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層間轉(zhuǎn)角在層狀堆垛的二維材料體系中提供了一個全新的自由度來調(diào)控其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。近幾年，相關(guān)方面的研究引起了廣泛的關(guān)注。早在2012年，何林課題組就開始關(guān)注轉(zhuǎn)角對雙層石墨烯結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)的影響，測量了不同轉(zhuǎn)角雙層石墨烯的兩個范霍夫峰的峰間距能量與轉(zhuǎn)角大小的關(guān)系[1]，并預(yù)言該體系中的準(zhǔn)粒子具有可調(diào)控的手征性[2]，研究了應(yīng)變結(jié)構(gòu)在該體系產(chǎn)生的贗磁場和贗朗道能級[3]。2015年，何林團隊發(fā)現(xiàn)雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系費米速度隨角度減小而迅速下降，證明在轉(zhuǎn)角為1.1度(第一魔轉(zhuǎn)角)附近時費米速度降為零[4]，并于2017年，在轉(zhuǎn)角接近魔轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯體系觀察到強電子-電子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo課題組在魔角雙層石墨烯觀察到電子-電子相互作用導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)絕緣體態(tài)和超導(dǎo)態(tài)，魔角雙層石墨烯物性研究迅速成為過去兩年凝聚態(tài)物理研究的最大熱點。 近期，何林課題組發(fā)展了一套方法，能夠可控地制備利于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)（STM）研究的雙層轉(zhuǎn)角石墨烯，并利用STM研究了小角度雙層石墨烯的性質(zhì)，深入探索該體系由于電子-電子相互作用導(dǎo)致的平帶簡并度解除和新奇強關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的關(guān)聯(lián)。例如，何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)小轉(zhuǎn)角體系的平帶被部分填充時，電子-電子相互作用會解除平帶的谷贗自旋簡并度，在體系中產(chǎn)生很大的軌道磁矩（每個莫爾約10μ_B），由于軌道磁矩和磁場的耦合，谷極化態(tài)的劈裂能量會隨著外加磁場線性增大[6]。同樣的結(jié)果也在應(yīng)變引起的平帶中觀察到了，當(dāng)雙層石墨烯的轉(zhuǎn)角接近魔角時，體系中微小的應(yīng)變結(jié)構(gòu)可以使兩個范霍夫峰之間出現(xiàn)一個新的零能量平帶（贗朗道能級），何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)電子-電子相互作用會解除贗朗道能級的谷贗自旋簡并度，產(chǎn)生軌道磁性態(tài)[7]。這些結(jié)果表明小轉(zhuǎn)角石墨烯體系是研究二維軌道磁性態(tài)和量子反常霍爾效應(yīng)的理想平臺。在角度大于魔角的小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯中，何林課題組與合作者證明電子-電子相互作用依然會起重要作用，并有可能產(chǎn)生完全不同于魔角雙層石墨烯的新奇強關(guān)聯(lián)量子物態(tài)。例如在1.49度的樣品中，他們證明電子-電子相互作用解除了體系平帶中的自旋和谷贗自旋的簡并度，產(chǎn)生了一種全新的自旋和谷極化的金屬態(tài)[8]，這一結(jié)果進(jìn)一步拓寬了轉(zhuǎn)角體系新奇強關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的研究范圍。 除了電學(xué)性質(zhì)受層間轉(zhuǎn)角的調(diào)制，在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系，由于層間堆垛能與層內(nèi)晶格畸變引起的應(yīng)變能的競爭，其原子結(jié)構(gòu)也會隨著角度發(fā)生改變。最近，何林課題組系統(tǒng)研究了雙層轉(zhuǎn)角石墨烯結(jié)構(gòu)隨著角度的演化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)角大于魔角時，體系可以看作兩個獨立的剛性石墨烯層發(fā)生扭轉(zhuǎn)，層內(nèi)晶格畸變幾乎可以忽略（定義為非重構(gòu)結(jié)構(gòu)）；當(dāng)轉(zhuǎn)角小于魔角時，由于莫爾條紋周期較大，層間堆垛能占主導(dǎo)，從而引起晶格畸變產(chǎn)生堆垛的疇界（domain wall）網(wǎng)格（定義為重構(gòu)結(jié)構(gòu)）。這種疇界的兩邊都是Bernal堆垛的雙層石墨烯（分別為AB堆垛和BA堆垛），能傳輸谷極化的電流（圖一）。我們利用STM證明非重構(gòu)和重構(gòu)的兩種結(jié)構(gòu)在魔角附近都能穩(wěn)定存在。進(jìn)一步，我們發(fā)現(xiàn)利用STM針尖脈沖可對魔角雙層石墨烯的非重構(gòu)和重構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行切換，從而開關(guān)其二維導(dǎo)電拓?fù)渚W(wǎng)格。同時，我們發(fā)現(xiàn)在強關(guān)聯(lián)效應(yīng)中起到重要作用的魔角雙層石墨烯平帶的帶寬也能在這一過程中被調(diào)控[9]。相關(guān)成果近日刊發(fā)在物理學(xué)期刊《Physical Review Letters》上。何林教授課題組博士生劉亦文為第一作者，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的蘇贏博士為文章的共同第一作者，何林教授為通訊作者。

