广州日报2024年10月12日发布:师从”西瓜皮,西湖大学团队提出新型离子传输膜策略
⭐发布日期:2024年10月12日 | 来源:广州日报
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师从”西瓜皮,西湖大学团队提出新型离子传输膜策略
西瓜皮的“逆袭”:一场关于科研、偶然和未来的思考
你或许吃过西瓜,但你听说过西瓜皮也能助力科研,甚至可能改变未来能源格局吗?最近,西湖大学孙立成团队就上演了这样一出“化腐朽为神奇”的故事,他们从被丢弃的西瓜皮中汲取灵感,成功研发出新型离子传输膜,为能源领域打开了新的大门。
一、西瓜皮的启示:当科研邂逅意外之喜
故事的开端颇具戏剧性。西湖大学两位年轻学者,唐堂博士和刘清路博士,一次意外将西瓜放入了冷冻层。解冻后,自然脱落的西瓜皮引起了他们的注意。这层看似普通的薄膜,却意外地与实验室苦苦钻研的离子传输膜结构极其相似。
科学家们的好奇心被点燃了。他们将西瓜皮膜放入了电化学二氧化碳还原反应装置,令人惊叹的是,西瓜皮膜竟然真的能够工作,并且性能堪比商业化的离子交换膜!
这一发现,犹如黑夜中的一道闪电,照亮了团队前进的方向。在孙立成院士的带领下,他们对西瓜皮膜展开了深入研究。通过跨学科合作,他们发现西瓜皮膜之所以拥有如此神奇的能力,秘密就藏在它的微观结构中。
二、解码西瓜皮:自然智慧的精妙之处
研究发现,西瓜皮膜的细胞壁中,纤维素、半纤维素和果胶这三种主要成分,构成了一个精密而高效的离子传输系统。纤维素形成直径仅2到5纳米的微观通道,而果胶则填充其中,形成连续的氢键网络。
这种结构,如同一个精心设计的“离子高速公路”,能够高效地传递氢氧根离子,同时精准地阻挡酸根离子。更令人惊叹的是,这种精密的结构,竟然是西瓜皮与生俱来的“天赋”。
相比之下,即使是人类最先进的芯片制造技术,也才刚刚能够在5纳米以下的空间里制造出逻辑电路。而西瓜皮,却早已将这份“高精尖”的技术“写”进了自己的DNA里。
三、从西瓜皮到未来能源:一场颠覆性的变革
西瓜皮的启示,不仅仅是一次偶然的发现,更是一次对自然智慧的致敬。它告诉我们,自然界中蕴藏着无数的奥秘,等待着我们去探索和学习。
目前,孙立成团队已经成功研发出基于西瓜皮膜原理的新型离子传输膜,并在电解水和电化学二氧化碳还原反应中展现出超高性能。这项技术一旦实现产业化应用,将对能源领域产生颠覆性的影响。
想象一下,未来我们或许可以用更低的成本,更高效地进行电解水制氢,将二氧化碳转化为燃料和其他有用物质。这将为解决能源危机和环境污染问题,提供一条全新的路径。
西瓜皮的故事,引发我们思考:
科研的魅力,或许就蕴藏在每一次意外的发现中。
自然界是最好的老师,它总能带给我们意想不到的惊喜。
科技创新,需要我们打破思维定式,从不同的角度去观察和思考问题。
你认为,除了西瓜皮,生活中还有哪些被我们忽视的“宝藏”,可能蕴藏着改变未来的力量?欢迎留言分享你的观点!
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Gaku
2秒前:解冻后,自然脱落的西瓜皮引起了他们的注意。
IP:90.27.1.*
芭芭拉·劳伦斯
7秒前:在孙立成院士的带领下,他们对西瓜皮膜展开了深入研究。
IP:68.74.1.*
Torraca
9秒前:欢迎留言分享你的观点!
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