揭秘二维冰的超润滑现象

发布时间:2024-08-16 16:31:18 来源: sp20240816

原标题:揭秘二维冰的超润滑现象

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本报北京6月18日电(记者晋浩天)世上是否存在“无摩擦”的冰?近日,北京大学物理学院量子材料科学中心江颖教授、王恩哥院士等组成的研究团队给出了肯定答案。他们利用自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜,首次发现了二维冰在石墨烯表面上的超润滑行为,澄清了低维受限条件下超快水传输特性的根源。“超润滑常见于非公度的刚性晶体界面,因此,能在相对柔性的二维冰体系中发现超润滑现象是非常出人意料的。”王恩哥表示,这一结果将推动纳米流体工程和纳米摩擦学的发展。相关成果日前发表在国际学术期刊《科学》上。

“在传统观念中,液体在固体表面流动时,会受到摩擦力的阻碍。与宏观世界中水的输运不同,在微观世界里,当水通道的尺寸小到几个纳米甚至亚纳米的时候,会产生许多有趣的现象。”江颖说,如在纳米流体器件中,当水分子与石墨烯表面相遇时,就仿佛进入了一个意想不到的滑冰场。这些水分子在石墨烯表面滑行自如,摩擦力几乎为零,展现出了超乎寻常的无摩擦输运特性,即超润滑性。

江颖告诉记者,由于原子尺度受限体系中的水通常会形成类似于冰的结构,为此,研究团队利用qPlus型扫描探针显微镜这一“神奇的眼睛”,直接看到了石墨烯和氮化硼表面上二维冰的原子结构。研究表明,这两种表面上的二维冰均呈现出双层自锁的六方冰相。石墨烯表面的二维冰展现出两个互成30度夹角的氢键网络取向,且与石墨烯晶格之间没有明显的匹配关系(非公度)。尽管氮化硼的晶格与石墨烯非常相似,但硼-氮键的极性使得二维冰与氮化硼的晶格呈现很好的公度关系。

借助扫描探针显微镜针尖,研究人员能像操控积木一样,精确移动单个原子或分子,甚至还能测量出原子级别的摩擦力。然而,在面对大面积且脆弱的二维冰时,想要实现稳定且精准的操控和摩擦力测量并非易事。研究人员通过反复实验尝试,制备出一种特殊形状的针尖,可对二维冰进行非破坏式的横向操纵。

“该研究为低维受限水输运中结构超润滑现象提供了首个确凿的实验证据,揭示了其不同于传统超润滑体系的微观机理。这些发现告诉我们,纳米通道中的水流不再是简单的液体流,而是可能形成类冰的超润滑输运。这不仅有助于我们理解受限体系中水的超快输运,而且将进一步激励新型超润滑和纳米流体系统的未来探索与实际应用。”江颖介绍,随着技术的不断进步,纳米流体的超润滑操纵技术将成为推动科技发展的重要力量。

(责编:罗知之、陈键)

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一季度京津冀外贸规模创历史新高 - 千锤百炼 铸就匠心(青春派)

一季度京津冀外贸规模创历史新高

发布时间:2024-08-16 16:31:19 来源: sp20240816

  4月22日,北京商报记者从北京海关获悉,一季度,京津冀区域进出口12539.6亿元,创历史同期新高。其中,京津冀三地外贸均实现增长,北京地区进出口拉动作用最强。

  同时,区域外贸中与新能源汽车、医疗健康、集成电路、航空航天等重点产业密切相关的产品进出口快速增长,成为推动区域外贸量增质提的主要力量。有关分析指出,可以看出,京津冀地区的外贸增长不仅体现在总量的提升,更在于其内部结构的优化和质量的提升,京津冀地区进出口呈现出向新兴产业转移的趋势。

  北京外贸首次突破9000亿元

  2024年一季度,京津冀区域进出口12539.6亿元,较去年同期(下同)增长4%,创历史同期新高,实现“开门红”。其中,出口增长3.7%,进口增长4.1%。

  从单月来看,3月京津冀区域进出口4565.9亿元,增长5.1%,同样为历史同期最高值,其中出口增长11%,进口增长3%。

  一季度,京津冀三地外贸均实现增长。其中,“一核”作用突出。北京地区进出口9093.6亿元,增长2.3%,占同期京津冀区域进出口总值的72.5%,上拉京津冀外贸增速1.7个百分点,拉动作用最强。值得注意的是,这也是一季度北京地区外贸首次突破9000亿元,呈现良好上扬势头。其中,3月北京地区进出口3298.3亿元,较去年同期增长2.8%,也创下历史同期新高,是自2022年12月以来的月度进出口最高值。