2015年，聯(lián)合國通過了《改變我們的世界：2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，提出了包含經(jīng)濟?社會?環(huán)境三方面的17項可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（Sustainable Development Goals，SDGs）。然而，經(jīng)過四年多的發(fā)展，聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)報告（2019）顯示，人類在推動實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的道路上已經(jīng)偏離了既定軌道，亟待采取更有效的策略和措施，推動實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。 面對上述挑戰(zhàn)，學(xué)者們從不同角度探討了推動實現(xiàn)SDGs的對策方案。然而，由于政治、社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多因素影響的級聯(lián)效應(yīng)，單一區(qū)域和國家的方案可能會對其他區(qū)域和國家?guī)碡?fù)面影響。為避免這種潛在風(fēng)險，亟需發(fā)展綜合系統(tǒng)框架，整體推進(jìn)區(qū)域、國家和全球不同尺度可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。針對該科學(xué)問題，近日北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部傅伯杰院士團隊基于系統(tǒng)思考，從分類（Classification）、統(tǒng)籌（Coordination）、協(xié)作（Collaboration）三個方面提出了整體實現(xiàn)SDGs的“分類-統(tǒng)籌-協(xié)作”（3C）系統(tǒng)方案。該成果于2020年3月19日在線發(fā)表于《National Science Review》。 研究指出，在落實SDGs的過程中，分類是基礎(chǔ)，是指以事物的性質(zhì)、等級或其他特征為參考，將其分為不同的組別，可為不同事物之間的關(guān)系分析、差異比較和綜合管理奠定基礎(chǔ)。文章強調(diào)需要從系統(tǒng)的角度出發(fā)，理清SDGs之間的邏輯關(guān)系，識別不同類型國家的優(yōu)勢和不足，明晰推動實現(xiàn)SDGs在空間和時間上的尺度效應(yīng)。統(tǒng)籌是核心環(huán)節(jié)，是指通過自上而下的管理方式把分散的組份或子系統(tǒng)整合起來，使它們能高效工作，發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。在面向整體實現(xiàn)SDGs的進(jìn)程中，統(tǒng)籌管理需要綜合考慮不同類別SDGs之間的相互聯(lián)系、不同國家和地區(qū)之間的能力與需求、不同政策之間的銜接協(xié)同。協(xié)作是必要手段，鑒于不同國家和地區(qū)在發(fā)展能力上的顯著差異，加強不同發(fā)展水平國家/地區(qū)之間在經(jīng)濟、科技和文化領(lǐng)域的協(xié)作與共享，對整體實現(xiàn)SDGs發(fā)揮著決定性的作用。 該研究同時強調(diào)，分類、統(tǒng)籌與協(xié)作之間存在著相互作用與密切關(guān)聯(lián)。如分類過程需要多利益攸關(guān)方的統(tǒng)籌與協(xié)作，而通過分類也可以加強統(tǒng)籌，促進(jìn)更有效率的協(xié)作。“分類-統(tǒng)籌-協(xié)作”系統(tǒng)方案有望在尊重差異的基礎(chǔ)上，促進(jìn)不同國家和地區(qū)參與到全球治理中，不僅有助于推動SDGs在短期內(nèi)重點突破，也有望整體推進(jìn)SDGs的長期協(xié)同發(fā)展。

新冠疫情的爆發(fā)，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術(shù)。然而，在實際的消毒過程中，微生物往往存在“復(fù)活”現(xiàn)象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學(xué)王燦教授團隊提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時調(diào)控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎(chǔ)上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續(xù)流光催化反應(yīng)器，用于動態(tài)的空氣消毒，發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的紫外消毒技術(shù)顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進(jìn)一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復(fù)活）和無光（暗修復(fù)）條件下的復(fù)活情況，結(jié)果表明，與單獨紫外消毒相比，經(jīng)過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復(fù)現(xiàn)象，在可見光下細(xì)菌濃度甚至呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。進(jìn)一步對滅活機理的研究發(fā)現(xiàn)，紫外線通過作用于細(xì)胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細(xì)菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復(fù)，細(xì)菌復(fù)活；而光催化的加入產(chǎn)生了活性氧自由基，對細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復(fù)。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達(dá)到更高的空氣消毒效率，同時實現(xiàn)更徹底的消毒效果。相關(guān)的技術(shù)成果可以應(yīng)用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。

伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、國家重大戰(zhàn)略需求等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發(fā)展，這亟需高效、輕質(zhì)和高穩(wěn)定性的熱管理材料和方案來保證電子產(chǎn)品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續(xù)穩(wěn)定性。如何大幅提高導(dǎo)熱材料的熱導(dǎo)率一直是熱管理材料行業(yè)的技術(shù)痛點，也是促進(jìn)消費電子、5G設(shè)備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關(guān)鍵。由于傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料如金屬、無機導(dǎo)熱材料存在質(zhì)量大、柔性差等缺點，導(dǎo)熱聚合物的應(yīng)用正在不斷向高導(dǎo)熱材料領(lǐng)域滲透。聚合物導(dǎo)熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩(wěn)定性等方面更有優(yōu)勢。但絕大多數(shù)的聚合物自身的導(dǎo)熱性很差（一般導(dǎo)熱系數(shù)為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導(dǎo)熱的需求，開發(fā)高導(dǎo)熱的聚合物復(fù)合材料已經(jīng)成為該領(lǐng)域的一個研究熱點。采用復(fù)合高導(dǎo)熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導(dǎo)率，目前在工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的大量研究表明，在聚合物材料內(nèi)部構(gòu)建導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)可以在低添加量的條件下實現(xiàn)熱導(dǎo)率的大幅度提高，這種三維滲流網(wǎng)絡(luò)（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及在制備聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料方面的最新進(jìn)展，如石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)、碳納米管網(wǎng)絡(luò)、氮化硼網(wǎng)絡(luò)、金屬三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)等。討論了不同導(dǎo)熱材料三維網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法、結(jié)構(gòu)取向調(diào)控方法及影響導(dǎo)熱性能的關(guān)鍵因素（取向性、界面連接性、網(wǎng)絡(luò)密度等）。同時，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續(xù)填料網(wǎng)絡(luò)）對復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響。相比于共混法制備的導(dǎo)熱復(fù)合材料，基于三維填料網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導(dǎo)率提升率上都具有明顯的優(yōu)勢。毫無疑問，三維連續(xù)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的形成對于提升聚合物熱導(dǎo)率至關(guān)重要。可以預(yù)見，三維導(dǎo)熱填料網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計將作為一種實現(xiàn)聚合物高導(dǎo)熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統(tǒng)的研究熱點。 極端環(huán)境熱管理系統(tǒng)在能源化工、通訊衛(wèi)星、高速飛行器及人工智能等領(lǐng)域都發(fā)揮重要作用。導(dǎo)熱復(fù)合材料作為熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵材料，直接影響著其在不同環(huán)境內(nèi)的熱傳導(dǎo)方向和效率。近年來，天津大學(xué)封偉教授團隊以高導(dǎo)熱碳復(fù)合材料為研究基礎(chǔ)，針對其存在的導(dǎo)熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計、界面優(yōu)化、分子級相互作用優(yōu)化，分別實現(xiàn)復(fù)合材料的定向高導(dǎo)熱、彈性高導(dǎo)熱及自修復(fù)高導(dǎo)熱，探索其在復(fù)雜界面和極端環(huán)境熱傳導(dǎo)領(lǐng)域的應(yīng)用。

塑料制品給現(xiàn)代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。大多數(shù)塑料來自于石油產(chǎn)品，由于其極端的穩(wěn)定性，廢棄后在環(huán)境中長時間也難以降解，最終造成持續(xù)性的環(huán)境污染問題。研發(fā)一系列可持續(xù)的高性能結(jié)構(gòu)材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現(xiàn)有的生物基可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產(chǎn)規(guī)模上制約了這類材料的應(yīng)用。因此，引入先進(jìn)的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計來制造新型的可持續(xù)高性能結(jié)構(gòu)材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應(yīng)用范圍，加速可持續(xù)材料替代不可降解塑料的進(jìn)程。近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊將仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計理念運用于高性能生物基結(jié)構(gòu)材料的研制，發(fā)展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現(xiàn)了具有仿生結(jié)構(gòu)的高性能可持續(xù)材料的規(guī)模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復(fù)合制備了具有仿生結(jié)構(gòu)的高性能可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料。所獲得的結(jié)構(gòu)材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產(chǎn)品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結(jié)構(gòu)材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這種仿生設(shè)計有效地改善了材料的力學(xué)性能。珍珠母所具有的磚-泥結(jié)構(gòu)，使其可以基于普通的天然物質(zhì)構(gòu)筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優(yōu)良特性。研究人員通過多尺度的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計和表面化學(xué)調(diào)控，成功構(gòu)筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結(jié)構(gòu)中的磚塊，一方面為結(jié)構(gòu)材料提供了遠(yuǎn)高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉(zhuǎn)等仿生結(jié)構(gòu)原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續(xù)材料替代現(xiàn)有的不可降解塑料打下了堅實的基礎(chǔ)。

