2016国家自然科学奖二等奖，基片集成类导波结构是近十几年来微波毫米波学界发展起来的一种新型高性能平面导波结构。基片集成类导波结构具有极低的电磁泄露和互扰，其品质因素和功率容量远高于传统平面传输线。国内外数百所大学和研究机构都对其开展了大量研究，它也成为微波毫米波领域最受关注的研究分支之一。 项目组作为国际上该领域的主要贡献者之一，以基片集成类导波结构的工作机理与创新应用为主线，对这类结构及器件的传输特性、损耗机理等基础科学问题进行了深入研究，提出了半模基片集成波导等多种新型平面导波结构，发展了相应的设计方法，并发明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到实际应用。

本系统可通过实验方式，观测爆轰波传播过程中内部结构，记录内部横波碰撞、反射、消失及再生成过程，直观显示爆轰波横波与纵波结构。横波是爆轰自持机理中不可缺少的因素，实际爆轰具有三维结构，横波在极径方向上的传播与发展可能导致各处横波强度不同。侧壁与端面胞格结果是爆轰三维结构在不同截 面处的几何体现，端面烟膜可直观显示爆轰纵向波结构。本系统可选取合适方式记录管道中不同位置横波结构，与对应的纵向波结构对比分析。同时，还可改变边界条件，研究爆轰波在圆管及环形隧道中的传播特性。另外，预混气体被点燃后能否形成爆轰波直接关系到爆轰实验是否成功，而爆轰实验中预混气被点燃至形成爆轰波需经过一定时间。本系统可加速爆轰波形成过程，提高实验效率。还可根据需求测定爆轰波传播速度、压力等参数，描述爆轰传播行为，对实验结果数字化，可定量分析爆轰的不稳定性。为燃烧学、爆轰机理、爆炸事故预防等多方面应用提供理论支撑。

脉冲红外热波（热像）无损检测设备以闪光灯为热激励源，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和金属板壳结构内部缺陷检测的可视化、数字化、定量化的检测设备。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘、异物和撞击缺陷；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱胶；铝蒙皮和金属板背面的腐蚀；热障涂层的内部脱粘、厚度不均；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 脉冲能量：3000～6000J；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：10～20s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

调制红外热波（热像）无损检测设备以频率可调的余弦波(Look-in法)或阶跃函数方式对检测对象进行连续光热激励，以红外热像的相位信息检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和多层胶接结构内部缺陷检测的可视化检测设备。与脉冲热像法相比检测设备简单、检测深度更深，但检测时间较长。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱粘；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 加热功率：1000～4000W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：20-300s；单次检测面积：300mm*200mm以上。

本发明提供一种在太赫兹频段具有大双折射的液晶泪晶材料，该液晶材料具有目前THz 频段内最大的双折射率，兼具宽温液晶相(-15~1500 C) 和低粘度的特点，能够实现低工作电压、快速响应、紧凑型THz 调制器件的制备。

本成果具体涉及用于静滞水面的低能耗水动力抑藻装置。目前国内外现有的 利用物理方法抑制藻类生长的喷泉和推流器技术能耗高、辐射面积有限，本成果 利用机械原理，利用小型电机，形成持续击打水面的机械振动，在水面产生既有 横波又有纵波的表面波，利用表面波的传递距离远，频率较慢的特点，传波过程 中水面各点上下运动，在竖直方向上形成持续的紊动，营造不利于藻类的生存环 境，继而干扰藻类的生长，实现藻类的生长抑制。

一种机床末端三维静刚度的测试装置，动力装置采用额定载荷 高的液压装置，传力装置采用传动效率高、结构可靠的圆筒式直线导 轨副结构，结构简单紧凑、传力效率高，加载过程平滑、稳定，传力 装置与机床末端的连接采用弹簧柔性连接，能有效吸收外界干扰形成 的附加位移和附加荷载，有效保护机床末端结构。一种机床末端三维 静刚度测试装置的控制系统，能自动控制加载、测量、计算静刚度的 全过程，界面友好、控制精准。一种机床末端三维静刚度的测试方法， 单向加载机构配合机床本身的回转功能实现三维加载，采用控制系统 装置和控制系统控制测试全过程，方法操作简单、测量精度高。 

