2020年7月31日,“兆易创新杯”第十五届中国研究生电子设计竞赛华中赛区初赛结果揭晓。河南省农业激光技术国际联合实验室光电农业团队研究生李冬贤、马刘正、张燕燕的作品“基于集成反应流动分析(IFSA)的土壤生物有效态氮磷仪器研制与开发”获得华中赛区二等奖(指导教师:胡建东教授、李振峰老师)。
本次参赛项目来自于研究团队承担的十三五国家重点研发课题。据统计我国氮磷肥料使用量已经占全世界总用量的30%,平均每公顷施用430.3公斤氮肥(国际公认标准为225公斤/公顷),氮利用率仅为40%左右(与70%和80%利用率还有相当的差距),我国每年的氮磷流失率超过1000万吨,因此现场监测氮磷流失是农业面源氮磷污染控制的关键。
河南省农业激光技术国际联合实验室的光电农业团队在研究分析了目前国际上广泛使用的流动注射分析方法和顺序流动分析方法的基础上,创新型地提出了集成反应流动系统和集成光电微流分析系统设计方案,有效地解决了流动分析测试过程中参与化学反应的先后顺序和所需反应温度不同的问题,并且通过蠕动泵的扰动加速化学反应,从而改变常规流动分析系统的瞬态分析为稳态分析。
本创新设计与国际上流行的AA3分析仪相比,在氮磷分析上具有可比性,在光程选择、光源选择、化学反应过程、微流道清洗和通讯协议等都具有优势。实现了光程长10mm到30mm的程序控制和不同波长光源的选择。本创新成果将不仅用在土壤和水质氮磷污染的检测上,还用于生活污水中氮磷检测、农业养殖废水的氮磷检测以及工业排放水的氮磷快速在线检测等。
中国研究生电子设计竞赛(简称“研电赛”)作为中国研究生创新实践系列大赛中层次最高、参赛范围最广的标志性竞赛之一,是电子类相关学科研究生培养创新意识,增强团队竞赛,寻找差距定位,提升实践能力的有效平台。本届大赛来自华中赛区的高校国防科技大学、湖南大学、华中科技大学、华中师范大学、武汉理工大学、信息工程大学、郑州大学、南昌大学、武汉大学等多所高校参加。“兆易创新杯”第十五届中国研究生电子设计竞赛由教育部学位与研究生教育发展中心指导,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心、中国电子学会共同主办,每年举办一届。今年通过会议评审+部分答辩的评审形式,分赛区进行竞赛,其中华中赛区386支参赛队。
光电农业团队成员通过此项竞赛,浓厚了学术氛围和兴趣,提升了研究生系统化的电子设计能力和综合素质,也充分展现了研究生们良好的学术风貌和严谨的科学精神,增强了团队成员参与科研创新活动的信心。