天津大学微波太赫兹微电子系统实验室结合微波空间通信和激光空间通信的优点，提出了一种介于红外激光和毫米波的中间频段，兼顾微波通信和激光通信优点又能克服二者的缺点，可同时满足大于1Gbps高速传输要求和万公里距离以上远距离传输要求的新型光电子学太赫兹星间通信系统。利用标准商用工艺、通过自主研发解决小型化的片上太赫兹信号源、巨量太赫兹天线阵列以及太赫兹空间功率合成等技术难题。该工作目前得到了航天五院卫星事业部的支持。

针对目前汽车、机床、航空航天等机械行业关键件的结构强度、加工质量控制的技术需求，基于有限元仿真 CAE 技术提出最佳解决方案，提高生产效率、降低企业成本，通过合理优化结构静动态特性、加工工艺参数等，提升结构部件的稳定性及质量。 

中国科学院机构知识库(CAS IR GRID)以发展机构知识能力和知识管理能力为目标,快速实现对本机构知识资产的收集,长期保存,合理传播利用,积极建设对知识内容进行捕获,转化,传播,利用和审计的能力,逐步建设包括知识内容分析,关系分析和能力审计在内的知识服务能力,开展综合知识管理.

仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损，反之，非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中，某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能，如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力，穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其机理，则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一，在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下，其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏，亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术（US17026096，ZL202011229792.1），形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法；目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试，可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标，基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验，模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一，其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下，压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效，是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素， 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法（ZL201910892024.5）， 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3)，基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验，初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上，寿命延长30%以上，目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%，2019年我国的GDP为99万亿元，按5%计算约为4.95万亿元。

随着工业和城市的发展，污水处理率的提高，城市污泥产量必然越来越大。污泥是一种很有利用价值的潜在资源，为了充分利用这种资源，减少环境公害，世界上许多国家都在大力发展污泥处置和利用的各种技术。相对于发达国家来讲，我国污泥处理利用技术还比较落后，同时考虑到我国是一个农业大国。因此，将经过稳定 化、无害化处理后的污泥进行土地循环利用，是我国污泥资源化利用较有前景的一种途径。鉴于污泥土地利用所涉及的研究与利用等方面的种种问题，要想达到安全有效的目标，政府有计划地组织环境保护部门同农业部门开展污泥土地利用方面

基于智能终端控制、大数据集群分析、数字网关以及智能云平台等技术构建智慧用能数据服务系统。 项目系统框架图 项目整体思路框架图 项目研究工作分解 针对项目不同负荷类型和典型应用场景，匹配相应的通讯控制模块，通过电力载波或无线等多元传输方式，将用户用能需求等相关电力数据集中在云平台，结合用户行为模型、能耗模型及能源管理控制模型对电力数据进行聚类整合及分析。达到提升用户的用能体验和节省用电成本的双重目标，同时对于电网侧能够利用削峰填谷等策略，增加电网参与辅助服务的力度，有效利用电网资源。 智慧用能平台系统图 目前市场存在的用户用能监测设备及系统之间的数据信息交流往往是单向的，难以达到人们对测量精度和实效性的要求。而本系统基于新型通信和人工智能技术，集成电力信息的感知、采集、通信和控制技术，创建以智能电能表和智能终端为核心的双向互动体系，通过对电流、电压、功率、电量等用户用电信息及温度等环境数据的自动采集，实现对电能的使用情况及各类关键供能用能设备进行的实时监控及能耗监测，对异常值做出预警，通过分析处理采集的数据生成各种用电行为曲线指导用户进行经济合理用电。 技术特点 1、实时性指标 常规数据查询响应时间＜10s；90%界面切换响应时间≤3s，其余≤5s；计算机远程网络通信中实时数据传送时间＜5s。 2、并发指标 支持300用户同时在线，并发要求达到100用户以上，并同时满足以下指标：常规数据查询响应时间≤15秒；主要节点CPU负载≤80%。 3、可用性指标 年可用率≥99.5%。负载率指标：在任意30分钟内，各服务器CPU的平均负荷率≤80%；在任意30分钟内，人机工作站CPU的平均负荷率≤80%；在任意30分钟内，主站局域网的平均负荷率≤80%。 4、存储容量指标 数据在线存储容量满足12个月以上数据存储需求。

