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具有宽频带光管理的热致变色水凝胶在智能窗上的应用

2019-01-12Xin-HaoLi,ChangLiu,Shien-PingFeng

家电科技 2018年12期

通过窗户来控制太阳能传输可以有效降低建筑能耗。然而,现有的显色技术在相变材料可调谐消光的情况下,调节太阳增益的能力还不够理想。本文提出了一种通过控制颗粒尺寸和内部结构来调节光散射行为,从而优化温度响应的水凝胶颗粒光学透过率调制范围的方法。聚异丙基丙烯酰胺-2-氨基乙基甲基丙烯酸盐(pNIPAm-AEMA)微粒,一种新型的热致变色材料,就很好的证明了这一策略。pNIPAm-AEMA微粒子的平均尺寸在25℃的1388nm到35℃下的546nm之间,在该范围内其红外透射率都可达到前所未有的75.6%。在25℃的条件下,透光率甚至可达87.2%。通过对pNIPAm-AEMA粒子可调谐散射过程的研究,为该类材料的光应用提供了新的见解,其应用领域将远不止节能智能窗户。

Xin-HaoLi,ChangLiu,Shien-PingFeng,

Nicholas XuanlaiFang

Joule, Available online 8 November 2018

有机热电学:材料制备、性能优化、器件集成

近年来,无机热电材料(TE)的快速发展激发了人们开发低成本、柔性、轻质、无毒的有机热电材料的热情。在过去的十年中,开发具有高热电性能的有机材料(性能指标,ZT)取得了很大的进展。然而,由于电导率、塞贝克系数和热导率这三个TE参数之间存在着很强的相互关系,因此获得热电性能好、ZT值大于0.5的有机材料仍然是极具挑战性的。在这篇综述中,作者讨论了将电导率、塞贝克系数和热导率进行解耦的发展策略,就我们所知,这在以前发表的综述中是没有讨论过的。作者分析了溶剂处理、电化学掺杂、纳米结构形成等方法。此外,对于高导电性有机材料的不正确导热系数值仍然经常被报道,即使在高影响力的期刊上发表的文章中也是如此。本文对这一令人困惑的现象进行了描述和分析。最后,作者讨论了有机TE模块先进制造技术的优势,突出了有机TE材料在支持可穿戴/便携式器件方面的独特优势。

Hong Wang、ChoonghoYu

Joule, Available online 1 November 2018

金属-有机配位聚合物:一种具有高效节能、高温冷却功能的先进的吸湿剂

一般来说,潜冷负荷占空调总负荷的30%,在许多热带和亚热带地区中所占的比例甚至更高。传统的蒸汽压缩式空调(VCAC)在除湿过程中制冷效率低,往往需要大量的后续再加热。传统的干燥剂或吸附剂控制室内湿度技术,由于再生温度高、循环时间长、元件体积大,竞争力甚至不如蒸汽压缩式空调。本文作者报告了一种使用多孔金属有机框架(MOFs)材料作为先进吸附剂来控制湿度的新型高温冷却系统。与传统的蒸汽压缩式空调不同的是,它在蒸发器和冷凝器的表面覆盖了一层传统的蒸汽压缩式空调没有的金属有机框架(MOFs)物,即有机-配位聚合物,从而使得蒸发器可以同时除去进入空气中的湿负荷和显冷负荷,而不会将温度降至其露点温度以下。潮湿金属有机框架物的干燥再生完全由冷凝器余热驱动,外表层由金属-有机配位聚合物所包被的热交换器可以实现82W·L-1的冷却功率密度。结果表明,该系统制冷效率(COP)较高,最高可达7.9。与传统的再热VCAC系统相比,可节省36.1%的能耗。本研究中使用的双亲性金属-有机配位聚合物(MOFs)吸水率高,原料成本低,热稳定性好。因此,它们具备了大规模应用于空调上的潜能。

Shuqing Cui, Menghao Qin, Afsaneh Marandi,Victoria Steggles, Sujing Wang, Xiaoxiao Feng, Farid Nouar & Christian Serre

Scientific Report svolume 8, Article number:15284(2018)