  知名战略定位专家、福建华策品牌定位咨询创始人詹军豪在接受北京商报记者采访时表示,可以看出,京津冀地区的外贸增长不仅体现在总量的提升,更在于其内部结构的优化和质量的提升。“一季度京津冀进出口创新高,无疑展示了该地区在国际贸易中的强大实力和深厚潜力。这一成就既是对京津冀区域协同发展战略的有力验证,也预示了该地区在全球贸易中的地位和影响力将进一步增强。”詹军豪表示。

  新质生产力推动再上新台阶

  北京海关数据显示,从商品结构看,京津冀区域外贸出口以机电产品为主,一季度出口机电产品1814.6亿元,增长22.3%,占区域出口总值的55.5%。

  同期,区域外贸中与新能源汽车、医疗健康、集成电路、航空航天等重点产业密切相关的产品进出口快速增长。其中,电动载人汽车、汽车零配件、人用疫苗、医疗仪器及器械、半导体制造设备、集成电路、航空器零部件进出口均保持两位数增幅,分别增长67.7%、12.2%、47.4%、13.4%、88.8%、10.6%、36.5%,合计占同期区域进出口总值的9.4%,比重较去年同期提升1.8个百分点,合计上拉区域进出口增速2.2个百分点,成为推动区域外贸量增质提的主要力量。

  中国矿业大学(北京)管理学院硕士生企业导师、中亲农有限公司总裁支培元认为,这些数据反映出京津冀地区在新兴产业领域的快速发展和创新能力的提高。“这些产业是未来经济发展的重要方向,京津冀地区在这些领域的快速发展,也表明该地区正在逐步向高技术、高质量发展转变。这也显示出京津冀地区的进出口呈现出从传统的制造业向新兴产业转移的趋势,京津冀地区的经济结构正在不断优化。”支培元对北京商报记者表示。

  在北京方面,今年以来,北京也以科技创新引领产业创新,培育发展新质生产力,推动一季度进出口规模再上新台阶。

  贸易合作效果显著

  与共建“一带一路”国家更加紧密的贸易合作,也是京津冀进出口规模创新高的动力之一。中关村物联网产业联盟副秘书长袁帅在接受北京商报记者采访时指出,与长三角等城市群相比,京津冀进出口的优势或特点主要体现在其区域合作发展效果显著,尤其是与共建“一带一路”国家在进出口方面的合作。

  数据显示,一季度,京津冀区域对共建“一带一路”国家进出口6117.7亿元,增长3.7%,占同期区域外贸总值的48.8%。同时,与新兴市场外贸表现火热,对其他金砖国家进出口增长13.6%;对拉丁美洲和加勒比地区进出口增长8.7%;对非洲进出口增长5.5%。

  从北京来看,一季度,北京地区对共建“一带一路”国家进出口4562亿元,增长1.4%,占北京地区进出口总值的50.2%;对其他金砖国家进出口1981.6亿元,增长11.1%,占北京地区进出口总值的21.8%。同期,北京地区前五大贸易伙伴分别为欧盟、瑞士、美国、巴西、东盟,分别进出口893.2亿元、668.2亿元、621.6亿元、590.8亿元、582.2亿元。其中,对瑞士、巴西进出口分别较去年同期增长35.1%、7.1%。

  此外,民营企业也在京津冀的外贸增长中扮演着重要的角色。例如,在北京方面,一季度,北京地区民营企业进出口1035.6亿元,较去年同期增长20%,占北京地区进出口总值的11.4%,占比较去年同期提高1.7个百分点。与此同时,外资企业保持增长态势。外商投资企业1355.5亿元,较去年同期增长5.3%,占北京地区进出口总值的14.9%,连续两个季度正增长。同期,国有企业6685.6亿元,较去年同期微降0.5%,占北京地区进出口总值的73.5%。

  北京商报记者 卢扬 冉黎黎

【编辑:刘阳禾】