制备在宏观尺度上具备二维单片石墨烯的独特本征性质的石墨 烯三维体相材料是材料学研究中兼具学术价值和实用意义的重大挑 战。本项目制备得到了一种三维石墨烯宏观体相材料，其由大量独立 且悬空的二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成。该材料具 有良好的机械性能，在常温可见光下作用下具有电子发射能力，在瓦 特功率级别的可见波段激光或聚焦的太阳光照射下，厘米尺寸的此石 墨烯材料样品可以在真空条件下实现有效的直接光驱动，此现象为国 内外所首次观察及报道，为石墨烯带来了一种激动人心的潜在应用价 值。上述材料的制备及相关性能研究还可为石墨烯在催化，能源转换 与存储等领域的应用提供材料支持与相关理论支撑。 项目特色： 1.制备了基于二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成 三维石墨烯体相材料，该材料不仅保留了二维石墨烯材料的本征性质， 而且具备优良的机械及光电性能。 2. 在国内外首次观察到厘米级尺寸的裸眼可见的宏观石墨烯样 品，只依靠瓦特级别的光作为单一驱动源，即可实现较大距离(数十厘 米)的有效的运动，并提出了光致电子发射驱动的机理解释上述三维 石墨烯体相材料独特的光驱动， 3. 上述材料的制备与性能研究揭示通过有效合理的结构构筑手 段，能够得到以二维石墨烯作为构成单元，并有效保留其独特二维性 质和兼具三维宏观形态的石墨烯体相材料，此项研究为其它二维材料 的开展类似工作并拓展其应用提供了范例和思路。已取得的成果： 项目的标志性研究结果于 2015 年 6 月在线发表于 Nature Photonics，并于 2015 年 7 月正式发表（Nature Photonics, 2015, 9, 471- 476）。杂志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene” 发表了专题评论。英国著名科普杂志 New Scientist 以“Spacecraft built from graphene could run on nothing but sunlight”为题报道了此研究， 指出该成果“再为石墨烯这种优良材料增添了一种惊人的性能”。国 内主要媒体包括人民日报、光明日报、新华网以及多家门户网站等均 对此研究进行了报道，中央电视台《新闻联播》栏目于 2015 年 6 月 21 日也对此进行了报道。 市场应用前景： 空间飞行器是人类探索宇宙的重要工具，而动力源问题一直羁绊 着人类无法走得更远。目前几乎所有的航空、航天飞行均采用化学驱 动，即通过喷射燃烧的化学物质来获得驱动力，光直接驱动飞行是科 学界和航空界多年的梦想。

项目简介用直流电阻率法的单极-偶极装置在全测区形成相互交错的正交观测系统；应用该三 维高分辨电阻率勘探及直接成像方法可以克服现有二维高分辨电阻率勘探方法由于旁侧 效应引起的洞道定位不准，和洞道形状不确定的问题。较一般的三维高密度电阻率勘探 对地下洞道的敏感性高，真正实现了对地下分析分辨单元的多次覆盖测量。 性能指标 具有较强的抗干扰和剔除静态偏移的能力，易于实现测区的滚动测量和无缝衔接。 三

为地铁驾驶控制系统开发与操作高度相似的半物理虚拟仿真环 境，包括操纵台、操作杆、按钮、指示灯、数字显示屏，以及虚拟的 3D驾驶室内模型和城市驾驶环境。半物理仿真环境的后台集成地铁驾 驶仿真电气系统模型、驾驶控制系统模型，虚拟现实接口程序和数据 采集模块，可对真实的驾驶工作过程进行仿真，从而可用于地铁驾驶 操作培训及故障处理、特殊驾驶环境训练等。 前台3D可视化交互与显示提供三