中国家用电器研究院与韩国Coway环境家电研究所达成战略合作

为了更好地服务于企业,为消费者选购高质量产品提供参考,增强与国外家电生产企业间的学术交流,促进技术研究成果及科研项目的全方位合作,2018年12月11日,中国家用电器研究院测试计量技术研究所邀请韩国熊津豪威株式会社(以下简称Coway)的相关领导和技术代表到中国家用电器研究院进行了参观及技术交流访问。

交流期间,中国家用电器研究院测试计量技术研究所与Coway环境家电研究所签订了战略合作协议,中国家用电器研究院测试计量技术研究所所长鲁建国、韩国Coway环境技术研究所研究部门总经理姜尚贤等出席了签约仪式。

在签约仪式上,双方代表就产品标准制修订、检测、认证、新技术应用推广,以及测试方法研究等方面的战略合作达成共识,希望通过双方的合作与交流,进一步推进环境电器(包括空气净化器、净水器、电坐便器等)在研发和生产过程中的技术创新,提升产品质量水平和性能品质,加强产品的质量和性能认证,从而切实推进Coway环境电器在中国的发展。

中国家用电器研究院测试计量技术研究所所长鲁建国表示,我们很高兴能与韩国的家电企业进行合作,在合作中我们将充分发挥我院在科研、检测、认证、标准、计量等领域的优势与经验,促进家电行业的国际化交流。与此同时,我们还将对产品进行权威评价,为企业和消费者服务,引导消费者选购健康、好用的家电产品。

韩国Coway环境技术研究所研究部门总经理姜尚贤则表示,中国家用电器研究院是一所权威的科研院所,在中国家电行业具有举足轻重的地位,我们希望通过此次合作,学习中国在标准和认证方面的先进经验,深入了解中国消费者对环境电器的使用需求,从而对产品进行创新;同时,在全球市场竞争日益加大的趋势下,Coway还将在提高产品品质和创造有差异化的技术方面不断努力。

据悉,作为韩国环境家电品牌,Coway在水质净化、空气净化及卫浴设计方面具有较高的技术水平,在韩国具有较好的市场认可度。此次战略合作的签订将充分发挥双方优势,创建长期合作平台,深入拓宽合作领域,为环境家电产业的创新发展贡献力量。

两部委联合印发清洁能源消纳计划

2018年12月4日,国家发改委、能源局发布关于印发《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》的通知(以下简称《通知》)。《通知》中指出,截至2018年,我国清洁能源消纳工作取得显著成效;到2020年,我国基本解决清洁能源消纳问题。

《通知》进一步明确了2018~2020年内每一年度各种类清洁能源的具体消纳指标。2018年,确保全国平均风电利用率高于88%(力争达到90%以上),弃风率低于12%(力争控制在10%以内);光伏发电利用率高于95%,弃光率低于5%,确保弃风、弃光电量比2017年进一步下降。全国水能利用率95%以上。全国大部分核电实现安全保障性消纳。2019年,确保全国平均风电利用率高于90%(力争达到92%左右),弃风率低于10%(力争控制在8%左右);光伏发电利用率高于95%,弃光率低于5%。全国水能利用率达95%以上。全国核电基本实现安全保障性消纳。2020年,确保全国平均风电利用率达到国际先进水平(力争达到95%左右),弃风率控制在合理水平(力争控制在5%左右);光伏发电利用率高于95%,弃光率低于5%。全国水能利用率达95%以上。全国核电实现安全保障性消纳。

同时,为解决风电等清洁能源消纳问题,建立清洁能源消纳的长效机制,《计划》中制定了,优化电源布局,合理控制电源开发节奏;加快电力市场化改革,发挥市场调节功能;加强宏观政策引导,形成有利于清洁能源消纳的体制机制;深挖电源侧调峰潜力,全面提升电力系统调节能力;完善电网基础设施,充分发挥电网资源配置平台作用;促进源网荷储互动,积极推进电力消费方式变革;落实责任主体,提高消纳考核及监管水平等七大相关措施。

惠而浦将应用3D增材技术改善家电备件体系

近日美国惠而浦方面发布公告称,该公司已与新加坡3D打印机构Spare Parts 3D达成伙伴关系,将共同致力于惠而浦零部件的数字化工作。今后Spare Parts 3D将通过3D技术为惠而浦公司提供过时或部分短缺部件的供应。

