一辆公交车里面可能坐一百多人，这个空气质量大家可想而知。改善汽车内部空气我们可以通过一些测试的手段去规避这些污染，为厂家提供方案，包括选料怎样选、工艺怎样加强、VOC散发全套的检测、VOC散发类数据的分析、溯源分析，以及改善的建议。我们和厂商联合，组建一个能够降低成本的试验标准。飞机舱内的空气破坏者在航空领域，同样有着舱内空气的破坏者。图上是飞机舱内相关的部件，包括座椅、顶棚、窗户的遮阳板、行李架、座椅下铺的地毯，甚至行李舱里的物质、隔音棉、操纵杆、驾驶员所在舱内的仪表盘等等。这些都是极易诱发VOC挥发的源头。为什么会这样呢？一架飞机有成千上万个零件组成，每一个零部件，尤其是非金属材料，还有很多的黏合剂，这些物质组合在一起经过几百人乘坐以后，会挥发出更多的有机物。随着中国航空工业的崛起，我们的研究也在跟进。C919已经在试飞了，对于我们国家来说，中美贸易战和一些技术的壁垒对于我们国家的限制，我们意识到所有的机载的设备、机载的座椅、地毯，尽量的采用国内厂商，用国产来替代进口。这样一来，国产的厂商会感到压力很大，比如我所生产的座椅、行李架，生产出的这个材料是不是合格，飞机配套企业在中国有很多家，生产不同的零部件，这就带来了大量的试验。对于企业来讲，我们愿意和企业共同分担解决这些可能的问题。比如座椅，如果你采用这种材料的话，在多少温度上，肯定会发生不合格现象，这个不合格会导致产品对乘客造成身体的危害，我们会提供一系列的检测方案，以及测试的方法，规避可能产生的问题以及影响。机舱内空气污染的条件机舱内的污染条件跟汽车有类似的地方，但是比汽车更为严苛。比如说空间非常狭小，一架飞机的经济舱和公交车的位子比起来，可能飞机的位子更不舒服。对于体型更加大一点的人来说，经济舱是非常难受的。机舱还是长期密闭的，汽车窗户可以开，天热、天冷，稍微透透气是可以的。但是飞机不能飞在半空中的时候把窗户打开一下。飞机里的温度，空调只能控制温度，湿度是无法控制的，高温高湿为细菌的滋生和材料的挥发提供了良好的环境，使它对人体的伤害更进一步加剧。舱内空气污染会增大航空事故概率据不完全统计，航空领域里面的事故率是非常低的，而这些航空事故里有很大一部分是人为操作的因素。据调查，飞行员操作失误占比高达50%。在这里我想说如果我们舱内的空气浑浊不堪，有机物的挥发严重超标，影响到我们身体的健康，是不是会影响到我们的飞行员，比如说昏迷、头晕目眩，我们得到的答案完全是有可能的。如果飞行员飞行的时候，仪表盘上都是塑料，经过高温的蒸发，发出刺激的气味，飞行员还是不是能够很好地开这架飞机，这都是问题。拿起武器保卫室内空气我们要拿起手里的武器，实验设备、测试手段、改进方案、原料的采购，以及工艺的提高等等，为室内空气保驾护航。实验设备比如安捷伦热脱附气质联用系统、气象色谱、液向色谱、雾化仪等等来帮助供应商解决这些材料可能遇到的问题。这些设备是我们实验室里所具备的，这些设备对我们所提供的材料进行了严格的筛选，有很多的材料送过来是小样，怎样去模拟我们日常生活当中经过高温才能挥发出来的有机物呢？我们会采用一个高温舱，样品装在这个袋子里面，放到这个舱里面，经过一定的高温加热，有机物会释放出来，我们会通过仪器把这些气体收集起来进行取样分析。测试手段除了刚才所说的VOC以外，还有ELV，飞机上有很多的门把手，包括一些航空的接插件，橡胶材料，电线、电路，里面含有一些什么物质呢？比如说有铅、六价铬等等这一系列的，我们在平时买电脑主板，买一个手机，或者是数码相机，拆开包装，里面会有一张纸。这张纸上有一些我罗列的物质，这代表了产品里面有害物质的使用是否超标，是否有害，我们可以对这些物质进行综合的测量。改进方案在测量的同时，我们要配备专业的人员以及提供专业的设备，包括一些适合国家标准或者是国际标准的试验场地，提供工作人员去进行拆解。