本发明属于功能材料领域，提供了一种丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶及其制备方法。所述制备方法包括采用物理交联剂将丝素蛋白和N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常温下共交联，并在交联反应过程中嵌入三维光子晶体阵列。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 本发明属于功能材料领域，提供了一种丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶及其制备方法。所述制备方法包括采用物理交联剂将丝素蛋白和N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常温下共交联，并在交联反应过程中嵌入三维光子晶体阵列。本发明提供的制备方法制备的光子晶体水凝胶具有良好的生物相容性、弹力性能、吸水性能，与皮肤之间具有良好的贴合性，紧贴皮肤表面不易脱落，还同时具有优良的压力传感性和温敏性，可对温度和压力的变化产生颜色变化响应，实现压力和温度变化的裸眼观测。 对温度的响应：在35℃时观察到的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶由原来的蓝色局部变为紫色和红色，结构色发生明显改变，是由于水凝胶急速收缩导致阵列从密堆积结构变为不均匀的其他晶型状态，导致结构色出现反常变化。因此，本发明提供的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶的LCST在35℃附近。当温度低于31℃时，光子晶体水凝胶的反射峰几乎不发生移动；而当温度到达31℃时，反射峰逐渐红移；之后随着温度的升高，在34‑35度之间，产生大幅度红移。由上述试验结果可知，丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶在34‑35℃之间出现了相转变。现有技术已知纯NIPAM凝胶的LCST约为33℃。由于本发明提供的制备方法制备的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶的LCST接近人体温度，并且光子晶体水凝胶的相转变温度可通过添加盐离子等方法进行调节。再加上光子晶体水凝胶具有良好的弹性和皮肤贴合性。因此，本发明提供的制备方法制备的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶可用作敷料裸眼检测体温，快速准确地判断体温是否正常。 对压力的响应：将光子晶体水凝胶膜贴在物体表面，当物体表面有外加压力存在时，光子晶体水凝胶膜会发生颜色的变化，可以用来裸眼识别外加压力的大小。例如将光子晶体水凝胶膜贴在人体关节表面，当关节弯曲时，带动水凝胶膜伸长，其中的光子晶体晶格间距变大，进而产生结构色的变化。光子晶体水凝胶膜的这一特性可应用于运动康复监测领域，监测关节的运动灵活性，裸眼观察即可轻松获取运动康复情况。 吸水性能评价：将制备的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶的5mm膜放在干燥环境中失水，当其含水量降为最大含水量的50％时，光子晶体水凝胶的体积产生相应的缩小；将其放置于含水容器中浸泡30min后即可恢复到最大吸水量状态。在经历上述失水和吸水过程后，光子晶体水凝胶的各项性能保持稳定。由此可知，光子晶体水凝胶的吸水性能良好，且吸水、失水过程不会破坏其结构。又由于其与皮肤的贴合性很好，十分适合用作水溶性药物载体材料。 酸碱稳定性评价：配制pH＝5 ,6 ,7 ,8 ,9的磷酸缓冲液，将实施例1制备的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶的1mm膜分别置于上述缓冲溶液的培养皿中，10分钟后用光纤光谱仪检测其反射光谱。试验结果显示光子晶体水凝胶在上述缓冲液中反射峰均未发生移动。因此，光子晶体水凝胶在上述pH范围内具有良好的酸碱稳定性和耐受性，不会随外界pH变化产生收缩或溶胀，具有良好的环境适应性。 自修复性能评价：将实施例1制备的丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶的2mm膜用刻刀切开后，切口接触放置在一起，放置24小时，观察发现切口消失。因此，光子晶体水凝胶具有一定的自修复能力，利于增加使用寿命。检验自修复后的光子晶体水凝胶强度，将光子晶体水凝胶两端固定并缓慢拉伸，拉伸30％时切口出现裂缝，50％时切口完全断开。由此可知，光子晶体水凝胶具有一定程度的自修复性能，但是由于修复仅为物理相互作用力产生，因此不能承受较大的外力。

本项目属于功能材料领域，提供了一种丝素蛋白‑NIPAM光子晶体水凝胶及其制备方法。所述制备方法包括采用物理交联剂将丝素蛋白和N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)在常温下共交联，并在交联反应过程中嵌入三维光子晶体阵列。本发明提供的制备方法制备的光子晶体水凝胶具有良好的生物相容性、弹力性能、吸水性能，与皮肤之间具有良好的贴合性，紧贴皮肤表面不易脱落，还同时具有优良的压力传感性和温敏性，可对温度和压力的变化产生颜色变化响应，实现压力和温度变化的裸眼观测。

本成果利用光子技术实现宽带微波毫米波信号的产生、复用和处理，突破了传统雷达面临的带宽和响应速度瓶颈，将有效满足智能化装备的应用需求。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 智能化将彻底地改变人们生活和工作的方式，已是人类社会发展不可逆转的趋势。对于室外装备来说，能够在各种天气条件下实时高分辨地获取环境信息是其智能工作的前提。例如，智能驾驶、周界安全、人群目标跟踪、低空管制等都迫切需要全天候实时高分辨成像技术的支持。微波毫米波雷达是目前唯一能全天候、全天时工作的传感器，但受限于低频电磁波本身的局限，其分辨率一般较差，难以在民用领域广泛使用。 本成果利用光子技术实现宽带微波毫米波信号的产生、复用和处理，突破了传统雷达面临的带宽和响应速度瓶颈，将有效满足智能化装备的应用需求。 创新点： 1.宽带可重构雷达信号产生 2.光域多阶边带抑制对消与稳定反馈控制技术 3.光基宽带微波光子正交混频接收技术 4.基于高分辨率一维距离像的雷达目标识别 5.高效精确的微波光子雷达二维ISAR成像 技术指标： 信号带宽：12GHz；成像分辨率：1.3cm×1.3cm 知识产权及获奖 1.中国光学十大进展提名 2.中国工业博览会高校展区特等奖