据悉,Spare Parts 3D已对惠而浦的首批150个零部件进行了评估,并对每一种零件,都尝试了不同的3D拓扑、材料和方法。目前应用于惠而浦零部件的材料主要有ABS、ABS-V0、PA12、橡胶状树脂和PP类树脂等。目前,部分通过验证的组件已经交付给用户。接下来,双方还将进一步扩展组件池。此外,Spare Parts 3D还计划上线一款名为“Digipart”的软件平台,帮助合作伙伴注册并评估3D打印在成本节约和售后等业务方面的价值。

负责此次跨国合作的惠而浦EMEA区域售后事业副总裁Franco Secchi表示:“这项技术解决了低体量需求,对过时或停产部件的售后来说是很有价值的解决方案。从此惠而浦不再需要为以往的设备储备大量零件,如果几年前销售的产品零件损坏或丢失,通过3D技术打印替换件即可,很好的满足了按需发送的目标。”

浙大专家研发新型芯片帮助可穿戴设备“瘦身”

可穿戴式设备正在我们的生活中扮演着越来越重要的角色,日前,浙江大学专家研发出一种用于可穿戴设备的新型通信芯片,尺寸只有0.6平方毫米。

可穿戴设备“瘦身”的一大关键是减少能耗,并借此缩小电池体积。据浙大信息与电子工程学院赵博研究员介绍,相比传统的无线通信,可穿戴设备能够“因地制宜”,直接以人体体表作为信号传输的媒介,既减少能耗,又不需要天线,是一个理想的解决方案。不过要想实现这种信号的通信,就必须有一个21兆赫兹的载波。但实际系统中,这个载波在调制后会有一个长长的“尾巴”,即一段一直拖到接近0赫兹的低频。一般的生理信号都位于2兆赫兹以下的低频段,因此一旦通信信号打开,它的“尾巴”就会严重干扰人体生理信号,如心电图、脑电图等的监测。

为了更好地解决这一问题,浙大研究团队利用数字化频谱成型技术抑制发射机在2MHz以下的低频频谱,制备出新型芯片。该芯片首次实现了全集成,对2兆赫兹处“尾巴”的抑制比达到-86.5个分贝,比目前的国际领先水平改进了6.2个分贝,功耗也减少到十分之一。与此同时,通过技术创新,该团队还缩减了芯片尺寸,使其比国际最新的人体通讯芯片减小了80%以上。

这项技术面向可穿戴式设备,可广泛应用于医疗健康领域,如心电图、肌电图的通信设备,产业化前景良好。

利兹大学研究团队发明新型拉胀材料

近日,由Devesh Mistry博士带领的利兹大学研究团队发明了一种新型合成材料,可在被拉伸时变厚。目前这项研究的详情已发表于《自然通讯》期刊上。

据悉,研究人员将这种表现出“拉胀”(Auxetics)特性的材料称作“无孔型液晶弹性体”。与橡胶、甚至钢材等传统材料不同,它非常擅长吸收能量,所以不会因为拉伸而变薄,反而会变得更厚。

Mistry博士在一份声明中表示:“该拉胀材料在能量吸收和抗断裂方面表现出众,有许多潜在的应用领域,如防弹衣、建筑、医疗设备等。关于该材料的下一步运用还在与业界进一步讨论。”

尽管新材料尚未被命名,但这种新型LCE材料更易生产、且比普通工程材料更加可靠,应用前景备受业界关注。

TCL发布U-润空调年度旗舰新品

2018年12月11日,TCL空调在“TCL空调2019年全国代理商峰会”上正式发布了其年度旗舰新品——U-润系列空调。

据悉,U-润系列搭载智能凉感柔风技术,以14片柔风叶片、1372个微孔和2~3mm柔风孔洞组成层流柔风系统,结合自旋式智能大导风板和独创的智能矢量送风技术,实现涡动气流和72种送风模式,可精准确定用户位置,有效提升房间舒适度。

其次,U-润系列采用了TCL空调独创的风冷散热技术,智能66Hz超高频启动,急冷速热,可在60℃高温条件下实现强冷,无惧酷暑。并具备30秒急冷、60秒速热的性能优势,辅以智能变频算法和超一级能效设计,不仅运行更快、更稳、而且更节能,官方数据显示,新品比常规变频空调节能10~20%。

