我們創(chuàng)新科技，同時科技也重塑著我們的生活。潛水員在水下經(jīng)過“可見光”就能夠順暢溝通、以后老百姓吃臘肉制品能夠低鹽更安康、應(yīng)用太陽光將能夠“喂飽”
手機……步入2020年，《科技周刊》記者梳理了一批
南京高校的科技原創(chuàng)成果，其中的許多創(chuàng)新科技既“高大上”又接地氣，它們走出校園，給我們帶來更多的便利，同時也推進社會生活更智能化。
潛水員靠“可見光”水下聊天
2020年1月上旬，在
南京郵電大學(xué)的實驗室里,博士生導(dǎo)師王永進教授正在指導(dǎo)兩位學(xué)生拿著兩只可見光通訊手電筒給記者做演示。音樂信息被加載到手電筒發(fā)出的照明光上，另外一只手電筒在接納到其光線的同時，也能接納并解調(diào)出其攜帶的音頻信息，播放出同樣的音樂。“這就是應(yīng)用光停止信息傳送，有了這個便攜式光通訊手電筒，潛水員們再也不用僅僅靠手勢傳送信息了。”王永進引見，這也是他們推出的國內(nèi)首款水下藍光通訊系統(tǒng)。
在當(dāng)今電子信息時期，處置器與存儲器之間經(jīng)過金屬納米線銜接，信息經(jīng)過電子得以完成芯片內(nèi)的傳輸，“這樣的傳輸方式會產(chǎn)生較大的熱效應(yīng)，速率和容量都會因而遭到限制，不容易做到同一片芯片上（同質(zhì)集成）。”王永進解釋說，光發(fā)射、傳輸、調(diào)制、接納和驅(qū)動器件采用兼容工藝制造在同一塊芯片上，完成“同質(zhì)集成”的信息系統(tǒng)是芯片界的一個世界性難題。
據(jù)理解，長期努力于光子信息技術(shù)研討的王永進教授，在國際上率先發(fā)現(xiàn)量子阱二極管發(fā)光探測共存現(xiàn)象，初次研制出同質(zhì)集成光電子芯片和同時照明探測芯片；提出亞波長理想LED模型，研制出世界上最薄的LED，并完成產(chǎn)線中試。
“只需一塊小小的紫外光電子芯片，就能夠完成水凈化消毒、檢測、通訊等一系列復(fù)雜程序?！蓖跤肋M說，隨著研討進一步拓展，同質(zhì)集成光電子芯片應(yīng)用范疇將越來越普遍。記者在實驗室看到了一顆顆小拇指指甲蓋大小的小芯片，這是做什么用的？王永進通知記者，這是他們研發(fā)出的深紫外LED芯片，用芯片映照水，5到10顆小芯片能在20-40秒內(nèi)完成水凈化殺菌消毒等一系列復(fù)雜程序，讓污水“秒變”飲用水。
“將來5到10年，我們或許會迎來光電子信息時期，物理認(rèn)識的打破加上自主提出的器件模型，將會讓中國在光電子信息時期占領(lǐng)更多主動，這將是由中國控制中心技術(shù)的時期。”王永進拍著胸脯自信地說，“我們團隊的一切原創(chuàng)成果均在國內(nèi)獨立完成，取得中國創(chuàng)造專利受權(quán)23項，美國受權(quán)專利2項?！?br> 安康肉，調(diào)控內(nèi)源酶生機控制風(fēng)味
臘月來了做臘肉、長了霉菌肉才香，在愛吃臘肉的南方地域，忙年的風(fēng)俗中暗含了百姓關(guān)于臘肉風(fēng)味來源的認(rèn)知?？墒?，霉菌主導(dǎo)風(fēng)味，這樣的“經(jīng)歷之談”真的靠譜、科學(xué)嗎？
南農(nóng)大食品科技學(xué)院周光宏教授團隊經(jīng)過多年的探究發(fā)現(xiàn)，長在外表的霉菌，與肉品風(fēng)味的構(gòu)成并沒有關(guān)系。周光宏通知記者，“不只兩者沒有關(guān)聯(lián)，‘肉上撒把鹽，剩下全看天’的傳統(tǒng)腌制辦法消費周期長，脂肪氧化嚴(yán)重，會招致肉制品鹽分過高、質(zhì)量不可控?！?br> 那么，到底是什么讓臘肉如此好吃，這些讓臘肉好吃的風(fēng)味物質(zhì)又是如何發(fā)揮作用的呢？團隊發(fā)現(xiàn)風(fēng)味構(gòu)成的關(guān)鍵，其實是“內(nèi)源酶”的作用。