与材料组成和结构一样，尺寸（维度和尺度）同样可以调控材料性能。例如，2010和2023年的诺贝尔物理和化学奖分别授予二维材料和胶体量子点方面的开创性工作，凸显了材料维度和尺度的重要性。

国家纳米科学中心张勇团队致力于极小尺度材料的物理制备及性能研究。前期，提出了二元协同球磨方法，将球磨极限推进至量子尺度；开发出全物理方法，实现了量子尺度材料的普适和规模制备。相对于狭义方法（盐辅助球磨，Nano Lett. 2017, 17, 7767），广义方法（硅球辅助球磨，Mater. Horiz. 2019, 6, 1416; Nanoscale 2021, 13, 8004）具有更多优势。层状材料（Mater. Horiz. 2019, 6, 1416）、非层状材料（Nanoscale 2021, 13, 8004）、非平面层状材料（ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 47784）、非范德华层状材料（J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 3929）等都能够通过广义方法达到量子尺度（Small Sci. 2023, 3, 2300086）。性能研究方面，揭示了材料性能（荧光、非线性光学、电催化、载流子动力学）随材料尺寸的变化规律（Mater. Chem. Front. 2021, 5, 7817; Nano Today 2022, 46, 101592; Nano Lett. 2022, 22, 5651）。实现了（可见光波段）最高记录的非线性饱和吸收性能，以及非线性饱和吸收的超高响应与超低功率激发（Nanoscale Horiz. 2023, 8, 1686）。

近期，张勇团队联合刘新风课题组、郑强课题组合作攻关，提出了三元协同球磨方法，将球磨极限推进至亚纳米尺度，实现了亚纳米材料的普适制备。他们先以过渡金属二硫族化合物为研究对象，确立了三元协同球磨方法的有效性。单次循环制备产率分别为7.2 wt%（二硫化钼）和4.8 wt%（二硫化钨）。所得亚纳米二硫化钼/二硫化钨横向尺寸约为0.44和0.47 nm，厚度约为0.55和0.61 nm，从而证实了其亚纳米尺度。与纳米尺度和量子尺度相比，亚纳米尺度能够极大提升材料的荧光和非线性光学性能。他们再以石墨为研究对象，确立了三元协同球磨方法的普适性。同样操作，单次循环制备产率为2.3 wt%。所得亚纳米石墨烯横向尺寸约为0.54 nm，厚度约为0.37 nm，从而证实了其亚纳米尺度（破缺单胞状态）。考虑到上述制备策略的机械/力学属性以及单层石墨烯具有已知最高断裂强度，亚纳米石墨烯的成功制备证明了这一策略的高度普适性。亚纳米材料普适制备的实现，展示了自上而下物理制造的极限能力以及破缺晶格的真正潜力，为研究非平衡亚纳米材料的性质和相互作用奠定了重要基础，有望促进亚纳米材料的规模制备和全面开发。

相关研究成果分别以Sub-1 nm MoS2 and WS2 with extremely enhanced performance和Tailoring graphite into subnanometer graphene为题发表在Nano Today和Advanced Materials上。制备方法已申请中国发明专利。该研究工作得到了国家自然科学基金，中国科学院战略性先导科技专项和国家重点研发计划等的支持。

论文1链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013223003754

论文2链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202310022

 

图1. 亚纳米二硫化钼/二硫化钨物理制备。

 

图2. 亚纳米石墨烯物理制备。

高兴发课题组在纳米毒理化学的理论设计方向取得新进展，相关成果以Integrated Computational and Experimental Framework for Inverse Screening of Candidate Antibacterial Nanomedicine（抗菌纳米药物反向筛选的计算与实验集成方案）为题发表在ACS Nano。该工作在课题组近期提出的“催化信号转导理论”（Acc. Chem. Res. 2023, 56, 2366-2377; Adv. Mater., 2023, 2211151）的基础上，发展了一套集成了科学计算与3D打印技术的方案，实现了从材料数据库中高效、准确地筛选具有抗菌潜力的纳米材料，并通过湿法实验进行了验证（图1）。该方案可移植性强，能够接入人工智能算法，对医用纳米材料的高通量筛选具有重要意义。