西安科技大学自 20057 年开始对 主要研究矿井煤层自燃隐蔽火源红外成像探测技术。针对煤层自燃火源位置隐蔽，难以确定的难题，采用热红外探测技术与热传导反演理论相结合的方法，研究煤层自燃高温区域的位置和火源温度。成果于 2008 年经中国煤炭工业协会组织鉴定为国际先进水平，获中国煤炭工业协会三等奖。 该项目申请专利 2 项。该技术有效预防大面积采空区灾害事故，提高采空区密闭的安全可靠性。

1 成果简介磁传感器是用来检测磁场的存在，测量磁场的强度，确定磁场的方向，或确定磁场的强度方向是否有变化的器件，测磁仪器中的“ 探头” 或者“ 取样装置” 就是磁传感器。磁传感器在信息工业、交通运输、医疗仪器等领域具有越来越广泛的应用，这些应用也对磁传感器微型化、灵敏度、使用范围、成本和制备工艺等提出了更高的要求。目前所采用的磁传感器主要有霍尔元件、磁通门、巨磁阻材料（ GMR）、超导量子干涉元件（ SQUID）等，这些器件各有其优缺点。霍尔元件使用简单、价格便宜，但是一般只能用于测试 10－8 T 以上的直流磁场或低频交流磁场；磁通门一般用来测试 10－10T－10－3T 的直流磁场，因其成本低主要用于交通运输领域；巨磁阻材料是近些年发展起来的，利用巨磁阻效应实现对小磁场的敏感响应，这种材料的制备主要采用薄膜技术，对尺寸和厚度的要求十分严格。超导量子干涉元件是目前灵敏度最高的低磁场测试系统，可以探测到 10－15T 的磁场，但是它只能工作在液氦温度，设备体积大且价格非常昂贵，主要应用于医疗和科学研究领域。2 应用说明本发明提供的一种基于磁电复合材料的磁场传感系统，具有较高的磁场探测灵敏度（ 可探测 10－12T 的弱磁场），可以探测交流、直流磁场。制作工艺简单、价格低廉、应用范围广（除上述应用领域外，也可用于军事上）。3 合作方式商谈。

已有样品/n中科院武汉物数所采用多机制有效集成、系统资源综合有效利用、原子分子稳频、原子分子鉴频、拉曼检测等技术手段，使一台激光雷达系统同时获取了大气密度（10-110km）、温度(5-110km)和风场(10-60km)的全参数探测。空间天气探测预报：1-110km；大气温度、密度、风场、钠原子数密度的夜间连通性探测以及80-110km钠层全天时时间演化。

240-280nm范围电磁波谱段也称为日盲紫外波段。日盲紫外探测与成像为电子领域的尖端技术，被公认为国际军事制高点。同时，该技术在电网安全监测、医学成像、环境与生化检测等民生领域也有重要应用。由于日盲紫外技术的重要战略意义，西方国家对我国实行严密核心技术封锁，为维护国家安全，发展我国的日盲紫外探测与成像技术，就必须通过自主创新，开辟新的技术路径。 针对国家在日盲紫外探测及应用技术方面的

受到技术出口限制等原因，目前，我国的红外探测技术无论是在技术水平、产品性能、灵敏度、应用范围等方面还具有很大的局限。本项目采用新颖量子点纳米材料，制备新型结构高灵敏度光电探测器，以窄带隙IV-VI族半导体纳米材料为光敏感层，研发红外上转换光子探测器，实现对微弱入射光（特别是红外光）进行探测及成像的芯片设计，并用于其他安监和夜视应用研究。实现从紫外到中波红外（20µm）的一体化、超宽谱段的微弱光探测与成像。完成超宽光谱微弱光探测及成像芯片制备，实现红外领域高精尖技术的自主可控及大面积的推广应用，真正实现红外“中国芯”，意义重大、市场广泛。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 胡莹波 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034410 赖萃 机电工程学院/测控技术与仪器 2017.9/2021.6 201731034202 李文海 机电工程学院/测控技术与仪器 2017.9/2021.6 201731034210 兰娇 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034311 鹿云峰 机电工程学院/测控技术与仪器 2018.9/2022.6 201831034312 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 陈波 外国语学院/测试计量技术及仪器 实验师 传感器技术 葛亮 机电工程学院/测控技术与仪器 教授 传感器测量及信息采集技术 四、项目简介 本项目研究设计基于声学对埋地PE管的定位检测装置。重点研究管道声学定位法原理及应用对象。通过对声波定位检测原理仿真，选择合适的声波频段，声波信号电路的处理，及仪器设计，可以快速准确的定位并检测埋地PE管的深度。本项目应用新型技术，建立了更加完善的埋地PE管定位检测系统，能够有效地解决由于PE管强度低，标识和示踪线等经常遭到破坏所导致的施工现场被挖断的事故损失。

新型混沌介质偏振信息实时探测系统以场景目标光与散射光偏振特性的差异为基础，结合渥拉斯顿棱镜的分光原理，设计的一种新型混沌介质偏振信息实时探测系统。偏振是独立于光强、光谱和相位之外的另一维信息，本系统考虑并利用光的偏振特性及其包含的混浊介质信息，以去除云、雨、雾霾等混浊介质的影响为目的，实现云、雨、雾霾天气条件下清晰图像的重建，保证恶劣条件下精确观测。该系统具有以下优势：² 拓展探测维度：提高探测精度：反应物质自身特性：增强环境适应性