我校学子创新成果获全国大赛一等奖———
提升种植大棚防雾性能 让作物更好地“呼吸”
本报讯 传统的农业种植大棚由于亲水性差，易产生大量雾滴，雾滴影响透光性，进而抑制植物光合作用，影响农产品产量和质量。如何进行农膜改性？日前，我校电控学院学生张龙龙团队，在梅丹华、崔行磊老师指导下研发出针对农业大棚膜防雾性能提升的装置，有效解决了这一问题。该项目在“赛迪环保杯”第十三届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛的219件作品中脱颖而出，拔得头筹，获一等奖。
“我们这项目称作低温等离子体环保型农业大棚防雾性能提升装置，能有效避免薄膜雾化和雾滴坠落。”项目负责人、电控学院研三学生张龙龙介绍说，经过改性的种植大棚会加强农产品光合作用，提升生长速度；又不会因为雾滴坠落影响产品品相和质量。
“较之传统刷涂料镀膜的防雾方式，我们的装置只需要通电对农膜进行改性。”张龙龙自豪地说，传统刷涂料的镀膜方式难免会使用化学试剂，镀膜试剂具有一定的寿命周期，其残留或脱落的试剂势必会污染水质和土壤。
“低温等离子体技术农膜防膜性能提升装置每小时耗电240瓦，达到了节能目的。”指导老师崔行磊说。这种装置 “中等身材”，长1800mmm、宽1300mm、高785mm,由农膜放卷区、介质阻挡放电等离子体改性区、农膜收卷区、激励源以及控制系统五个部分组成，无需真空设备和额外工作气体及气路系统，在空气环境中即可工作。
“我们试用了三四套装置放电处理方案，最终确定了效果较好的滚轴式电极方案。”张龙龙介绍说。“处理后的薄膜液滴能平整、均匀地铺在材料表面，不易产生雾化效应。”团队成员研究生段戈辉表示，处理后的大棚薄膜静置一周后亲水性有所回升，但是产生的雾滴与薄膜表面形成的夹角一直低于20度。通过拍3D拍摄观察膜材料形貌后发现，薄膜表面均匀分布着微纳米结构突起，即大棚薄膜表面有许多可以“储存”雾滴的凹坑。“经过多次实验操作，我们发现经过处理的薄膜亲水好，液滴不会坠落，而是往周边散开，最终从周边滑落。”采用纳秒脉冲激励后，这种改性装置释放高压力产生等离子作用于农膜材料，能以更快的处理速度、更低的放电功率达到对薄膜的改性效果，既避免了现有处理方式带来的大量污染，又使农膜最大处理宽幅、处理卷径、处理速度分别达到了1m/min、0.5m/mint、20m/min。
据悉，目前该项目已与山东久力泰塑业有限公司等单位形成合作。“我们将在该产品的基础上进行升级，开发出更进一步的工业化农膜处理设备。”指导老师梅丹华介绍道。 周馨 栖桐