中科院上海硅酸盐研究所首席研究员黄富强带领的团队近日成功研发出治污新材料,光照2周内,可明显改善水质,帮助污水变清。相关成果今年初获“国家自然科学奖”二等奖,现已在上海、安徽、江苏等地成功示范。
左图:在中科院上海硅酸盐研究所实验室内,课题组研究人员将治污新材料倒入富含大量油污的污水量杯,开始吸附效果时长测试。右图:吸附效果测试结果显示,3分4秒后,量杯中的污水由明黄色变清澈,刺激气味随之消失。
黄富强介绍,新材料由三维石墨烯管和黑色二氧化钛混合而成,其原理是 “物理吸附+光化学催化降解”。三维石墨烯管负责牢牢“抓住”有毒有机物,黑色二氧化钛作为光催化剂,可吸收高达95%的全太阳光谱,把有毒有机物降解为二氧化碳和水。过去一个月,团队在上海、安徽、江苏等地共铺设新材料光降解吸附网3000多张,覆盖水域近4万平方米。在上海天山公园和中山公园,周围居民反映,湖底淤泥深厚,气味腥臭,湖面常有死鱼漂浮。将涂覆有新材料的光降解吸附网铺在湖面后,不动水底淤泥,吸附网就能将有机物分解为二氧化碳和水,进而提高水体含氧量,增强水体自净化和生态修复能力。上海轻工业环境保护技术研究所检测中心和江苏省环境科学研究院环境工程重点实验室的检测结果显示,治理仅7天后,化学需氧量、氨氮、总磷等代表性指标均从劣五类水改善至五类水以上。
在安徽省合肥市肥东县,团队对定光河污染较严重的中上游河段进行了治理。肥东县环保局水环境管理科主任薛铁成说,定光河是典型的复合污染河道,这次治理后,各项水质指标提升60%以上。
据介绍,新材料还可降解印染废水、制革废水等工业污水,高效吸附其中有毒重金属,添加1克多孔新材料可吸附1.476克铅离子,简单酸化处理后,可被加工成高附加值材料。目前该成果已走出实验室,实现规模化制备,获得发明专利50多项。
(来源:新华网)
美国开发出无创矫正视力新技术
美国研究人员开发出一项新技术,可通过低能量激光调整眼角膜形状来矫正视力,不损伤细胞和组织,副作用较小,适用人群广泛。
美国哥伦比亚大学日前发布新闻公报说,新技术在初步试验中效果良好,可望用于治疗近视、远视、散光等。
目前矫正视力的一种常见手术是用激光烧灼角膜,通过“磨削”改变角膜的屈光度。由于会产生创伤,该手术可能产生后遗症,且对适用人群有不少限制。
新研究是首次用激光对角膜屈光度进行无创矫正,利用了激光引发的光化学反应。所用激光能量较低,不会产生烧灼效果,但能使角膜内部发生一系列反应,促使胶原纤维之间产生交联,改变相应部位的力学性质,进而影响角膜的总体结构。
相关论文发表在新一期英国《自然·光子学》杂志上。研究人员计划在年内开展临床试验,并优化算法以精确预测激光导致角膜变形的程度,以便于开展个性化治疗。
(来源:中国科技网)
【诺贝尔奖获奖教授倡导开办科学幼儿园】
以色列理工学院丹·舍特曼教授是2011年诺贝尔化学奖获得者,多年从事教学和科研工作的他非常重视青年人科学发明思维和技术创新能力的培养。在他的积极倡导下,为引导孩子们从小对科技产生兴趣,海法市Kiryat Haim区于3年前创建了Mada-Kat科学幼儿园。
谈到为何热心引导孩子从小接触和熟悉科技知识时,舍特曼介绍说,自己30多年前在大学开设了“技术企业家精神”课,内容是如何建立初创公司,课程十分成功。至今,以色列上万名工程师和科技人员上过他的这门课,其中约25%的人成立了初创公司。
然而,现在青年人不愿选择难学的理工科课程。为说服年轻人投身美妙的科技事业,舍特曼认为早期科技教育是关键。他在5年前开始呼吁加强儿童科技知识教育,获得海法市市长和市政府的支持,并创建了首个科学幼儿园。他表示,希望科学幼儿园的经验能够在全国推广,同时建议以色列小学将科学知识作为主要教学课程,与幼儿园的科学教育对接。
科学幼儿园负责人爱媞·艾珀鲍姆女士说,目前共有3个班,每班27名学生,学时为1年,学生毕业后开始读小学。科学幼儿园在按照国家教学大纲内容培养孩子的基础上,增加了两节科技知识课堂,它们分别是科学和机器人课。国家教学大纲的教学内容包括数学、语言、绘画,选修内容包括戏剧表演等。
(家长和孩子一起制作的科技小装置展示)
为便于科技课堂教学,每班学生分为3个组,因此全幼儿园共有9个科技小组,它们分别以著名科学家命名,如牛顿小组、舍特曼小组、贝尔小组、爱因斯坦小组。每个组每周均有1堂科学课和1堂机器人活动课。科学课在实验室进行,机器人课开设在大厅。
为办好科技知识课堂,科学幼儿园专门聘任裴蕊琦·叶尔莉女士为全日制科技教师,她所学的专业是幼儿科学教育。此外,幼儿园还聘请海法大学博士生奥莉特·戈尔德伯格女士作为科学幼教老师的指导老师。她们每周见面1次,探讨教学问题,并根据学生学习的实际情况,安排和调整教学内容。
戈尔德伯格说,她在海法大学攻读脑科学和数学博士学位,同时还负责几所幼儿园科技教学的指导和咨询。她从专业的角度解释说,孩子们在幼儿园接触和感受的科技知识,将帮助他们建立起创新意识,让他们终生获益。
幼儿园分室内和室外两部分。室内主要有3个教室、1个大厅、1个科学实验室和1个避弹室(平时作为体操房);室外有3个小园,分别为沙子园、游乐园和主要由回收物品构建的再生园。再生园中横卧着一条巨蟒,内部主体材料为旧轮胎,供孩子们玩耍和休息用;沙子园有专门设备让孩子们制作小沙块,并按照自己的想象组成不同的建筑;游乐园的设施让孩子们在玩耍中锻炼体能和灵活性等。
戈尔德伯格本人参与了科学幼儿园早期设计和建造,以及现在的教学。她说,由于要引入科技知识教学,幼儿园在设计时综合了多方面专家的意见,提出了全新的建筑设计方案。独立的科学教室是与其他幼儿园的主要区别之一。
在机器人课堂上,孩子们在叶尔莉老师的指导下,改变机器人运行模式,让它沿黑线行走、循声转向、跟随绿色物体前进、遇见红色物体停止或后退。孩子们通过按钮选择小机器人的运动模式,了解不同模式下其运动特性,激发他们对机器人的兴趣。
(来源:中国科技网)

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