4.6万吨!我国刷新桥梁转体世界纪录

2019-11-05 11:33
发明与创新 2019年29期
关键词:雪龙转体极地

7月30日凌晨,河北保定乐凯大街南延工程转体斜拉桥母桥用时68分钟,成功转体52.4°。4.6万吨的转体重量和263.6米的跨度均刷新了桥梁转体世界纪录。

转体法施工技术是指将桥梁结构在非设计轴线位置浇注或拼接成形后,通过转体就位的一种施工方法,可使桥梁施工克服地形、交通、环境等条件制约,节省工程造价、缩短建设工期,同时保证施工过程的安全可靠。本次转体的桥梁由北向南跨越京广铁路大动脉的21条铁路线,转体施工采用了国际领先的子母塔双转体技术,使得桥梁建设对交通产生的影响降到最低。

支撑转体的“轴心”——转体球铰,是实现超大吨位桥梁高精度转体的核心部件。“本次转体使用的球铰首次采用分体式结构设计,总重92吨的分体加工部件,拼装后相对高差必须控制在0.01毫米。”中船重工七二五所研究员宋建平介绍,施工人员通过计算机模拟工艺加工分析,结合辅助工装设计与应用,成功实现了超大吨位分体式球铰的高精度加工和安装,确保了桥梁转体的平稳精确。

“极微量”血液即可检测人体重金属离子含量

近期,中科院合肥智能机械研究所黄行九研究员课题组研发出一种新技术,只需约10微升血液即可快速、精确地检测出其中的重金属离子含量,将所需血量降为传统技术的1/200。国际微纳材料器件领域著名学术期刊Small日前发表了该成果。

血液检测能反映众多生化指标的正常与否,对人体健康有重要意义,但通常需采集不少的血液样品。以检测血液中的重金属离子为例,传统的原子吸收法至少需要2毫升血,且操作复杂、成本高昂。

黄行九研究员课题组创新性地将场效应管芯片技术应用于该领域,设计出一种新型芯片。他们通过仿真模拟技术和相关理论,对芯片沟道材料的不同“组装排列方向”与性能的关系进行了精确分析,该芯片还装备了分子探针,最终实现了“超灵敏”检测。

研究人员介绍,将这种新技术与微机电系统等技术结合,有望构筑出可检测血液中多种生化指标的芯片,在检测领域具有广阔的应用前景。

“雪龙2”号顺利交付

我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船——“雪龙2”号7月11日在上海交付,标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得了新突破。

“雪龙 2”号船长 122.5米,型宽22.32米,设计吃水 7.85米,设计排水量 13 996吨,航速 12~15节,续航力 2万海里,自持力 60天,能以 2~3节的航速在冰厚1.5米和雪厚0.2米的条件下连续破冰航行。

“雪龙2”号具备全球航行能力,能满足无限航区要求。该船融合了国际新一代考察船的技术、功能需求和绿色环保理念,采用国际先进的船艏船艉双向破冰船型设计,具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力,可实现极区原地360°自由转动,并突破极区20米当年冰冰脊。该船装备有国际先进的海洋调查和观测设备,能实现科考系统的高度集成和自洽,在极地冰区海洋开展生物多样性调查等科学考察,进而成为我国开展极地海洋环境调查和科学研究的重要基础平台。

“雪龙2”号交付后,将正式加入我国极地考察序列,开展船载科考设备调试等工作,计划于下半年和“雪龙”号极地考察破冰船共同执行我国第36次南极考察任务。

边净水边发电的太阳能装置问世

英国《自然·通讯》杂志7月 9日发表了一项工程学最新突破:一种可以一边净水一边发电的太阳能装置问世,该设备有望缓解干旱和半干旱地区能源及清洁水源短缺的问题。

全球对能源和清洁水源的需求不断上升,对可持续发展造成了一定的挑战。电力生产有时需要大量用水,净水厂反过来也要消耗电力资源。太阳光作为一种可持续、可再生的能源,能同时为太阳能电池和净水装置供能。不过,这两种技术的能量和成本效率都很有限。

沙特阿拉伯图沃阿卜杜拉国王科技大学的王鹏及同事研制的装置结合了现有的两种太阳能驱动技术——光伏和多级膜蒸馏,能同时产生电力和清洁水源。膜蒸馏是一种先进的太阳能驱动系统,只需相对较低的温度就能完成蒸馏和淡水收集。研究者设计了一种三级膜蒸馏组件,并将其固定在光伏板背面,利用光伏板散出的热量进行蒸馏。

将两种功能集中在一个装置中可以提高能源效率。研究者认为该装置能让发电厂从用水者变成清洁水的生产者,有望在太阳辐射充足且淡水匮乏的地区实现废水再利用。

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