我举一个例子，有可能一个汽车的门板，拆解的零件可能高达500左右，如果一个飞机的门拆解成更多零件，每一个零件都要进行有害物质残留的检测。这个是航空接插头的一级拆解，二级拆解，三级拆解。拆解之后，我们首先进行定性的测试，X线荧光扫描是否存在有害物质，如果有的话，就要经过用ICP来做一个定量。六价铬、铅等可能存在于飞机、轮船、汽车等等一系列的构成。隔热层，电子元器件，踏板，线缆，作为座椅内部的构造等等，包括飞机里面的电路板，涂层，都存在这些有害的化学物质。我们要通过一些测试的手段，来验证这样做的方式是对还是错，怎样能降低这些化学物质对于人体产生的伤害。我们通过VOC的改善分析，包括从数据的筛选、VOC的散发源、GCMS确认、收集VOC的来源、气味等，最后提出一个解决的方案，客户和我们联合提出一些适合企业本身内部生产质量标准的方案。我们最重要达到的目的是降低生产成本，为厂商解决很多类似于非标的测试项目，现在VOC和EVL更多的停留在非标的测试，我们国家的标准还相对比较滞后，不能提供完整的解决方案，通过我们和厂商不断的摸索，建立一个新的测试方法。案例分析案例一，我们有一个客户供应商，产品供给汽车、铁路和城市的轨道交通。产品会散发出一些刺鼻的气味，使人闻上去不太愉悦。针对这个气味我们会配有一些专业的人员，一般配备不低于5个嗅味员，这些嗅味员经过国家的标准考核，他们都可以去评价香水，品尝葡萄酒。因为人与人的个体差异比较大的，他闻这个味道可能非常不舒服；有一些人觉得还可以，能接受；有一些人可能觉得一点问题也没有。我们通过一个综合的评判，告诉客户怎样改进你的生产工艺，降低对人体产生的不愉悦度，这是我们所要做的工作。案例二，对于原料的选购，我们可以对它进行高温的烘焙，产生VOC。我们会给厂商提供一个方案，比如你采用什么样的料，温度是多少，注胶的速度，存放的时间，并不单单是出一个检测报告，我们更愿意和厂商一起提供解决方案，愿意解决问题。这个是我们利用GC-O/MS做的溯源分析，出来的气味、雾化、甲醛，有机物的挥发等等一系列都会出来，每个气味做三组、五组不同的数据，取一个平均值来衡量最后的数据。最近半年，我们和航天系统配套做支持服务。大家知道，最早杨利伟登上太空的时候，实际上我们很多的实验设备没有进行测试。航天发展到现在，航天员也对航天器提出了新的要求和指标，对于包括航天器，航天科技集团相关的测试机构，它的技术水平有可能受体制内的因素，没有能够良好的解决。我们现在和航天系统建立一个国家的航天测试的标准，就是为了解决宇航员在密闭的航天器里面所面临的这些有机物的挥发，对身体产生的伤害，我们给他提供一系列的解决方案，通过测试来验证哪些材料是可以的，哪些材料是不可以的。最后我要说的是，我的希望就是让国人每一口呼吸都明明白白，干干净净，健健康康，也希望我们的测试能为在座的大家，包括我们的企业带来一些帮助。谢谢大家！热文推荐点击图片直达原文版权说明：未经授权严禁任何形式的媒体转载和摘编，并且严禁转载至微信以外的平台！长按扫码关注

蛟龙号的诞生圆了国人可下五洋捉鳖的伟大梦想。刘开周机器人学国家重点实验室中国科学院沈阳自动化研究所研究员我们从哪里来我们从哪里来，这个问题我们从小就在不断的问。后来经过一系列的知识学习，我们了解到可能是类人猿进化而来的。而陆地上的东西都是从海洋里来的，那么海洋里的各种生物依靠的物质和能量的来源是哪里呢？从这个图上可以看出，通过大洋传送带，海面上的营养物质通过传送带到达海底，形成一个大的循环。但是，海底的物质其实越来越少，这里的能量很少，阳光很微弱，生物非常少。在大洋中脊的地方，由于海底火山喷发，板块之间相互碰撞，形成裂谷。在海底火山喷发区域附近，竟然还有很多的生物。