图1. 筛选抗菌纳米材料的“计算+实验”集成方案。该方案发展了一种针对材料数据库（Materials Project）的计算机程序，实现了HO吸附能（Eads,OH）的高通量自动计算，利用Eads,OH预测合金纳米材料活化H2O2的催化活性，利用元素共价半径（Rc,mix）预测其细胞毒性，利用3D打印技术进行二次筛选，用湿法化学进行实验验证，最终获得了具有优异抗菌活性的合金纳米材料。

高兴发课题组长期从事纳米毒理化学的基础理论研究，发展相关理论模型及计算机辅助方案，在少量实验或无需实验的条件下预测纳米材料杀死有害细胞、保护正常细胞等生物医学功能，以期缩短相关医用纳米材料的研究周期，节约研究成本。在该研究中，他们基于纳米材料通过表面催化作用活化H2O2，氧化细菌有机质，杀死细菌这一关键化学机制，利用他们之前提出的纳米表面活化H2O2理论模型，预测纳米材料的抗菌活性。同时，他们利用前人提出的纳米材料细胞毒性的定量构效关系（Nano-QSAR）模型，预测材料对正常细胞的安全性，发展了从Materials Project材料库中高通量筛选合金纳米粒子的计算方案。该方案同时考虑了材料活化H2O2的抗菌活性以及对正常细胞的安全性，从而能够筛选出具有高效抗菌活性同时对正常细胞具有较低毒性的抗菌材料。随后，利用扫描探针嵌段共聚物光刻技术（SPBCL）制备出高度均匀的金属/合金纳米颗粒，进行二次实验筛选。计算和实验筛选结果表明AuCu3合金兼具高催化活性和安全性，是一种潜在的抗菌纳米药物，最后通过湿化学方法制备了AuCu3纳米材料，验证了其对正常细胞的安全性和优良的抗菌活性，证明了集成筛选方案的可靠性。相关计算机程序已取得中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记认证（图2），可访问https://github.com/xingfagao/PyPOD获得。

图2. 高通量筛选抗菌合金材料的计算机程序的著作权登记证书。

国家纳米科学中心征甲甲副研究员为该研究工作的第一作者，高兴发研究员为通讯作者，南京大学、湖南大学、南京林业大学的合作者为共同第一作者或共同通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金和国家纳米科学中心等项目的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c09128

自旋电子器件以高效的方式利用电子自旋进行信息存储、传输和处理，目前已成功应用于电脑硬盘。为了实现性能更加优异、功能更加丰富的自旋电子器件，分子半导体材料凭借其远高于其他材料的自旋寿命而成为近年来自旋电子学领域的研究热点。孙向南课题组长期专注于分子自旋电子器件的研究，目前已在分子半导体材料与自旋特性的构效关系（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202213208）、分子自旋电子器件中的界面效应（Adv. Mater. 2023, 35, 2300055）、新型功能性分子自旋电子器件（Science 2017, 357, 677; Nano Today 2023, 49, 101763）等方面取得系列研究进展。

近日，孙向南课题组开发了一种聚合物薄膜辅助应变限制无损转移铁磁电极的方法，并成功应用于高性能和高重复性自旋电子器件的构筑。相关成果以Strain-restricted transfer of ferromagnetic electrodes for constructing reproducibly superior-quality spintronic devices为题在线发表于Nature Communications上。

由两个铁磁电极和非磁性中间层组成的垂直三明治结构是自旋电子器件最典型的器件结构。然而，在现有的顶部磁性电极直接沉积过程中，高动能和热能的电极金属原子往往会侵染并损伤非磁性中间层，从而严重影响器件的性能和可重复性。为避免金属电极直接沉积过程带来的界面金属丝渗透和破坏脆弱中间层的问题，出现了电极转移技术。该技术依赖于金属电极的预沉积并将其转移到目标材料上。然而，目前为止无论是湿法还是干法转移技术都面临严重的挑战。湿法转移过程使用的溶剂往往会引入新的杂质，造成额外的散射中心；干法转移过程产生的应变会损伤铁磁电极原本的特性。目前仍然缺少一种无损转移铁磁电极的方法。