一种机床末端三维静刚度的测试装置，动力装置采用额定载荷高的液压装置，传力装置采用传动效率高、结构可靠的圆筒式直线导轨副结构，结构简单紧凑、传力效率高，加载过程平滑、稳定，传力装置与机床末端的连接采用弹簧柔性连接，能有效吸收外界干扰形成的附加位移和附加荷载，有效保护机床末端结构。一种机床末端三维静刚度测试装置的控制系统，能自动控制加载、测量、计算静刚度的全过程，界面友好、控制精准。一种机床末端三维静刚度的测试方法，单向加载机构配合机床本身的回转功能实现三维加载，采用控制系统装置和控制系统控制测试全过程

当今，锂电池与人们的生活密切相关，在生产和生活的各个领域发挥着不可替代的作用，但地球上锂资源十分有限，且开采成本高，开发一种替代电池成为研究人员的努力方向。相较于锂元素，钠的“自然丰度”和“易获取性”都要胜出许多，使得钠离子电池（Sodium ions,SIBs）有望成为下一代储能系统中最有前途的替代者。然而，钠离子的半径大于锂离子，阻碍了电化学界面反应动力学，钠离子嵌入/脱出效率低，导致传统的锂离子电池材料不适用于钠离子电池。目前，钠离子电池较差的倍率性能已被认为是一个巨大的挑战。 　　在过去十年中，人们致力于开发有前景的二维结构材料，如磷、碳质材料、金属合金和二维碳化物等，以改善钠离子电池的电化学性能，尤其是促进其倍率性能的提升。其中，二维二硫化钼（MoS2），作为一种由范德华力叠加在一起的具有S-Mo-S基序的层状过渡金属材料，被认为是SIBs最有前景的材料之一。然而，由于导电率低和充放电过程中体积变化大，基于MoS2的电极在循环过程中呈现出较差的速率能力和快速的容量衰减。 　　为了同步提高钠离子在二硫化钼材料中的储存量和快速嵌入/脱出性能，刘明凯和赖超课题组通过高分子聚丙烯腈（PAN）协助碳纤维在石墨烯层间的垂直穿插，构筑了类似于楼层-支柱概念的微观结构（如图1所示），（1）不仅为二硫化钼材料的大量、高效负载提供了合理的空间位置；（2）碳纤维/石墨烯的穿插结构也为电子的穿梭提供了良好的传输通道；（3）弹性多孔结构为电解液离子的快速浸润提供了可靠路径，有效缩短了钠离子与活性材料界面之间的传输距离；（4）由于其均匀沉积，MoS2纳米的所有活性位点片材可以完全暴露在电解质和钠离子下，从而为MoS2@CNFIG混合电池产生高能量密度。此外，本研究中的MoS2@CNFIG混合电极表现出良好的速率性能和长期的循环稳定性。可以为开发具有稳定内部结构的新型能量相关电极提供新的视角。 刘明凯：1985年4月生，博士，副教授。研究方向为高分子基纳米复合材料设计与构筑、多尺度异质结材料的设计及功能化。以第一作者/通讯作者在NatureCommunications，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Commun.等刊物发表SCI论文近30篇，论文总被引用超过1000余次；主持国家自然科学基金1项、江苏省自然科学基金1项。 　　赖超：1985年4月生，博士，教授。主要致力于高比能金属锂电池以及界面电化学的研究工作。以第一和通讯作者先后在Nat. Commun.，J. Am. Chem.Soc.，Adv. Mater.，Adv. Funct.Mater.，Adv. Sci.，Energy StorageMater.等顶级学术期刊上发表论文10余篇。先后主持国家自然科学基金3项、徐州市重点研发1项。

曲折波导行波管是传统螺旋线和耦合腔行波管的折中，具有较宽的工作带宽和较大的功率容量，在毫米波和太赫兹频段具有独特的优点。为了进一步提高器件的性能，研制了新型慢波结构，以及毫米波段新型慢波结构真空电子器件。研制成功的Q波段连续波曲折波导行波管突破了高效率曲折波导慢波结构设计、加工与装配、大电流密度电子枪、大功率连续波输出等关键技术，实现了大功率输出。 曲折波导慢波结构 Q波段连续波曲折波导行波管应用于卫星通信、电磁干扰等装备系统中。