據(jù)該團隊引見，內(nèi)源酶，望文生義，就是肌肉內(nèi)自身就存在的酶，常見的有合成蛋白質(zhì)的組織蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等，以及合成脂類的脂肪氧化酶、磷脂酶等。這些酶在腌制過程中經(jīng)過催化肉品內(nèi)部的蛋白和脂肪合成，從而產(chǎn)生讓人覺得好吃的風(fēng)味物質(zhì)——游離氨基酸、寡肽和酯類化合物等小分子物質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)“提醒了中國傳統(tǒng)腌臘肉制品濃郁風(fēng)味生成的機密”，被Nature China評為2007年度中國十大科研亮點。
“家底”摸清、機理探明，這意味著能夠辭別“靠天吃飯”的時期，經(jīng)過技術(shù)手腕調(diào)控內(nèi)源酶生機來控制風(fēng)味。依據(jù)上述機理，團隊探索出了最為適宜的溫度區(qū)間、時間長度和環(huán)境條件，研發(fā)出“低溫腌制—中溫風(fēng)干—高溫成熟”的
現(xiàn)代制造技術(shù)，產(chǎn)品鹽分含量降低50%，消費周期顯著縮短，優(yōu)級產(chǎn)品率由75%進步到97%以上，處理了傳統(tǒng)腌臘肉制品消費周期長、脂肪氧化嚴(yán)重、產(chǎn)品鹽分過高微風(fēng)味質(zhì)量難以控制的技術(shù)瓶頸。
面對西式低溫肉制品的問題，團隊也停止了科研攻關(guān)，填補了國內(nèi)肌肉凝膠乳化理論的空白，有效處理了西式低溫肉制質(zhì)量地差、出水出油嚴(yán)重的難題。在此根底上，團隊審定出招致低溫肉制品糜爛的主要菌種，說明其消長規(guī)律，制定出消費加工過程的關(guān)鍵控制點。
據(jù)理解，團隊依托國度肉質(zhì)量量平安控制工程技術(shù)研討中心，與雨潤、艾博、華統(tǒng)等30多家肉品加工領(lǐng)軍企業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)、技術(shù)集成應(yīng)用方面停止了20余年的結(jié)合攻關(guān)，研發(fā)出肉品風(fēng)味與凝膠質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)，上市新產(chǎn)品75種，受權(quán)創(chuàng)造專利31項。
新概念太陽能電池進步光電轉(zhuǎn)化率
由于柔性好、本錢低，被稱作“新概念太陽能電池”的鈣鈦礦型太陽能電池在科技界廣受關(guān)注，但構(gòu)造不穩(wěn)定，光電轉(zhuǎn)換效率不高、性能不穩(wěn)定不斷攪擾著其更快開展。為理解決這個問題，
南京工業(yè)大學(xué)黃維院士團隊研發(fā)出一種新概念太陽能電池。
這種電池運用了一種新型的雜原子構(gòu)建層狀鈣鈦礦，經(jīng)過鈣鈦礦層間的互相作用，進一步穩(wěn)定了層狀鈣鈦礦骨架，制備了穩(wěn)定性顯著提升的鈣鈦礦薄膜，并且能夠有效地加強層間的電子傳輸。這項研討成果不只將層狀鈣鈦礦太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率從15%進步到了18.06％，還使其穩(wěn)定性大大進步。
“傳統(tǒng)的鈣鈦礦型太陽能電池是三維構(gòu)造，就像一個魔方，我們經(jīng)過一定的改造，經(jīng)過引入距離層，使其變成層狀的二維構(gòu)造，這樣一來，電池的穩(wěn)定性、光電轉(zhuǎn)化效率都進步不少?！秉S維院士團隊成員、
南京工業(yè)大學(xué)先進資料研討院陳永華教授引見。
試想一下，將來假如將這類電池應(yīng)用在
手機上，我們將辭別插座充電，太陽光就能“喂飽”
手機，設(shè)備也將愈加輕薄。這一研討還具有柔性和半透明等新應(yīng)用方式，可用于制造超薄、超輕、柔性的可穿戴太陽能電池，以及用于制造建筑用節(jié)能窗、
汽車節(jié)能風(fēng)擋等。