同时,U-润系列还具备柔湿制冷的特点和智能光敏助眠功能,不仅能在使用过程中保持室内环境的润泽舒适,还可自动感应室内光线变化,调整睡眠模式,实现自动关闭显示面板、调低控制音量、智能调节风速大小等操作。

除此之外,U-润系列还搭载了钛金高温双蒸自清洁技术,换热器会“自己洗澡“,通过55℃高温烘干杀菌,配合滤网脏堵监测提醒,有效保持空调的长久清洁,令其吹出清新空气,为用户带来愉悦、美好的使用体验。

市场监管总局开展空气净化器等3种产品专项抽查

近期,市场监管总局组织开展了针对智能坐便器、空气净化器、电子门锁等3种产品质量的国家监督专项抽查。抽查结果显示,空气净化器、电子门锁的不合格检出率均超过30%。

据悉,本次抽查:一是,采取“双随机”抽查方式。招标遴选入围检验机构,入围后通过“双随机”信息化系统,随机确定抽查企业,随机确定承检机构,并进行随机匹配;二是,实施抽检分离。抽样由企业所在地市场监管部门组织实施,检验由“双随机”确定的技术机构承担;三是,远程监控抽样全过程,提供可追溯性证据;四是,跟踪抽查力度大。其中,智能坐便器产品跟踪抽查到48家企业,占本次抽查企业总数的73.8%;空气净化器产品跟踪抽查到16家企业,占本次抽查企业总数的57.1%。

最终,在本次抽查的127家企业生产的132批次产品(不涉及出口产品)中,共检出24批次不合格产品,不合格检出率为18.2%。其中,智能坐便器共抽查65家企业生产的70批次产品,检出4批次不合格,不合格检出率为5.7%,重点检验内容包括;产品的洁身功能、冲水功能以及电气安全指标共42个项目。不合格项目涉及:电源连接和外部软线、结构、输入功率和电流、对触及带电部件的防护等4个安全性指标;空气净化器共抽查28家企业生产的28批次产品,检出9批次不合格,不合格检出率为32.1%,重点检测内容包括:产品的颗粒物洁净空气量(CADR)、甲醛洁净空气量(CADR)、颗粒物净化能效、甲醛净化能效、颗粒物累积净化量(CCM)、噪声等6项核心性能指标,以及安全性指标共20个项目。不合格项目涉及:结构、颗粒物洁净空气量、甲醛洁净空气量、颗粒物净化能效、甲醛净化能效、噪声、连续骚扰电压、连续骚扰功率等8项指标;电子门锁共抽查34家企业生产的34批次产品,检出11批次不合格,不合格检出率为32.4%,重点检测内容包括:产品的锁舌伸出长度、锁舌轴向静载荷、锁舌侧向静载荷、执手承受静拉力及扭矩、电源性能、信息保存及误识率、防破坏报警功能、绝缘电阻、泄漏电流、抗电强度和安全性要求等11个项目。不合格项目涉及:锁舌轴向静载荷、电源性能(欠压)、防破坏报警功能、抗电强度等4项指标。

松下寒冷地家用薄型全热交换器新品发布

2018年11月22日,松下在沈阳举办了“松下新风系统-寒冷地家用薄型全热交换器新品发布会”,并在会上发布了寒冷地全热交换器等新品。

据悉,此次发布的新品有:全热交换器、浴霸以及空气净化器。作为发布会的最大亮点,寒冷地全热交换器不仅能够为室内持续注入新风,打造富氧居家环境,而且特别配置了专为严寒地区用户设计的“严寒模式”。一般情况下,机器在-10~-30℃之间的低温环境中非常容易结露,一旦结露现象发生,机器便会为保护自身的安全性而停止运行。在“严寒模式”下,一旦新品机身自带的温度探头探测到室外温度处于结露的低温区间内,便会自动进入热交换、内循环交替运行的状态,减少结露现象的发生,大幅提升了寒冷地全热交换器在严寒地区的工作能力,为寒冷地区的用户带来更清新、温暖的家居体验。