海底火山温度降下来之后，温度非常低，形成冷泉区，这里有很多丰富的生物，形成很多生态链。但是这种环境跟我们陆地上想象的物质和能量来源千差万别。这里的温度达到360度，蛟龙号探测的温度达到了380多度。这是在4000米左右的地方，压力非常大，喷出的物质含硫化氢，是有毒有害的。陆地上万物生长靠太阳，我们需要纯净的空气、温暖的阳光、pH值7左右的水；在海底火山，甲醛是最简单的一种有机物，跟陆地上的葡萄糖相比更简单，生命是从这里来的。有很多作业工具可以下潜到水里，世界上下潜最深的潜艇大约是600米左右，常规潜艇只有300米，大于1000米的地方，只能依靠水下机器人。深海利器-海洋机器人水下机器人大致可分为载人潜水器和无人潜水器。无人潜水器根据是否有电缆相连，分为遥控水下机器人和自主水下机器人。各种类型的水下机器人在沈阳自动化所都有研究，包括载人潜水器水下机器人深海勇士号、蛟龙号，遥控水下机器人、自主水下机器人，还有滑翔机、自主和遥控相结合的自主/遥控水下机器人等等。水下机器人除了研究生命科学之外，主要做海底矿产资源的勘探和调查，中国已经成为世界上第一个在海底同时拥有三种资源矿区的国家，我们对这些地方拥有专属勘探权和优先开发权。在地球有一种特殊的现象叫中尺度涡，它的物质和能量通过这种特殊的形式相互传递，科学家对这个现象非常关注。在马航失事的时候，我们非常关注，当时美国的水下机器人到现场去调查，我们所的自主水下机器人，遥控水下机器人都已经在南海待命，也在这里发挥了一定的作用。蛟龙号研制及应用项目概况蛟龙号于2002年立项，2007年底至2008年初完成水池试验，2009年开始进行1000米、3000米、5000米和7000米试验。从2013年起转入试验性应用，现在转到青岛国家深海基地管理中心业务化运行，主要的技术指标达到7000米，可搭载3个人进行科考。蛟龙号控制系统研制与试验这是中科院沈阳自动化所参与的蛟龙号控制系统，包括导航定位、航行控制、综合显控。在水面部分，这些信息通过水面通信传到水面，母船上的指挥部成员就可以看到蛟龙号里面状态情况了。大家最关心的是蛟龙号的经纬度、深度，各种参数是什么样的。图上右上边绿色的点就是水声定位的数据，根本无法用于实时反馈控制。这些数据就要进行滤波，经过滤波之后数据才能实时的用于控制系统的深度控制。水下机器人在水下一方面要跟海底保持一定的安全距离航行。另外还要距离水面一定的深度航行，定深和定高，还有定向。悬停定位就像是直升机一样，蛟龙号有悬停定位的功能，大大减轻了潜航员的劳动强度。潜航员在水下要工作十余小时，空间非常狭窄，内径只有2.1米，里面仅能容纳3个人，还有大量的仪器，空间非常狭窄，作业起来非常困难。另外，蛟龙号的控制系统跟飞机一样试飞之前要在地面做大量的试验。我们构建了一套半物理仿真系统，这张图的左面是控制系统主要的设备，右面跟舱内基本上是一模一样的，我们构建一个环境系统提供系统所需要的传感器数据，它发出控制命令，我们就在这里接收，根据动力模型计算，模拟各种传感器数据给控制系统。经过在这个平台上验证之后的控制系统软硬件，可以直接应用到潜水器。另外，做完这个试验之后，开发了一套蛟龙号模拟器，专门用于人员的培训。第一次7000米下潜试验的时候大家都非常激动。每次下潜到2800至3000米左右总是有一个报警信号，正常情况下有这个报警的话就要返航。蛟龙号第一次下潜就超出了大家的意料，达到了6671米。我参与了蛟龙号首次突破7000米的历史时刻，当时我们三位潜航员在海底，向神州九号的航天员发出祝福，祝福载人航天、载人深潜事业取得辉煌成就。圆了毛泽东主席的一个伟大梦想，可上九天揽月，可下五洋捉鳖。后来蛟龙号试验完成之后，在全球进行了一系列的考察。马里亚纳海沟是海底热液喷口的地方，海底火山喷发，大量的生物存在。