鑽石舞台

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隨着北京冬奧會的各項賽事逐步拉開帷幕，場上來自全世界九十多個國家的運動員們努力拼搏、奮勇爭先，一同為觀眾帶來冰雪世界中刺激、精彩的比賽。

同時，場下各方面服務和保障工作也井井有條、安穩有序，保證運動員的出色發揮。

在電視轉播畫面里，我們經常能看到運送各國運動員、裁判員以及其他工作人員的大巴為目前市面上還很少見的氫燃料電池汽車。

不得不說氫能汽車以及配套加氫站等基礎設施已經成為了北京冬奧會的一道獨特風景線。

據報道，順應本屆冬奧會的主題口號「一起向未來」，在本屆冬奧會中，氫能源車將成為在出行方面踐行節能環保理念的首選。

由北京冬奧組委會提供的數據顯示，本屆冬奧會將一次性投入超過1000輛氫能源汽車作為工作用車，在三個比賽地點配備超過30座加氫站，並且吸引到了諸如豐田、北汽等氫能源汽車先鋒企業投入各自最新的氫燃料電池車來營運。

不管從數量上講還是技術質量上看，本屆冬奧會都提供了堪稱是目前為止世界最大的一次氫燃料電池汽車示範機會。

說到新能源汽車，我們很容易聯想到基於鋰電池提供動力的純電動汽車（EV）。那麼，氫能源汽車（FCV）與之相比到底具有哪些優勢和劣勢？氫能源車本身是否代表着人類綠色出行的發展方向？國家層面對氫燃料電池汽車及其配套產業鏈又有哪些扶持政策？

氫燃料電池車的特點和優勢

說到氫能源汽車的發展路徑，我們就不能不提到日本豐田汽車在這一領域的開創性地位。

豐田汽車創始人豐田佐吉先生曾經許下了1百萬日元的獎勵，希望豐田的工程師們能夠量產出完全不依靠石油的電動力車。各位可能覺得1百萬日元也不是什麼大錢，然而這可是在1925年。

可惜豐田汽車的發展道路並沒有完全隨他所願。在之後將近90年時間裡，豐田汽車幾乎將重心都傾斜到了傳統燃油車以及類似普銳斯那樣的油電輕混車發展上，反而在純電動的新能源車研發領域顯得保守。

直到2014年，在洛杉磯車展上，豐田發布了人類歷史上第一款完全利用氫燃料電池的汽車——Mirai，震動了整個汽車行業。

我就從這輛具有里程碑意義的汽車入手展示氫能源車的技術特點。

如下面來自外媒的示例圖所示，一輛Mirai汽車裡包含了許多創新性的技術。比如，要讓一輛氫能源車發動行駛，一般需要以下幾個步驟：

氫氣從儲存罐里被抽到燃料電池（電堆）中，在那裡它與來自汽車前部進氣口的氧氣相遇。

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自修復材料在仿生智能機器人（BIR）中表現出不可替代的優勢，可以避免或減少使用過程中意外損壞造成的安全隱患和經濟損失。然而，在正是需要 BIR 的低溫環境中，自愈能力毫無保留地喪失，甚至變得僵硬、脆弱。最近，科研人員報道了一種多功能的離子水凝膠，它具有快速的自愈能力、超拉伸性和穩定的導電性，即使在 -80℃ 下也是如此。對水凝膠進行了系統優化，改善了氫鍵網絡納米結構，協調實現了10分鐘內的快速自愈能力、7000%以上的大變形容限、11.76 S·cm-1的超強電導率和抗凍能力。很難同時獲得。這種水凝膠為惡劣環境中的人造電子設備提供了新的機會。作為一項前瞻性應用，我們通過模仿有髓軸突的結構和功能製造了一種人造神經纖維，具有快速和電位門控信號傳輸的特性。這種人造神經纖維被集成到機器人中，用於展示在大變形和低溫下的實時高保真和高吞吐量信息交互。水凝膠和仿生裝置將為機器人帶來開創性的功能，並在極端條件下開闢廣泛的應用場景。

圖 1.SSIH 低溫環境的設計原理。

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她，36天斬獲6個頂級比賽冠軍，被稱為 「滑雪史上第一人」 ；

她，以SAT接近滿分的成績被斯坦福大學錄取；

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