米家互联网空调一级能效版正式发布

2018年12月20日,小米官方正式发布了米家互联网空调一级能效版,1.5匹分体式壁挂机。新品搭载全直流变频技术,支持米家APP和小爱同学语音控制。

据悉,新品采用全直流变频技术,通过优化内部电路设计和先进的效能管理算法,APF数值为4.75(国家一级能效标准中规定的APF值为4.5),不仅在制冷、制热方面更加高效和舒适,还更加节能环保,让用户以更少的电费享受更舒适的家居环境。

同时,作为米家互联网空调的第二款产品,用户可通过米家APP和小爱同学对空调进行温度、风速、除湿开关、音量开关、显示屏的亮度以及摆风角度等功能的全维度调节。

此外,在外观方面,新品延续了“日本G-Mark金奖”的设计理念,并选用了优质耐候的ABS材料,在与时下流行的现代家居风格契合的同时为用户免去了室内机外壳发黄的顾虑。

《中国家电消费行为大普查白皮书(2018)》在京发布

2018年12月6日,为帮助企业洞察用户需求和购买行为变化,积极推动产业转型升级,奥维云网(AVC)联合新浪数码等六大权威媒体在北京召开了“中国家电消费行为大普查暨《中国家电消费行为白皮书》发布会&颁奖盛典”,并在会上正式发布了《中国家电消费行为大普查白皮书(2018)》。

中国电子信息联合会副秘书长李杰在致辞中表示,随着市场需求从普及型需求转变为更新换代型需求,家电行业总体进入低速增长甚至停滞的状态。企业急需通过对消费者需求的更深入了解和技术的不断创新来提高自己的核心竞争力。

随后,中国家用电器研究院测试技术研究所所长鲁建国通过家用电器国家标准的演变,阐述了我国家电消费者需求的演变历程。他指出,目前我国家用电器国家标准已处于“创新引领”阶段,家电安全、健康等各项围绕消费者使用体验的标准相继落地,更多针对创新产品的国家标准起草工作也已经全面展开。

据介绍,本次会议上正式发布的《中国家电消费行为大普查白皮书(2018)》受中国电子信息行业联合会指导,耗时三个月,历经策划、组织、调研和专业研究等环节。调研范围涵盖全国1180个县市、覆盖不同消费群体,并基于调研结果对家电行业发展的“十大痛点”进行了全面调研和精准分析,对消费者购买需求进行解读,旨在为行业痛点的解决和企业转型提供启发。

此外,组委会还综合“中国家电消费行为大普查”的调研结果、专业评审和奥维云网(AVC)家电零售大数据对表现优异的家电企业和家电产品进行了评选,并在大会的最后颁发了家电30年卓越影响力品牌、2018年消费者喜爱产品、新零售杰出贡献渠道3大奖项。

海信食神对开终结者系列冰箱上市

2018年11月23日,海信冰箱正式推出重量级新品——海信食神对开终结者系列。新品已相继在广州、南京、天津等城市上市。

据介绍,在外观上,新品打破了对开门冰箱的常规模式,外观设计兼具金属的硬朗触感和流光溢彩的视觉感,迎合了当下简约而不简单的个性化审美要求。

在实用性上,新品巧妙地解决了传统对开门冰箱及T字型冰箱格局中常见的储藏空间固定化、难以变通等用户痛点。在下方设立横向超大抽屉,让食材储藏不再受宽度限制,羊腿、鲅鱼、法式长棍等较长的食材也无需切割,即可被轻松放入。同时,其最下方的变温室除了满足对不同食材的特殊温度储藏需求之外,还可以在食材较少时,一键关闭,将冰箱变为传统对开门冰箱(450L),不仅更加节能,还可放置无需冷藏、冷冻的大米、粮食等物品,为家庭提供额外的储物空间,满足家庭储物的多场景需求。

此外,在原有的“抗菌+净味+保湿+除乙烯”四效合一的基础上,新品搭载了升级版的全领域净化技术,针对冰箱不同空间和食材的特点,为冷藏、冷冻以及变温室智能定制杀菌净化方案,按区域进行精准净化,除菌率高达99.8%。并通过独立三循环技术的应用,实现冷藏室、零度保鲜室和冷冻室的独立供冷、蒸发,确保三个存储空间之间互不影响,有效减少食物串味,提升保鲜效果。同时,新品还依靠精准的电子控温和干湿变温分储方式,使冰箱制冷更稳定、内部温度浮动小,从而达到持久保鲜的目的。

