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磁体更小磁力更强 除草药效提升60% 博士后用科技“魔法” 探索材料与农业的新边界
发布时间:2024-12-13 09:07:39

两位在杭博士后,以“创新者”的身份,探索着材料科学与农业化学的新边界。

杭州美磁科技有限公司博士后邸敬慧,通过磁体焊接技术,“革新”材料的性能,使其在更小的体积中释放出更大的能量,推动了科技产品轻量化与性能优化的进程。

浙江新安化工集团股份有限公司博士后余神銮,则在除草剂领域“革新”了传统草铵膦,研发出精草铵膦,以更低的使用量和成本,实现更高的除草效率和环保性。

在不同的研究领域,他们拥有相同的科研追求和相同的探索精神。

更轻巧有力 微磁体也能拥有“强磁场”

日常生活中,消费类电子产品如何能做到更轻巧?一键“上天”的无人机如何拥有更小、更轻的机身,性能还能更优?这些听起来似乎矛盾的特性,正是新磁体组件技术带来的新变化。

磁体焊接技术,是在晶界扩散工艺基础上发展起来的,通过简单的技术改进把晶界扩散的磁体焊接在一起。简单来说,与传统的非扩散磁体相比较,磁体焊接主要优势体现在成本更低的同时,拥有更高的材料性能,易制造高性能的组件。

磁体焊接技术是邸敬慧在杭州美磁科技有限公司这几年开发的关键技术之一。这项技术突破了高性能的晶界扩散产品厚度领域的极限,将磁体厚度增加到10mm以上,填补了在国际市场上大尺寸高性能产品的空白;该技术还采用了组件制造工艺,使得生产出来的产品抗剪切能力更优、流程更简单,并由此持续开发了多款性能突出的新产品。这一技术在满足高性能、大尺寸磁体制造和降低制造成本同时,开辟了磁体组件一体化制造的技术路线。

在实际应用中,晶界扩散的钕铁硼已经“扩散”进了各行各业。

在消费类电子、无人机、人形机器人领域,新技术的应用尤为广泛。消费类电子中的磁吸定位,就是在后壳内部加入了磁铁,用于手机与充电宝、车载支架等磁吸配件的连接。“这些磁铁不仅体积小,而且需要提供足够的吸力,以确保配件能够稳定吸附。”

在无人机上,轻量化的设计对于飞行性能和续航能力至关重要,通过优化磁铁的性能和结构,使无人机能够搭载更轻、更高效的磁铁组件,进而提升无人机的整体性能;而在人形机器人领域,则助力机器人实现更复杂的运动控制和更高的轻量化水平,使机器人的行动更加灵活自如。

自2021年开始投入研究到2023年底,晶界扩散产线投产已经创造产值超过1.5亿元。

磁体焊接技术的出现,不仅为科技产品的制造提供了新的解决方案,更为整个行业的发展注入了新的活力。

“我们还会继续瞄准磁性材料及器件几个细分赛道,在磁性材料创新联合体的框架下,做更多小而美、专且精的产品。”邸敬慧如是说。

用量减半 除草效率至少能提升60%

清除农田中的杂草,是一项大工程。农户们一般会使用除草剂。常用的除草剂成分叫作草铵膦。

不过如今,草铵膦的地位已经岌岌可危。一种由科研人员研发的,活性增倍、用量减半、价格更低的除草剂正在进入田间地头。

这正是浙江新安化工集团股份有限公司博士后余神銮主攻的方向。而这项有望全面替代草铵膦的产品,只比原先多了一个字,叫作精草铵膦。

精,究竟体现在哪里?

事实上,这两款产品中对杂草起作用的成分是一样的。草铵膦中,含有L型和D型两个光学异构体。而这两个成分,只有L型具有除草活性。

“我们要做的,就是经过合成生物技术,把没有用的D型,高效率地转化为有用的成分,做出一款全部都是有用的、只有L型异构体的除草剂。”简单来说,就是提纯版的草铵膦。

经过提纯后的精草铵膦,不仅用量减半了,而且除草效率至少能提升60%。更值得欣慰的是,这款除草剂在市场终端价格只有原先的三分之一。此外,精草铵膦在土壤中也能更快分解,环保性更高。

据余神銮透露,这项技术全球首创,技术水平国际领先,目前国内仅有几家企业正在布局。更令他自豪的是,这项实验成果在企业的推动下已迅速走上生产线。

今年5月,新安股份2万吨精草铵膦产业化项目(一期)试车点火启动。仅仅半年,这款产品已经销售了几千吨。根据产能估算,年产值能超过4亿元。待两期项目投产后,年产值预计能达到16亿元。

从草铵膦到精草铵膦,一个“精”字的质变,也同样折射着余神銮把论文写在生产一线、努力推动成果转化的生动故事。

从2013年加入新安股份博士后工作站以来,余神銮始终坚持创新研发,将自己的科学技术成果转化为产品和技术服务,并努力创造价值。在企业十余年,他的研究方向涉及草铵膦及其关键中间体新工艺开发及精草铵膦产业化成套技术开发等,多项技术都实现了产业化应用。

根据测算,当前,全球农用化学品市场总额达到828.45亿美元,其中除草剂约占一半份额,精草铵膦以其优异的速效性、彻底性和稳定性,其使用量有望达到10万吨,“这对企业和科研人员来说,都将是很大的机遇,我们不能缺席。”

来源:杭州日报   作者:记者 朱晶晶 傅凌波 通讯员 赵星   编辑:陈俊男