最新的研究工作中，孙向南团队通过使用高模量聚合物支撑薄膜将铁磁电极的应变限制在极低水平（< 0.025%），以确保在转移过程中铁磁电极的特性得以保持。首先，该工作成功实现了铁磁电极的高质量转移，其微观形貌、电学、磁学等性质在转移前后均保持不变。其次，通过这种无损转移铁磁电极的方法，构建了界面均匀且无侵染的自旋电子器件，降低了界面处的自旋相关散射，提高了器件的性能和可重复性。此外，该方法还具有普适性，能够适用于包含不同类型材料和结构的器件，为构建高质量的半导体器件提供了一种新的途径，同时还展现了在大面积器件阵列中的潜在应用。

该研究工作由国家纳米科学中心孙向南研究团队主导，国家纳米科学中心副研究员郭立丹、特别研究助理谷现荣、博士研究生胡顺华为文章的共同第一作者，国家纳米科学中心孙向南研究员和山东大学秦伟教授为通讯作者。该研究成果得到了国家自然科学基金项目和中国科学院战略性先导科技专项B类等项目的资助。 

图. 铁磁电极无损转移制备自旋电子器件的步骤示意图

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-45200-7

国家纳米科学中心丁宝全研究员与亚利桑那州立大学颜颢教授团队合作，在构建支链核酸用于引导DNA折纸结构进行精确共组装方面取得重要进展。研究成果以Chemically Conjugated Branched Staples for Super-DNA Origami为题，发表在J. Am. Chem. Soc.杂志上（DOI: 10.1021/jacs.3c13331）。

DNA折纸作为一类具有代表性的核酸纳米结构，在构建精细的纳米器件和智能的药物递送系统等方面发挥了重要作用。DNA折纸结构通常由一条长的脚手架链和上百条短的订书钉链退火共组装而成。然而，由于常用的脚手架链的核酸序列长度有限，DNA折纸结构的尺寸被严重限制。丁宝全研究员团队在前期研究中发现，经共价偶联所制备的支链核酸结构具有非常高的热稳定性，有望作为构建高阶DNA折纸结构的连接枢纽（CCS Chem. 2023, 5, 2125; J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 19893; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 1853; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19032）。

 

图. 利用共价偶联的支状订书钉链组装高阶DNA折纸结构

在前期研究的基础上，该团队提出通过构建支状订书钉链来组装高阶DNA折纸结构的概念。首先，将线型订书钉链共价偶联成支状订书钉链，并将其直接引入到DNA折纸结构组装体系中，相对于传统的两步组装体系（产率<10%），可一步制备得到尺寸可控且产率高达80%以上的高阶DNA折纸结构。随后，通过设计具有不同订书钉序列的杂合型支状订书钉链，经多级次组装，可获得形貌各异的杂合型高阶DNA折纸结构。最后，在支状订书钉链的桥联作用下，可高效得到微米尺度的含有100个DNA折纸结构单元的10×10高阶DNA折纸阵列。该类尺寸形状可控的高阶DNA折纸阵列仍然具有非常好的纳米级位点可寻址性，可作为高清模板呈现出预先设计的纳米图案。该研究利用共价偶联的支链核酸结构为连接枢纽，充分展示了核酸结构的精确共组装能力，实现了对各类高阶DNA折纸结构的高效制备，为大尺寸核酸纳米结构的构建和功能化提供了新的研究策略。

国家纳米科学中心与郑州大学联合培养的硕士毕业生王宇昂、国家纳米科学中心特别研究助理王洪和国家纳米科学中心与吉林大学联合培养的博士毕业生李燕为本文的共同第一作者。国家纳米科学中心丁宝全研究员、刘建兵副研究员和亚利桑那州立大学颜颢教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市科技新星计划和中国科学院青年创新促进会等项目的支持。