面向我国能源结构调整的重大战略需求，提出了利用二氧化碳高效开发页岩气的新理论与新方法，成功指导了我国首次陆相页岩气超临界二氧化碳压裂现场试验，实现了页岩气高效开发与二氧化碳地质封存一体化的突破。

随着城市化建设的飞速发展，旧建筑物拆除产生了大量建筑垃圾，且建筑工程施工中产生了大量的建筑渣土，亟需处置利用。本项目以节能利废、以废治废为宗旨，拟资源化利用建筑废弃粘土砖和建筑渣土的有效成分,使其无害化并进行高附加值资源化利用。本项目拟利用建筑废弃粘土砖和渣土研制全固废基新型胶凝材料；再利用其进一步处置建筑渣土以实现渣土的改性，改善渣土的流动性能和硬化性能，解决建筑工程回填土的低流动性、高密实度及高承载力等问题，同时降低回填土的干缩值以保证回填后的充盈性，缩短流态回填土的硬化时间等；基于上述技术研究，确定改性渣土的回填施工工艺技术方案，实现对建筑废弃粘土砖和建筑渣土的高附加值资源化利用及其成果的技术转化，将产生巨大的社会效益、经济效益及环境效益。 本项目节能利废，以废治废，利用建筑废弃砖粉和建筑工程渣土研制全固废基新型胶凝材料；再利用研制的胶凝材料用以进一步处置建筑工程渣土实现渣土的改性；基于技术研究，确定改性渣土的回填施工工艺方案，开展试点工程应用；对建筑砖粉/渣土的高附加值资源化利用，实现成果的技术转化，产生应有的社会效益、经济效益及环境效益。 本课题利用建筑废弃砖和建筑工程渣土研制全固废基新型胶凝材料，再利用研制的胶凝材料用以进一步处置建筑工程渣土实现渣土的改性，实现改性渣土的回填施工，符合当前社会发展的趋势，具有良好的经济效益与社会效益。本课题在技术研究中依托同济大学材料科学与工程学院在先进土木工程材料，尤其是新型胶凝材料方面的研发实力，并联合预期合作单位上海建工材料有限公司，充分发挥其在资源型建筑材料综合利用产业化应用方面的特长，充分发挥其在工程基坑的施工技术经验，确保课题研究顺利进行，取得预期科研成果，使研究成果在较短的时间内产生良好的经济和社会效益。

成果描述：甘氨酸螯合铁是一种新型的铁强化剂，具有稳定性适中，吸收率高，生物效价高，双重营养，安全性高等特点。但是目前我国对氨基酸螯合铁的研究不深入，合成、检测技术不成熟。国内用于营养素补充剂的螯合铁一般是从国外进口，成本高，并且无法获得国外生产厂家的合成及检测技术，给生产、加工、贮藏过程中产品的质量控制带来了许多困难。我们研究了甘氨酸螯合铁的合成工艺。通过单因素和正交实验，以产物的重量，产物中铁和亚铁含量，铁和亚铁的得率为指标，确定了下面合成条件适宜值：配位比（甘氨酸:：铁），反应物浓度、反应溶液，pH值，反应温度，反应时间，乙醇用量倍，抗氧化剂（铁粉）用量。我们对用最优工艺制备出的产物进行了分析，并与SKP, CMC, Albion, 地奥四家公司的甘氨酸螯合铁商品进行了对比，结果显示，自制的甘氨酸螯合铁的总铁含量和亚铁含量基本达到商品氨基酸螯合铁的水平，达到了功能性食品添加剂原料的标准。市场前景分析：保健食品市场。与同类成果相比的优势分析：符合中国卫生部关于保健食品的原料要求，产品的卫生指标、理化指标、功效成分指标和安全性指标等均符合卫生部关于保健食品的相关要求。