中国科学家构建出新型人工碳晶体******
中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。
中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武介绍:“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,引起了广泛关注与研究热潮。
“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)
增产55.9%!育种加速器快速育成生菜新品种******
光明网讯(记者宋雅娟)生菜,又名叶用莴苣,是广受国内外消费者青睐的叶类蔬菜,适宜于露地、温室和植物工厂等条件栽培。目前,中国生菜(含莴笋)产量占全球的56%。但长期以来,我国的生菜品种基本以进口为主,核心种源受制于人,种业安全存在潜在威胁。
近日,中国农业科学院都市农业研究所自主培育的生菜新品种“中生1号”通过四川省非主要农作物品种认定委员会组织的专家审定,填补了我国缺乏自主生菜品种的空白,同时也验证了育种加速器在加快育种速度方面的有效性。
所谓育种加速器,这里指的是植物工厂,即通过设施内高精度环境控制,实现农作物连续生产的高效农业系统,不靠阳光,也无需土壤,更不洒农药,依靠营养液和人工光照,通过计算机控制,在完全工厂化的条件下进行作物生产,突破传统农业对自然环境的依赖。
植物工厂的特别之处,在于它缩短育种周期,为作物生长按下了“快进键”,从而帮助科研人员在有限时间里,研发出更多科研成果。
此次培育的“中生1号”生菜新品种,首次采用植物工厂育种加速器培育方法,通过环境-营养的动态精准调控,快速诱导生菜开花与结实,仅用不到4年时间就育出一个新品种,而传统育种方法一般需要8-10年甚至更长的时间。 科研人员介绍,“中生1号”属皱叶莴苣,2021~2022年多点试验,平均亩产1284公斤,较现有主栽品种增产55.90%。该品种水培适应性好,可以广泛应用于温室和植物工厂等环境的工厂化生产。