    论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c13331

        国家纳米科学中心郑强课题组与清华大学材料学院李千课题组等合作，在功能氧化物薄膜电畴翻转微结构表征与光电性能调控领域取得系列研究进展。相关成果以Giant electric field-induced second harmonic generation in polar skyrmions和Tuning the electro-optic properties of BaTiO3 epitaxial thin films via buffer layer-controlled polarization rotation paths为题，分别在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications 2024, DOI: 10.1038/s41467-024-45755-5）和《先进功能材料》（Advanced Functional Materials 2024, DOI: 10.1002/adfm.202315579）上。

    近年来，电光调制器、频率梳、量子光源等新兴集成光子学器件的高速发展，对集成光子器件中的关键材料在性能和调制方面提出了更高的要求。多功能氧化物薄膜体系为光、电、磁等外场调控提供了良好平台，研究其内部电畴翻转、晶格畸变等微结构变化特征，并阐明这些微结构与光电性能之间的关联机制，对于实现功能氧化物薄膜宏观光电性能的调控至关重要。配有球差校正器的扫描透射电子显微学（scanning transmission electron microscopy，STEM）先进技术能在亚埃米尺度上精准探测畴结构、局域晶格和电子结构变化特征，为深入研究功能氧化物薄膜中极性斯格明子有序化、铁电极化翻转以及光电响应关系提供关键信息。

    国家纳米科学中心郑强团队与清华大学李千团队、浙江大学洪子健团队合作，对具有高度有序化极性斯格明子的PbTiO3/SrTiO3超晶格薄膜进行了电镜显微表征和相场理论模拟研究，深入阐明了极性斯格明子电场诱导二次谐波产生（EFISH）效应的微观机制。该研究利用球差校正STEM的高角度环形暗场像（HAADF）定量获取原子尺度极性位移信息，并通过差分相位衬度（DPC）成像模式半定量地提取局部电场信息，证实了高质量的PbTiO3/SrTiO3超晶格薄膜中存在有序化的极性斯格明子（图1）。进一步的STEM原位电学实验以及理论模拟结果揭示了极性斯格明子在不同方向外加电场作用下迥异的变化过程，厘清了其晶体结构、极化构型和光学二次谐波产生（SHG）响应之间的关联性，对新型非线性集成光子学材料平台的实空间可视化表征及性能调控具有重要意义。

    上述研究中，郑强研究员与清华大学材料学院李千副教授、浙江大学洪子健研究员为论文的通讯作者，清华大学材料学院2020级博士生王思旭、2021级博士生李为为论文的共同第一作者，国家纳米科学中心科研助理高汉滨为本文合作作者。论文的重要合作者还包括清华大学材料学院南策文院士、李敬锋教授、上海同步辐射光源李晓龙研究员、美国威斯康星大学麦迪逊分校Paul G. Evans教授等。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-45755-5

    此外，郑强团队与李千团队在另一项针对BaTiO3薄膜领域的合作研究中，利用STEM原子尺度定量分析技术发现，借助GdScO3缓冲层可在BaTiO3薄膜中实现逐渐过渡的极化旋转路径，并通过调控缓冲层厚度可获得一系列不同相结构的BaTiO3薄膜（图2）。随着缓冲层厚度的增加，薄膜相结构从面外四方相过渡至中间菱方相，并最终稳定为面内四方相。同时，基于STEM图像的几何相位分析（GPA）表明，这种结构调控策略的有效性源于GdScO3缓冲层的慢应变释放方式。该工作通过对系列样品的实空间表征和分析，对BaTiO3薄膜电光响应背后的畴翻转动力学进行了系统解析，为高性能电光材料和集成光子器件的设计提供了有效方案。郑强研究员与清华大学材料学院李千副教授、李敬锋教授、邓晨光博士后为论文的通讯作者，清华大学材料学院2023级博士生于涵、国家纳米科学中心2021级直博生郭宁、清华大学材料学院邓晨光博士后为论文的共同第一作者。论文的重要合作者还包括清华大学马静副教授，北京师范大学张金星教授等。原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202315579