生命起源到底在哪里，要想解开这个谜，可能谜底就在这里。这是蛟龙号在试验过程当中拍摄到的海底非常神奇的生物。海参跟大家平常看到的不太一样，这里有各种颜色的，黄色的、透明的、白的，种类非常多。还有章鱼、盲鱼、鳕鱼等。海洋二所的一个科学家以前学术交流的时候，总是拿着国外的图片跟别人分享，现在可以用蛟龙号的数据了，他那种激动心情不言而喻。海洋机器人发展趋势现在水下机器人其实从上世纪60年代开始，先后研发了第一代的载人潜水器，第二代遥控水下机器人，第三代自主水下机器人，现在的发展重点是自主水下机器人。未来又向哪个方向发展呢？其实我们刚才也提到，有一种自主/遥控的水下机器人，以后的水下机器人会走向各种机器人相互融合的时代。我们水下机器人首先对于用户来说，第一需求就是有更大的时间和空间尺度，我们地球的半径为6400多公里。航天人对这个数字都很清楚，有时候这么一算，其实地球也很小，跨出地球之外，现在发现火星上也有冰，冰下面也可能有液态水。所以有很多科学家就提出，我们未来是不是可以搞火星上的水下机器人进行科学探测。第二个，就是水下机器人自身的内功要硬，包括智能水平、作业能力、更强的生命力等等。现在更大的活动空间水下机器人已经到达了，四大洋都到过了，但是这些地方还有待于精细的作业，把那里了解得一清二楚。在西南印度洋，如果可以把生命之源解决了，也是很伟大的事情。另外，我们水下机器人由于自身携带能源，作业时间有待延长，现在只有十几个小时。自主水下机器人有些可以达到几十个小时，遥控水下机器人由于有母船供电，理论上在水下没有任何时间的限制。但是要想摆脱人的约束，真正实现自主的话，还需要依靠其他方方面面的各种能力。自主水平依赖于几个方面，包括感知、优化决策、学习，这是单体水下机器人走向群体合作的方向，水下机器人真正用起来基本上是人和机器有机统一起来的。另外，水下机器人还需要强大的生存能力，包括自主能源补充、自我保护、自我健康诊断及修复等等。水下机器人单体智能水平有一个标准，分配了三个坐标轴：第一个坐标轴是自主感知能力，得到的数据是什么样的？包括原始数据、处理获得数据，还有可能得到一些特征和统计规律，知道目标的意图。第二个坐标轴是自主水平，包括半自主、半遥控、全自主。第三个坐标轴是决策水平，如使用部分路径规划，预编程等等，还有很大的研究空间。水下机器人除了单体智能之外，还要提高群体智能水平。要想集群必须有通讯，水下的通讯跟陆地上的通讯有很大的差别。陆地上基本上都是无线电，但是水下由于受到带宽的限制，蛟龙号跟母船之间的通讯是通过水声电话。此外，水下编队协同控制跟陆地上的差别也很大，陆地上是每个周期一定收得到数据，水下一个周期收到了，下几个周期都不一定有新的数据来更新。另外，协同定位与导航技术也是需要解决的问题。定位、导航、决策都是协同性的，我们当时水下跟空中通话在水面有一个中转，中转之后，我们在海底是下午才收到反馈信号，水下和空中网络无缝的连接怎样沟通也需要解决。我们曾经做过一个试验，将空中无人机、水面无人艇、水下的滑翔机、各种水下机器人联网进行试验，现在的这种联网试验还非常初级，下一步我们可以跟商飞等公司一起来把这个做得更好。未来通过研究，我们可以把地球内空间了解得清楚明白；把人到底从哪里来的问题进行解决；进一步开发水下矿产资源，实现产业化的大规模开采。所以未来的工作还有更多，希望就寄托在我们年轻人身上。热文推荐点击图片直达原文长按扫码关注

Materials上，他说我们“以完美的超强马氏体钢设计思想，简化的合金元素及析出相强化本质，为研发低成本、高性能和大塑性的高强材料提供了一个新的途径”。另一位美国工程院院士CT

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