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无线传感器网络的通信模式与协议研究项目
无线传感器网络，简称 WSN，是由一些具有无线通信、数据采集和处理、协同合作等功 能的无线传感器节点协同组织构成的。WSN 的体系结构划分为应用层、传输层、网络层、数 据链路层和物理层。物理层主要考虑调制方式、信号的传输效率等方面的问题；数据链路层 负责节点接入、多路复用、数据帧检测和差错控制、降低节点间的传输冲突等。 目前，研究较多的传感器网络的路由协议主要有三类：直接通信型、聚簇层次型]和平 面型。本项目通过对平面型路由协议的研究，在分层网络模型的基础上，研究适合 WSN 的路 由选择协议，提出了一种能量按需的多路径路由协议。通过动态地选择汇聚节点，采用基于 能量的多径路由协议可使能量消耗均衡，延长网络寿命，提高数据转发率。
南京工程学院
2021-04-13
基于石墨烯多维多尺度结构的能源与传感技术
1 成果简介石墨烯是一种典型的单原子层二维材料，具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度，在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而，本征石墨烯呈金属或半金属特性，限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米器件中的集成与应用。 主要内容包括：石墨烯晶片的形状、尺寸控制， 多维多尺度宏观结构的原位生长与组装；石墨烯的结构（拓扑）与化学改性：采用缺陷、应变和化学修饰等手段对石墨烯的能带结构进行调控；研究石墨烯在外加电场、磁场、光激发等条件下，电子结构的演变及电子、光子、激子、声子等的相互作用； 器件组装与表征：晶体管、传感器、结、异质/杂化结构等。2 应用说明基于石墨烯的二维薄膜材料已成功应用于太阳能电池和超级电容器等能源器件，显示出优异的能量转换与存储性能及良好的工作稳定性。某些特色多维多尺度结构可与其它纳米材料（如碳纳米管、二氧化钛、二氧化锰）构建复合结构，在吸附、水处理、传感、光催化等领域具有广阔的应用前景。 图 1 石墨烯编织结构 图2 石墨烯晶片/纳米颗粒复合结构 该项目的相关研究工作已申请国家发明专利 5 项，具有自主知识产权。3 效益分析目前，石墨烯在全球范围内尚未形成稳定的工业化需求， 但从需求市场的潜力来看，石墨烯在应用上将逐渐扩大。随着技术研究及产业发展，石墨烯独特的力学与电学性能，将使其在国内外应用市场，特别是电子、新材料、航天军工等领域，发挥重要的甚至是革命性的作用，产生规模经济效益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学
2021-04-13
一种固体表面盐分含量测定传感器
本实用新型公开了一种固体表面盐分含量测定传感器，其包括吸水试纸、异方性导电胶膜、电导池和绝缘疏水隔离装置，所述吸水试纸通过异方性导电胶膜粘结于电导池的电极上，所述异方性导电胶膜在垂直于吸水试纸的方向上电气导通、在平行于吸水试纸的方向上绝缘，所述电导池的电极与外部电导率测量装置电气连接，所述绝缘疏水隔离装置用于防止吸水试纸中的液体扩散至外部电导率测量装置。本实用新型克服了现有技术需要对待测样本进行取样检测（如对壁画进行微岩心取样后才能检测）的缺陷，不必另行取样，实现了对待测样本的固定表面的盐分含量的直接检测，不会对待测样本造成破坏。
浙江大学
2021-04-13
在MOFs固定酶及其应用于生物传感的研究
化学学院欧阳钢锋教授团队揭示封装模式是如何影响酶@MOFs的生物功能，并提供一种新的策略可制备具有高生物活性的酶@MOFs材料。研究人员以6种工业用途广泛的酶为模型（括葡萄糖氧化酶(GOx)、细胞色素C (Cyt C)、辣根过氧化物酶(HRP)、过氧化氢酶(CAT)、尿酸氧化酶(UOx)和乙醇脱氢酶(ADH)），研究了它们原位封装于ZIF-8空腔后的活性转化。研究结果发现部分酶可保持较高的生物活性，但另一部分酶活性则严重下降甚至完全失活。接着，研究人员通用过系统的表征手段发现酶的活性转化与其封装模式密切相关：1）在基于酶诱导ZIF-8成核驱动的快速封装模式中，得到的酶@ZIF-8保持较高的生物活性；2）在ZIF-8自然成核的共沉淀缓慢封装模式中（此过程中酶不参与ZIF-8成核），由于过量配体（2-甲基咪唑）的去折叠效应和竞争配位，得到的酶@ZIF-8趋向于失活（图1A）。有趣的是，这两种封装模式与酶的表面电荷性质有关。研究人员通过酶表面氨基酸残基的化学修饰调节酶的表面电荷，可实现酶@ZIF-8封装方式的有效调控，进而改善酶@MOFs的生物活性。接着，研究人员探讨了改善后的酶@MOFs（Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8）在生物传感领域的应用。我们首先可以利用Cyt C-A@ZIF-8和HRP-A@ZIF-8对H2O2进行可视化传感。谷胱甘肽(GSH)是一种生物硫醇，与糖尿病、肝病、白内障、阿尔茨海默病和帕金森病等多种病症相关。H2O2可氧化GSH进而影响酶@MOFs的H2O2传感性能(图1B)。鉴于这一原理，我们建立了一种GSH的可视化酶@MOFs传感平台，并具有较高的检测灵敏度和较宽的线性范围（图1C）。与单酶催化相比，多酶催化级联反应是生物体内一类重要的化学转化过程，在生物信号转导和代谢途径中起着关键作用。研究人员将多种酶（GOx和HRP）共封装于MOFs（简称ECMN，图1D），模拟细胞内级联催化过程；同时，可以通过调控酶的封装模式，提高ECMN的级联催化性能（图1E），并实现葡萄糖的高灵敏、可视化检测 此外，研究团队从封装策略及应用两方面总结了酶@MOFs的最新研究进展：重点介绍了MOFs孔径结构和酶生物界面与金属离子的相互作用对酶封装效率的影响及影响酶活性转化的关键因素；并展示了酶@MOFs在生物传感、催化和纳米催化治疗等领域的前沿应用。