    国家纳米科学中心的双球差校正透射电子显微镜在以上两项研究工作中均发挥了重要作用。郑强团队通过改进硬件和数据采集方式，编写相关数据处理算法，在该电子显微镜上实现了同步分析原子尺度电场/电荷分布和晶格结构的皮米级变化。这些技术改良是定量表征上述两类功能氧化物薄膜原子尺度极化特征、重构局域电场分布并建立两者之间关联性的关键。

 

图1. 具有有序化极性斯格明子的PbTiO3/SrTiO3超晶格的结构特征及基于STEM的电场重构

 

图2. 不同GdScO3缓冲层厚度的BaTiO3薄膜STEM表征结果

国家纳米科学中心研究员唐智勇和李连山团队在有机小分子分离膜和用于有机体系盐差能转化的单分子层COF膜方面的研究取得新进展。其中有机小分子分离膜的工作以Regulating the Layered Stacking of a Covalent Triazine Framework Membrane for Aromatic/Aliphatic Separation为题，发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。单分子层膜的相关工作以Boosting Osmotic Energy Harvesting from Organic Solutions by Ultrathin Covalent Organic Framework Membranes为题，发表在《纳米快报》（Nano Letters）上。

分离功能膜材料在诸多领域具有重要的应用价值，尤其是在水体系中的应用，如海水淡化，污水处理等领域已成功实现商业化应用。然而，相较于水体系而言，膜材料在有机体系中的应用严重滞后。研究团队在前期分离功能膜材料在水体系盐差能转化（Nat. Nanotechnol.,2022,17,622-628）和限域膜通道中纳米流体输运机制研究（J. Am. Chem. Soc.,2023,145,17786-17794）的基础上，进一步探索分离功能膜在有机体系中的应用。

目前，异构体、共沸物等有机小分子混合物分离、离子分离及其衍生的离子电子器件、生物膜通道和神经拟态器件等均是膜技术的科学前沿。其中，芳烃和脂肪烃的膜分离是石油工业中的关键要求。然而，由于缺乏能够耐受有机溶剂、具有分子特异性并便于加工的膜材料，这项任务面临着重大挑战。为此，该团队提出了一种通过采用混合单体制备共价三嗪框架（CTF）膜的策略。通过将一个空间单体与一个平面单体共聚，能够微妙地调节孔径和膜亲和力，使得分子量低于200道尔顿（Da）的芳烃优先于脂肪烃渗透，从而实现了芳烃/脂肪烃混合物的全液相分离。研究发现分子尺寸筛选和渗透分子与膜之间的亲和力的协同效应在分离这些相似的有机小分子中起着关键作用。此外，该膜在实际操作条件下表现出优异的稳定性，包括长时间运行、不同的进料组成、不同的应用压力和多种进料成分。这种多功能共聚策略为制备芳烃/脂肪烃选择性膜提供了可行的途径，从而在解决通过膜技术分离有机小分子的挑战中迈出了重要一步。

通过反向电渗析从废弃的有机溶液中提取渗透能代表着一种有前景的能源提取方式，可以重新利用这些工业废物，并有助于缓解不断增长的能源需求。该团队采用界面预组装聚合策略合成了单分子层厚度的共价有机框架（COFs）薄膜，用于研究其在有机溶液中的离子传输行为。这种超薄COF膜在有机溶液中呈现出电荷控制的离子传输行为。由于纳米尺度限制效应对分子间相互作用的影响，导致了溶液表观粘度的变化，使得离子传导率与溶液粘度倒数之间的关系偏离了经典理论下的线性关系。此外，我们还研究了这种超薄COF膜在有机系统中的盐差能转化，结果显示在1000倍浓度梯度下，膜表现出超过84.5 W/m2 的高输出功率密度，同时具有良好的转化效率和稳定性。这些发现为未来有机纳流体研究和有机系统盐差能转化提供了重要的理论指导。

