离子

验收现场，中国科学院近代物理研究所副所长、HIAF总工程师杨建成感慨：“超高流强是新一代重离子装置的核心命脉。

作为全球唯一集超导直线、快循环同步、级联储存环于一体的复合型重离子装置，HIAF从历经十六年集智攻关，2018年底破土动工，彻底攻克强流束动力学、超高真空、高精度准直、全域电磁兼容等一系列世界级难题，实现从离子源到实验终端全技术链条自主创新。

装置聚焦“探索原子核存在极限、揭示核天体物理过程、推动核能开发和多学科应用”三大目标，将为核科学前沿和重离子重大应用提供国际领先的研究平台，显著提升我国重离子科学与技术领域的创新能力，打造具有重大国际影响的重离子科学研究中心。

j具有离子密度和亲水性梯度的三层器件；

图7j以三层结构同时构筑离子密度和亲水性梯度；

图10d–f以树皮为原料，经碱化和结构致密化获得高度取向的离子电缆，SEM显示纤维排列紧密，薄膜在大幅弯折下仍保持完整，体现天然纤维组织在柔性离子器件中的优势。

这表明纤维素OEG已由静态选择性膜发展到具有外界刺激响应的智能离子器件。

强流重离子加速器装置。

强流重离子加速器装置航拍图。

重离子加速器是人类探究原子核、还原恒星演化、支撑航天、核能、医疗产业的核心国之重器，束流强度是决定装置科研能力的重要因素之一。

杨建成介绍：“高流强是新一代离子加速器最核心的性能指标，要实现超高流强指标，面临一系列世界级的动力学难题和技术挑战。

7月21日，坐落于广东惠州的国家重大科技基础设施强流重离子加速器装置（HIAF）顺利通过中国科学院工艺验收。

强流重离子加速器通过工艺验收装置转入试运行

阐明了调控水化与离子传输的分子及微观结构-性能-效能关系，从而为利用纤维素本征表面分子化学与结构可调性提供了工程策略。

图1b的关键词网络显示，该领域已形成围绕纤维素、蒸发、湿气、离子传输、电双层和功率输出等主题的交叉研究集群；

复合体系则引入导电填料、离子聚合物、二维材料、MOF或COF等组分，以提高电子/离子传输效率、吸湿能力或界面稳定性。

图11c、d中MXene/TOCNF层状膜构筑多级异质纳米通道，截面SEM显示致密层状排列，有助于降低离子传输路径的无序性。

图11c、d中MXene/TOCNF层状膜构筑多级异质纳米通道，截面SEM显示致密层状排列，有助于降低离子传输路径的无序性。

图6h将CNF与聚离子液体和离子液体结合，增加可迁移离子并形成稳定离子凝胶；

图11h将MOF嵌入TEMPO-CNF，一方面扩大有效孔道并提高亲水性，另一方面增加离子筛分位点；

综合来看，导电填料负责快速电荷收集，带电框架增加离子选择性，梯度结构提供持续驱动力，而纤维素则承担吸湿、成孔、柔性支撑和环境相容等基础功能。

当降雨或地下水渗漏使含水量和离子浓度超过阈值时，器件输出升高并自动激活无线预警模块；

图6d、e通过Al3⁺与纤维素羟基配位，使多价离子同时承担吸湿盐和离子交联剂的作用，在维持孔隙的同时提高抗溶胀性，代表性器件可实现约0.95V、112μAcm⁻2和106.1μWcm⁻2的输出。