本發(fā)明公開了一種基于高程等值線法量測樹冠體積的方法。該方法是在不用伐倒立木的情況下，通過免棱鏡激光全站儀獲取樹冠三維空間坐標(biāo)，以此繪制樹冠的等高線，運用等高線建立樹冠的數(shù)字高程模型計算出樹冠的體積，這大大提高工作效率，降低勞動強度，尤其是避免了由于傳統(tǒng)的樹木體積過程中，需要砍伐大量的樹木以獲取區(qū)分?jǐn)嗝嬷睆剑瑢ι衷斐蓳p傷大的現(xiàn)象，具有廣闊的市場前景。

本發(fā)明涉及適用于致密油儲層的壓裂排驅(qū)液及其制備方法，該體系的動力學(xué)過程與壓裂、排驅(qū)過程具有高度協(xié)同性，可為致密油儲層大幅度提高采收率提供技術(shù)支持，屬于油氣田開發(fā)工程. 背景技術(shù)：我國致密油資源豐富，預(yù)計可采資源量約14～20億噸，開采潛力巨大，鄂爾多斯長7和準(zhǔn)噶爾吉木薩爾兩大致密油區(qū)成功開發(fā)，預(yù)示著致密油將會成為我國原油供應(yīng)的新生力量。但由于我國致密油孔隙度一般小于10％、滲透率一般小于0.1×10-3μm2，具有低孔低滲的典型特征。儲集層喉道具有突出的微-納米級孔喉系統(tǒng)特征，以鄂爾多斯盆地長7段致密油為例，儲集層喉道半徑主要分布于0.10～0.75μm。因此采用人工壓裂措施，利用壓裂液攜砂在儲層中形成人工縫網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行衰竭開采，由于基質(zhì)致密難以將其中的原油驅(qū)至縫網(wǎng)，另外儲層壓力的降低，將導(dǎo)致縫網(wǎng)的閉合，阻塞油流。這是致密油衰竭開采產(chǎn)量遞減快、采收率低、后續(xù)補充能量困難的主要原因，通常致密油的年產(chǎn)量遞減>40％，甚至達(dá)到90％；致密油平均一次采收率僅為5％～10％。為了進(jìn)一步提高致密油采收率，通過注入驅(qū)替流體，注氣、注水等增產(chǎn)措施補充地層能量。注水可提高采收率，但注不進(jìn)去，致密油儲層巖石表面極性易形成水化膜，地層粘土礦物遇水膨脹，孔隙趨于閉合，導(dǎo)致注水壓力迅速上升，注入量大幅度減小，地層能量未有效補充。注氣的氣源問題限制了其規(guī)模化應(yīng)用。針對以上致密油開發(fā)手段遇到的難題，本發(fā)明創(chuàng)新地提出一種用于致密油儲層兼具壓裂和排驅(qū)雙重作用的壓驅(qū)體系及其使用方法，將壓裂和增產(chǎn)兩次措施縮減為一次措施即可大幅度提高致密油采收率。

本成果針對并下極端環(huán)境建立BO和B1兩處正交核磁共振條件和低信噪比檢測的術(shù)瓶頸,突破室內(nèi)核磁共振成像和國外井下核磁共振局限,創(chuàng)新設(shè)計出異型磁體和定向天線構(gòu)的井下核磋共振探頭碰體、探頭和核磁共振儀器,使靜磁場與射頻磁場在預(yù)設(shè)區(qū)域動態(tài)正交,實現(xiàn)居中、編心以及分區(qū)掃描等探測特性的儀器創(chuàng)新。在增加有效探測深度的同時,還增強了探頭的整體機械特性,降低裝配工藝要求,具有穩(wěn)定高、抗干擾性強的特點。

本成果提供了一種通過克希霍夫偏移輸出傾角道集,利用在傾角域中繞射波和反射波的明顯區(qū)別來發(fā)據(jù)隱藏在反射背景下的繞射源,從而對地下的地質(zhì)突變點進(jìn)行精細(xì)成像,為復(fù)雜碳酸鹽巖儲層提供一種全新的預(yù)測技術(shù)。該專利在計算效率上具有明顯優(yōu)勢,使繞射波分離方法的大范圍工業(yè)推廣變?yōu)榭赡?顯著提高了溶洞、斷層等繞射目標(biāo)的成像精度,提升了復(fù)雜儲屋的識別能力,對于尋找有效儲集空間、準(zhǔn)確評估油氣儲量、提高油氣采收率均具有重要指導(dǎo)意義。