有机小分子分离膜方面的工作，国家纳米科学中心博士后刘璀静、博士生侯郡郡为文章的共同第一作者，国家纳米科学中心李连山研究员为通讯作者。有机单分子层方面的工作，国家纳米科学中心博士生方慕楠、严壮为文章的共同第一作者，国家纳米科学中心李连山研究员、张晓鹏博士和浙江理工大学陈夏超教授为共同通讯作者。该工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院人才项目及中国科学院战略性先导科技专项B类等项目的支持。 

 

图a：通过平面和非平面单体的共聚策略，调控二维堆积的层间距，进行孔尺寸和孔表面性质的协同调控，实现有机芳烃和烷烃小分子的分离；

图b：在单分子COF膜中发现离子输运速率和溶剂粘度倒数偏离正比关系，研究了不同溶剂粘度对有机体系盐差能转化效率的影响。

在国家自然科学基金项目（批准号：52076127）等资助下，上海交通大学机械与动力工程学院前瞻交叉研究中心钱小石教授团队在电卡制冷器件研究方面取得进展，相关研究成果以“高能效自驱动高分子制冷器件（Self-oscillating polymeric refrigerator with high energy efficiency）”为题于2024年5月8日在线发表在《自然》（Nature）杂志上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07375-3。

电卡制冷技术具有电能损耗小、能效高、零温室效应潜能以及易于小型化、轻量化等优势，有望替代现有制冷剂。研究团队利用分子缺陷修饰的方法，通过调整高分子中的缺陷比例，使得目标高分子在外加电场（66.7 MV/m）下，表现出9 K的绝热温变和1.9%的面内应变。改性后的高分子薄膜无需额外的机械驱动力输入，在电场作用下同步产生位移和冷热变化，实现了材料即器件、器件即材料的自驱动制冷效果。

该器件能够在制冷和热泵工况下拉开大约4 K的温宽。研究人员将传统制冷系统测试技术引入电卡制冷系统性能测试中，搭建了适用于薄膜电卡制冷系统的焓差台，并分别独立地严格控制热源和热沉的温度。测试结果表明，在4 K工作温宽条件下，该器件可以输出2.7 W/g的制冷功率密度，对应的COP为24，实现了约32%的热力学完善度。由于无需外加驱动部件，器件空间利用率高，其单位空间上的制冷功率密度相比于其他电卡制冷器件提升了近百倍。此外，凭借其轻质、体积小、能耗低和柔性等诸多优势，该器件可以对小空间内的芯片等发热元件进行实现针对性、高效率和智能化制冷。

图 (a)铁电高分子的电卡制冷效应；(b)铁电高分子的电致伸缩效应；(c)自驱动电卡制冷器件热力学循环；

(d)电-力、电-热双功能薄膜制冷系统运行模式；(e,f)分布式、轻量化、高能效的芯片降温应用效果

近日，在皖北煤电恒源煤矿探查治理现场，随着二水平南翼煤柱工作面D4钻孔最后一段致裂作业的圆满结束，这标志着由中国煤科北京中煤承建的国内首例孤岛工作面顶板地面超前分段致裂项目成功实施。该项目的成功实施，有效破解了恒源煤矿二水平南翼煤柱工作面冲击地压危险难题，提升了矿井安全管理水平，实现了工作面的安全回采，预计解放煤炭资源102万吨。

恒源煤矿二水平南翼煤柱工作面3面环采空区，为孤岛工作面，工作面井下周边及中间均有已掘巷道，地面三面被塌陷区湖泊围绕，由于其复杂的顶板结构、相对集中的应力环境，主孔施工面临成孔困难、压裂难以精准控制等技术难题，仅依靠井下致裂技术无法安全高效释放顶板压力，给矿井建设带来了新的挑战。

北京中煤凭借精准导向及钻孔轨迹实时控制技术，成功解决了主孔绕巷、大孔径成孔及小曲率半径轨迹控制等钻探难题，同时利用水力喷砂射孔定向压裂技术、地面微震监测和井下视频监控等手段，顺利实现了井下掘进与地面致裂平行作业，开创了国内孤岛工作面坚硬顶板地面超前分段致裂先河。