中山大学
2021-04-13
硅谐振微传感器频率特性测试仪
该仪器主要用于测量谐振微传感器（也适用于所有谐振式传感器）的动力学特性：谐振频率，微振幅，品质因数、幅频特性、相频特性等；它也是实现闭环自激系统以及研制和开发各种谐振式微传感器，如微加速度计和微陀螺等不可缺少的测试设备；本仪器的若干新技术也可直接应用于其他需要进行微弱信号检测和处理的场合。适用于从事自动化、测控技术、传感器、仪器仪表等科研院所、企业和高等院校的科研和教学方面的应用。测试仪的创新点为：综合应用了多项新技术，研制过程中发展了弱信号相关检测技术，超低频、低噪声恒流源技术。
北京航空航天大学
2021-04-13
耐高温微型压力传感器实用化开发
研究基于SIMOX技术的耐高温压力传感器，达到目标为工作温度200℃-400℃，抗1000℃高温冲击，量程从1MPa～100MPa。非线性±0.5%Fs。固有频率20Hz-150Hz。主要研究内容：带有导电通道的选择性氧离子注入SIMOX技术的SOI硅片制作，抗瞬时超高温和长期高温冲击的总体结构设计与优化；长期工作稳定性研究等。产品达到同类产品的先进水平。
西安交通大学
2021-01-12
深海高精度、快响应温盐溶氧传感器研制
研发阶段/n从深海研究中对温度、盐度和溶氧参数的测量需求出发，针对现有高精度CTD 传感器产品主要被国外产品垄断，并且在温度变化剧烈时，容易因为温度和电导率 传感器响应速度不一致造成较大动态测量误差，难以在深海热液冷泉周边环境中进 行高精度测量的问题，以及现有溶解氧传感器响应速度较慢的问题，攻克快速响应 的电导率和溶解氧参数测量技术，研究实现支持深海快速移动测量的温盐-溶氧传 感器。
中国科学院大学
2021-01-12
SPR生物传感器及其对DNA的检测分析
sPR(表面等离子共振)生物传感技术是近年来迅速发展起来的用于分析生物分子相互作用的一项技术。这种检测手段与传统方法比较,具有样品不需要纯化、标记,并且可以实时、动态、高灵敏检测等优点,因此SPR传感器在很多领域具有广阔的应用前景,如疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序、案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等。本项目的目的是研制一种基于SPR技术的光机电一体化系统。 技术原理: SPR生物传感系统利用光在全反射时入射光与金属表面的等离子发生共振的原理探测生物分子之间是否发生相互作用以及结合的动力学参数,是生物学、化学、物理学等多个学科有机结合的产物。 工艺流程 传感器制作、敏感膜制备、光学子系统构建、测试子系统构建、分析软件开发。 主要技术性能指标: 系统灵敏度为9681度/RIU,分辨率为3.59×104RIU,可检测DNA分子相互作用引起的折射率变化范围为1.00~143RIU 技术水平及用途 所开发的试验系统已经达到了国际先进水平,2004年通过省级技术鉴定。申请专利两项:1.专利(申请)号:2004100940901:2专利(授权)号:2L2004200562763产品化后,可以用于疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等。
河北工业大学
2021-04-13
用于电涡流传感器动静态校准的装置
用于电涡流传感器动静态校准的装置，该装置具有基座，基座上设置振动台模块、装夹待校准传感器的夹具，夹具的运动执行模块和光栅尺组件；振动台模块的工作台面上安装感应盘和标准加速度传感器，感应盘位于工作台面和夹具之间；运动执行模块由带动夹具沿感应盘径向运动的调位驱动组件和带动夹具沿感应盘轴向运动的校准驱动组件；做静态校准时，振动台模块出于非工作状态，校准驱动组件使夹具做靠近或远离感应盘的直线往复运动，光栅尺组件获取各个测试点上被校准传感器的实际位移；做动态校准时，校准驱动组件出于非工作状态，振动台模块使感应盘做正弦振动。本实用新型具有校准频率范围宽的优点。
浙江大学
2021-04-13
声表面波有毒气体传感器阵列
项目处于研发熟化阶段。申请发明专利70余项，授权40余项（含美国专利2项），初步建立了一套自主知识产权体系。发明了多种用于检测有毒气体的聚合物气敏材料及其低毒合成方法，其中PHFA的灵敏度是美国PNNL的BSP3的3倍；提出了双端谐振型乐甫波传感器，发明了聚合物波导薄膜和叉指电极的优化制备工艺方法，与法国ENSEIRB的器件相比，将传感功能结构的灵敏度提高了12倍；发明了SAW气体传感器的温湿度补偿技术、快速解吸方法和电磁屏蔽方法。研制的手持式SAW气体传感器能对0.1mg/m3
电子科技大学
2021-04-14