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      中國科學院發布兩項重大原創成果

      2022-01-14 09:20:34央視新聞 作者:鄭瑋瑋
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        我國科學家建立拓展型麥克斯韋方程組 可應用于雷達航空航天等領域

        1月13日下午,中國科學院北京納米能源與系統研究所發布兩項重磅科研進展。首席科學家王中林院士經過數年研究和實驗驗證,對麥克斯韋方程組進行了成功拓展,相關成果發表在近期的國際學術期刊《Materials Today》。

        王中林院士建立的拓展型麥克斯韋方程組,成功地將電磁場理論推廣到運動的介質情形,奠定了運動介質電動力學的理論基礎,對基礎科學和關鍵前沿技術將產生深遠影響。

        如果將該方程組應用于高速運動目標的探測方面,比如運動中的高鐵、高速飛行的飛機等等,可以解決高速運動目標與電磁波相互作用、散射電磁波探測和目標特征精確提取等難題。更重要的是,由于拓展型麥克斯韋方程組中引入了速度項,不但可以研究最常見的多普勒效應,同時也包括了電磁波的振幅和相位的變化,在雷達、天線、航空、航天等需要無線通信的領域具有巨大的潛在應用前景。

        我國科學家提出全新的接觸電致催化機制 將在碳中和、新能源等方面提供新思路

        在1月13日下午的發布會上,還有一項原創成果也來自中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林團隊??茖W家們提出了一種全新的催化機制——接觸電致催化。這一成果利用材料間接觸起電(摩擦起電)引起的電子轉移,作為催化反應的核心,促進化學反應的進行。

        不同于電催化或光催化需要催化劑具備一定的特性,如導電性或光敏特性,接觸電致催化是利用機械激勵下通過接觸起電效應產生的電子轉移完成的催化反應,只要材料能夠接觸起電就可能實現催化反應的進行,因此極大地拓寬了催化劑的遴選范圍,提供了更為豐富的催化體系設計可能;另外,相比于紫外光照、電能輸入等方式決定的局部反應效果,接觸電致催化的反應范圍更加全域化,更具有規?;瘧玫那熬?。

        從對環境影響的角度出發,得益于接觸電致催化對催化劑的選擇幾乎無限制,因此可以選用大量環境友好的材料進行催化,并且這些催化劑與底物能夠通過簡單的方式實現高效分離,避免了對環境的二次污染;同時,這些催化劑能夠反復回收重復使用,進一步減少了制備過程對環境的污染。由于接觸起電效應廣泛存在于各類材料間,固體與固體、固體與液體,還有固體與氣體、液體與氣體等,因此接觸電致催化將引領一系列前沿催化研究,為碳中和、新能源、水資源、醫藥化工等一系列國家戰略和國計民生問題的解決提供新原理和新思路。

      責任編輯:李孟展

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