值得一提的是,新品在细节处理方面也有突出表现,箱体厚度仅为600mm,与家庭橱柜同深,可轻松嵌入家庭橱柜,满足融入现代家装风格的需求。

家电智能功率模块和控制单元两项国家标准制定第二次会召开

2018年11月27-28日,全国家用电器标准化技术委员会家用电器用主要零部件分技术委员会秘书处在陕西省西安市组织召开了《家用电器专用智能功率模块技术规范》和《家用电器专用智能微控制单元技术规范》国家标准起草工作组标准制定第二次会议。来自中国家用电器研究院、广东美的制冷设备有限公司、华大半导体有限公司、嘉兴斯达半导体股份有限公司等19家单位的代表参加了会议。

会上,中国家用电器研究院总工程师徐鸿简要介绍了《家用电器专用智能功率模块技术规范》和《家用电器专用智能微控制单元技术规范》草案的基本框架,以及起草组第一次会议后各个专家提交的初步修改意见。

随后,中国家用电器研究院作为标准起草工作组组长单位,带领工作组对标准制定第一次会修订稿进行了深入的讨论和交流。在充分讨论的基础上,牵头起草单位综合了各参会代表的重点修改意见进一步修改和完善标准内容,并对标准制定第二次会标准修订稿的相关技术内容进行分工。

与会专家表示,两项标准的修订完善,必将填补我国家用电器专用微控制单元和智能功率模块在功能、性能以及电磁兼容性、安全性、可靠性等方面的技术要求与测试方法的空白。

美研制出最小三维晶体管可逐个原子地修改半导体材料

据科技日报纽约12月10日报道,美国研究人员研制出一种迄今最小的商业三维晶体管和一种新颖的微加工技术,可以逐个原子地修改半导体材料。

美国麻省理工学院和科罗拉多大学研究人员在IEEE(电气和电子工程师协会)国际电子器件会议上发表的论文称,他们对最新发明的化学蚀刻技术(热原子级蚀刻)进行了改进,以便在原子水平上对半导体材料进行精确修改。利用这种技术制造出的CMOS三维晶体管可窄至2.5纳米,且效率高于商用晶体管。

虽然目前也存在类似的原子级蚀刻方法,但新技术更精确且能产生更高质量的晶体管。据悉,该鳍式场效应晶体管(FinFET)由薄“硅片”组成,垂直竖立在基板上,逻辑门基本上缠绕在鳍片上。其垂直形状可以在芯片上挤压70亿~300亿个FinFET,远高于目前大多数在研的FinFET(尺寸为5纳米宽度和220纳米高度)。

同时,新技术还减少了因材料暴露于氧气中引起缺陷而使晶体管效率降低的问题。研究人员报告称,新器件在“跨导”中的性能比传统的FinFET高出约60%。晶体管将小电压输入转换为由栅极提供的电流,并通过该电流打开或关闭晶体管以处理驱动计算。

此外,研究人员还表示,限制缺陷也会带来更高的开关对比度。理想情况下,该晶体管导通时需要高电流以处理繁重的计算,但在关闭时几乎没有电流,非常节省能量。这种对比对于制造高效的逻辑开关和微处理器至关重要,目前其新研制的FinFET的开关对比度是最高的。

首款专用于清理马桶的机器人产品上市

近日,来自纽约的创业公司——Altan Robotech发布了一款马桶清洁的机器人——Giddel,据称它是世界上第一个专用于清理马桶的机器人产品。

据悉,该机器人的外观经过拟人化处理,看起来乖巧可爱,并支持无线使用。使用时,用户只需将带有支架的机器人主体固定在马桶座上,按下开机键。随后,它便会通过可伸展的机械臂自动检测马桶的大小,感应并记住马桶的曲率,继而开启“洗刷刷”模式。马桶内圈边缘,边缘下方直到出水口的区域均在其清理范围内。由于它的刷子不会旋转,所以不会弄得水花飞溅,整个清理过程中不会污染卫生间地面。另外,为更好地服务于有孩子的家庭,该机器人还具备了自动躲避障碍物的安全功能。使用完毕后,将其放回充电底座中即可,无需对其进行二次清洁。