以高性能纤维（玻纤、碳纤、芳纶等）为增强体，通过自有独特专利技术制 备三维正交、角联锁、间隔型机织物以及三维多向编织物，并通过树脂改性、复 合成型等技术集成制备成系列三维机织、三维编织复合材料。系列结构材料具有 质轻、高强、高模、耐冲击等性能、阻燃、隔音、隔热等特性，可广泛用于交通 工具、体育用品、军事、安全防护等领域。321 2 关键技术 ① 重构出“纤维-预制件-复合材料”在空间位置的真实图像，再现复合材 料内部纤维束空间路径、偏转和纤维束间的接触状态，定量揭示工艺织造参数之 间的关联关系；基于连续介质假设和有限变形理论，建立三维机织多尺度结构设 计方法。 ②以界面相的微观结构为切入点，从设计合理的碳纤维-环氧树脂界面微结 构入手，将碳纳米材料作为纳米改性剂引入碳纤维/环氧树脂复合材料界面中， 揭示其界面增强增韧机理，最终确立界面、结构与性能的关联机制。 3 知识产权及项目获奖情况 （1）一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 ZL 201010519415.1 （2）一种适用于无弯曲织物织造的夹头 ZL201310303000.4 （3）一种适用于无弯曲织物织造的送经装置 ZL201310302349.6 （4）一种无弯曲织物织造的纬纱递进装置 ZL201310302920.4 （5）一种体密度梯度变化的碳纤维针刺预制体 ZL201410159117.4 （6）一种深交联结构碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料及其制备方法 ZL201501531119.6 4 项目成熟度 成熟度 5 级 5 投资期望及应用情况 可广泛用于交通工具、体育用品、军事、安全防护等领域。 

本发明公开了一种面扫描三维测量系统精度的实时调整方法。 首先通过判断相机内外部参数是否符合当前工作状态要求来确定面扫 描三维测量系统的精度是否符合要求，如果相机内外部参数符合当前 工作状态要求则继续测量，否则利用 Levenberg-Marquardt 算法对相机 内外部参数进行优化，使目标函数的平均值最小，此时认为相机内外 部参数是最优的；接着判断目标函数的平均值是否小于误差阈值，是 则用优化后的相机内外部参数继续测量，否则提示用户重新进行标定。 本方法能实时、在线地进行精度自检测和相机参数自动优化，在不重 复标定的情况下，能够使得相机的重投影误差平均值保持在 0.0028 像 素左右达 20 天以上。

本研究运用机插稻精确定量栽培技术原理与方法，基于 Maya 2012 等软件，研发了机插稻精确定量栽培三维动画系统，可以依托电视、电脑、智能手机等平台实现即时即地播放，利于增强先进适用技术的三维展示效果，促进机插稻精确定量栽培技术的推广应用。该系统主要包含基本苗确定、机插要素、专题试验、精确施肥、精确灌溉、无人机作业、机械收获等内容的三维可视化表达，具有三维可视化、沉浸感、生动性与想像性及易于使用、易于理解等特点。

成果创新点 设备采用 IPG 500W 光纤激光器，光束质量高，扫描速 度快，成型效率高，并采用上送粉方式，在超轻、高强度 结构复杂件的制备方面具有较强的优势： 1.双激光束协同扫描高精快速金属熔化增材制造设备 为国内首创，已经追平与进口设备技术差距，为国产金属 增材制造设备超大型化奠定基础。 2.成功抑制了球化、粉末飞溅，降低了孔隙率，提高 成型件强度 50%以上。 3.成

设备采用 IPG 500W 光纤激光器，光束质量高，扫描速度快，成型效率高，并采用上送粉方式，在超轻、高强度结构复杂件的制备方面具有较强的优势： 1.双激光束协同扫描高精快速金属熔化增材制造设备为国内首创，已经追平与进口设备技术差距，为国产金属增材制造设备超大型化奠定基础。 2.成功抑制了球化、粉末飞溅，降低了孔隙率，提高成型件强度 50%以上。 3.成功促进金属晶粒纳米化、调整内应力、焊合裂纹，逐层提高成型件疲劳断裂强度，成型件整体疲劳寿命提高40%。

此项研究工作利用低熔点金属锡（Sn）催化的低温“气-液-固”(vapor-liquid-solid, VLS)生长技术，在柔软的铝箔表面生长“竖直站立的”三维（3D）硅纳米线阵列。由于分立纳米线在软铝箔表面所形成稳固锚接触，对表面淀积的薄膜起到了关键的稳定作用，避免了薄膜在受力时发生剥离和破裂，解决了在如何在力学特性不稳定的“软”铝箔基底上，构建高品质、稳定光电转换结构的关键技术问题。基于此新型3D径向结光电构架，本工作首次直接在超薄商业铝箔衬底之上，成功制备超柔性非晶硅薄膜电池(5.6%，Voc