《探索化学化工未来世界》系列科普片简介
《探索化学化工未来世界》 2016-09-06

   


    《探索化学化工未来世界》系列科普片及配套科普书由清华大学化工系金涌院士发起并领衔,43位两院院士联名倡议,由中国工程院和中国科学技术协会重点项目支持,清华大学化工系联合华东理工大学、南京工业大学、太原理工大学等单位共同制作。经过多年努力,现已完成系列科普片第一期(内含10个专题)及配套科普书(第一册),由清华大学出版社出版.

     本套系列科普片及配套科普书编写的内容选题,力争以当今世界前沿的化学化工科技成果为首选,尽量做到前沿性、科学性、科普性、趣味性、艺术性、传播性的统一。系列科普片制作以小见大,力求准确、新奇、美观。配套科普书力求深入浅出,图文并茂。

   《分子机器》介绍了化学家如何颠覆传统制造行业“由上至下”的思路,提出了 “由下至上”的制造新方法,从分子水平构建能行使某种功能的“分子机器”。通过介绍法国化学家研制的分子轮,日本东京大学教授制造的分子剪刀和其他研究者构建的分子开关、分子马达、分子车、分子大脑等实例,向年轻学子展示未来化学制造复杂分子机器的无限可能,也提出了使这一可能成为现实所面临的挑战。

  《OLED之梦》首先介绍了用于制备新一代梦幻显示器——OLED(有机发光二极管)的有机材料,展示了化学化工在电子行业的重要作用。然后简单而形象地介绍了OLED发光与显示的原理,以及OLED在显示和照明领域的应用。最后简要介绍了有机电子学,包括有机太阳能电池、有机电致发光、有机场效应管、有机传感、有机存储等,以激发年轻学生的好奇心和探求欲。

  《神奇的碳》以碳的三种同素异形体为主线,介绍了当今广受关注的碳材料,如石墨、金刚石、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等的相互转化关系,展示了碳元素的神奇。并从碳的特殊原子结构、丰富的轨道杂化方式和卓越的成键能力之角度,揭示了碳元素神奇的原因之所在。旨在让读者与观众认识到,化学化工可以创造分子,更可以创造未来。

  《复合材料》介绍了什么是复合材料,复合材料的基本构成,重点介绍了材料为什么要复合、如何复合,以及如何模仿动植物伤口自愈合功能,实现受损复合材料自愈合的。还介绍了复合材料在各个领域里丰富多彩的应用,并展望了21世纪亟待创新性开发和应用的各种新型复合材料。

  《病毒制造》介绍了如何利用病毒的自我复制和自组装能力,通过基因改造,使得让人感到恐怖的纳米级病毒颗粒反过来为人所用。具体介绍了基因改造后的M13噬菌体病毒,用作电池材料可以提高锂电池电量和功率;用作生物模板制备纳米铁颗粒,可以处理重金属废水,还可以介导制备锌卟啉-氧化铱光催化剂分解水制氢。

  《细胞工厂》介绍了如何依据合成生物学和代谢工程的原理,以工程设计的思路,改造并优化已存在的代谢通路,提高目标产品的产量,或者设计自然界不存在的、全新的生物合成途径,实现大宗化学品、精细化学品和药物化学品的合成,生动地揭示了细胞工厂技术将对解决人类面临的能源、资源和环境问题产生的深远影响。

  《智能释药》重点介绍了如何应用化学和化学工程的基本原理,开发先进的药物递送技术,实现药物的定时、定量和定向释放,与靶向药物相协同,提高药物的生物利用度,使药物的使用更加精确和便利;通过实例展示化学与化学工程如何在药物传输过程中发挥重要作用的。

  《电力银行》重点介绍了一种全新的大规模储能技术——全钒液流电池储能,内容涉及多价态金属元素钒和膜技术等在储能领域的特殊应用,将储能设备建成储能工厂,为克服分布式能源密度低、随机、不连续的缺点,有效利用太阳能、风能等可再生清洁能源,提供了可调可控新手段。

  《桌面工厂》介绍了微化工系统的基本原理,涉及微小空间内多相体系的混合分散、传递过程强化和微化工设备的制造和放大。通过实例,展示了微化工系统在化工产品开发和生产中的应用潜力。微化工系统的出现变革了数百年来化工装置大型化发展的策略,微化工系统是化学工业的未来重要方向之一。

  《生物炼制》介绍了以地球上可再生的生物质为资源,通过化工与生物技术相结合的加工过程,将其转变为能源、化学品、原材料等的基本概念、原理和典型过程,使读者和观众认识到,生物炼制能够部分或者全部替代石化炼制;生物炼制,是一个可循环的生态工业过程,是解决能源与环境危机的重要发展方向。