同时，该项技术还可创新性的应用在水利、市政的地层注浆加固工程，为不良地层治理提供了新路径，对地灾治理技术的发展具有积极的引领作用。

工人远程采煤掘进？这不是科幻片。

掘支运一体化快速掘进系统“煤海蛟龙”、我国首台套大功率自动化定向钻机“乌金穿山甲”、国内外运输能力最大的“奔牛”刮板输送机……近日，一批硬核产品亮相2024年中国品牌博览会。

这些“宝藏产品”让“挖煤”这件事变得更智能化。

其中，明星产品“煤海蛟龙”，是中国煤科自主研发的以掘锚一体机为龙头的掘支运“三位一体”快速掘进系统，攻克了掘锚平行、全宽截割、自动支护、柔性运输、协同控制等核心技术，多次创巷道掘进世界纪录。

“乌金穿山甲”全液压自动化定向钻机，可在煤矿井下遥控和地面远程控制，对钻探全过程信息化管理，为透明工作面构建提供了基础数据，能实现3000米以上深度定向钻孔施工。

煤炭被采煤机采下来后，如何从地下运输出来？“奔牛”刮板运输机给出答案：这款10米超大采高智能刮板，输送能力能达到8000吨/小时，使用寿命预计超过1亿吨，是目前国内外运输能力最大、设计寿命最长、智能化程度最高的井工煤矿工作面刮板输送装备。这个大“大家伙”，可以解决大运量重载启动、牵引销排承载能力提升、链条张力动态自动调节等一系列技术难题。

还有一些灵巧的“小家伙”——机器人家族：“翱翔者3”本安型挂轨巡检机器人擅长在有限的空间实施超长时间巡检，结合智能技术代替人的眼、耳、手，全面代替人工完成日常巡检；“领航者3”巡检机器人能够感知环境信息，实现自主路径规划、自主识别仪表、环境数据采集等自主巡检功能；“先行者”危险救援机器人，能第一时间进入灾区，建立伤员与救援人员的信息通道，为幸存者提供氧气和生存物资，降低人员的伤亡。

“智能操作岛”更像是负责调度的“大脑中枢”。它是实现煤矿综采工作面“地面规划采煤、装备自动执行、面内无人作业”无人化智能开采模式的重要技术平台，让工作面生产过程既可看到，也能听到，地面生产人员可及时准确掌控工作面生产作业状态。

据悉，央企中国煤科还将推出3款重磅品牌产品，包括煤层装机功率最大、满截深牵引速度最快、截割精度最高的MG2×250/1200-WD 系列高效开采智能化采煤机，可实现全生命周期地质信息和工程信息共享、协同以及三维交互可视化分析的透明地质保障系统，建成“地面规划采煤、装备自动执行、面内无人作业”的煤矿无人化智能开采控制技术与装备，均达到国际领先水平。

5月16日6时41分，由上海电气供货的漳州核电1号汽轮发电机组首次冲转至1500rpm并稳定运行。经主控和现场检查确认，本次非核冲转过程汽轮发电机组状态良好，整体温度振动数据优良，各项参数指标均满足验收标准，漳州核电1号机组非核蒸汽冲转试验一次成功。漳州核电1号机组为中核自主三代核电“华龙一号”批量化建设的首台机组，也是上海电气首台额定功率达1200MW等级的核电汽轮机发电机组。项目规划建设6台核电机组，其中1-4号汽轮发电机设备均由上海电气设计和供货，1号机组目前已完成非核蒸汽冲转，2-4号机组也处于紧锣密鼓的建设阶段。据了解，非核冲转是核电工程提前检验汽轮发电机组及常规岛系统运行质量的重要试验节点,主要通过“非核”方式提供一定参数的蒸汽，使其冲转汽轮机，通过对汽轮机安全运行及升速过程中各种轴承的振动幅度数值与相位的符合度和临界转速的实测，验证汽轮发电机组各调控设备和保障设备能否正常使用，因此非核蒸汽冲转对整个项目调试意义重大。