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一种基于改进NSGA-II的橡胶密炼工艺参数优化方法
本发明提供了一种基于改进NSGA‑II的橡胶密炼工艺参数优化方法，采用XGBoost算法建立工艺参数与质量指标之间的非线性映射模型；通过改进的NSGA‑II算法对工艺参数进行优化，引入正态分布交叉(NDX)算子提升解的多样性，结合优点集生成方法确保初始种群分布均匀，最终获得最优工艺参数组合。本发明能够在多维复杂参数空间中高效完成建模与优化，有效提升胶料质量的稳定性，提高效率，解决了密炼工艺参数复杂、非线性强、多目标优化困难的问题，可广泛应用于橡胶制品生产企业，为智能化生产和工艺优化提供技术支撑。
南京工业大学
2021-01-12
抗过敏益生菌的研发及制剂的高效制备技术
过敏性疾病已经成为世界第六大疾病，涉及全球 22%的人口。如哮喘、鼻 炎、过敏性湿疹、食物过敏和过敏性休克等均与特异性免疫球蛋白 E（IgE）介 导的免疫反应密切相关，但目前过敏疾病的治疗药物存在副作用，不宜长期使用。江南大学食品生物技术中心经过多年的积累，通过体外高通量筛选。细 胞、动物模型，人群临床试食及多组学机制解析等手段，研究得到能够有效调 节免疫，缓解过敏性疾病，可长期食用无毒副作用的益生菌；并以此为基础， 开发了提升益生菌在消化道中抗逆性的关键技术，并攻克了菌种在产业化应用时的发酵工艺、活性保持、生产技术等多层面难题。
主要成果包括：
（1）研发得到 3 株有效缓解不同过敏性疾病的益生菌，长双歧杆菌 CCFM1029 通过降低血清中总 IgE 水平，皮肤组织 IL-4、IL-13 水平，局部组织 中组胺的释放，以及炎症细胞的浸润，缓解过敏性湿疹；短双歧杆菌 CCFM1067 通过改善肥大细胞炎症浸润，降低皮肤组织中 IL-13 和 CCL11 水平，且提高皮
肤组织中 IL-10 的表达，最终实现缓解特应性皮炎症状；罗伊氏乳杆菌 CCFM1040 显著降低过敏性哮喘小鼠肺部病理炎症，抑制血清中尘螨特异性免疫30 球蛋白 IgG1 的产生，降低肺泡灌洗液中 IL-5、IL-13、IL-17A 的含量，缓解过 敏性哮喘症状；
（2）通过剖析益生菌的底物代谢规律和关键限制性生长因子，建立科学有 效的益生菌特异性增殖培养体系，并基于生长过程碳氮代谢规律，提出遵循底 物消耗规律的自动补料技术和发酵精准化自动控制工艺。益生菌增殖密度达到 1.0×1010 cfu/mL 以上，是传统培养方法的 5~10 倍；
（3）开发了提高益生菌消化道耐受性的关键技术，解决了菌株通过胃肠道 后存活率低的技术难题。通过开发高渗预胁迫、微胶囊预包埋等技术，使功能 菌株在胃酸环境下的存活率达到 95%以上，在胆盐环境下的存活率达到 90%以上。
江南大学
2021-04-11
开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
新冠疫情的爆发，使人们对空气消毒日益重视。其中，紫外辐射是一种常见的空气消毒技术。然而，在实际的消毒过程中，微生物往往存在“复活”现象，从而大大影响了消毒效果。 近日，天津大学王灿教授团队提出了一种基于单层Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化剂，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。该研究对前体MAX相蚀刻、插层、超声剥层，制备单层Ti3C2Tx纳米片，即MXene；通过水热法并同时调控TiO2晶面，合成光催化剂MXene/{001}TiO2，浸渍涂覆于聚氨酯（PU）海绵。 在此基础上，该研究将涂覆TiO2/MXene的PU海绵填充入连续流光催化反应器，用于动态的空气消毒，发现相比于传统的紫外消毒技术显著提高了对空气微生物的灭活效率。该研究进一步探究了紫外/光催化消毒后的空气微生物在有光（光复活）和无光（暗修复）条件下的复活情况，结果表明，与单独紫外消毒相比，经过光催化灭活的空气微生物基本无暗修复现象，在可见光下细菌浓度甚至呈现持续下降趋势。进一步对灭活机理的研究发现，紫外线通过作用于细胞DNA生成嘧啶二聚体灭活细菌，该损伤可在一定波长的可见光下被修复，细菌复活；而光催化的加入产生了活性氧自由基，对细菌的细胞结构造成了不可逆的损伤，这类损伤难以修复。因此，基于该研究中合成的新型光催化剂，可以达到更高的空气消毒效率，同时实现更彻底的消毒效果。相关的技术成果可以应用于因新冠疫情感染场所的空气消毒。
天津大学
2021-02-01
开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
项目成果/简介:新冠疫情的爆发，使人们对空气消毒日益重视。其中，紫外辐射是一种常见的空气消毒技术。然而，在实际的消毒过程中，微生物往往存在“复活”现象，从而大大影响了消毒效果。 近日，天津大学王灿教授团队提出了一种基于单层Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化剂，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。该研究对前体MAX相蚀刻、插层、超声剥层，制备单层Ti3C2Tx纳米片，即MXene；通过水热法并同时调控TiO2晶面，合成光催化剂MXene/{001}TiO2，浸渍涂覆于聚氨酯（PU）海绵。 在此基础上，该研究将涂覆TiO2/MXene的PU海绵填充入连续流光催化反应器，用于动态的空气消毒，发现相比于传统的紫外消毒技术显著提高了对空气微生物的灭活效率。该研究进一步探究了紫外/光催化消毒后的空气微生物在有光（光复活）和无光（暗修复）条件下的复活情况，结果表明，与单独紫外消毒相比，经过光催化灭活的空气微生物基本无暗修复现象，在可见光下细菌浓度甚至呈现持续下降趋势。进一步对灭活机理的研究发现，紫外线通过作用于细胞DNA生成嘧啶二聚体灭活细菌，该损伤可在一定波长的可见光下被修复，细菌复活；而光催化的加入产生了活性氧自由基，对细菌的细胞结构造成了不可逆的损伤，这类损伤难以修复。因此，基于该研究中合成的新型光催化剂，可以达到更高的空气消毒效率，同时实现更彻底的消毒效果。相关的技术成果可以应用于因新冠疫情感染场所的空气消毒。
天津大学
2021-04-11
陆相页岩气高效开发的 CO2 干法压裂技术
与其它页岩气开发的压裂技术相比，本技术方案主要具备以下技术优势及创新性:(1) CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气实现了低水耗。据美国国家环境保护局(EPA)统计，2010 年单口页岩气井平均用水量在 0.76×104~2.39×104t(取 决于井深、水平段长度、压裂规模)，采用 CO2 干法压裂技术开发国内陆相页岩 气可有效减少对于水的用量，不浪费水资源，不污染地下水。(2) CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气对储层伤害小。陆相页岩气储层粘土 矿物含量高，水敏性较强，滑溜水压裂液对储层渗透率伤害严重，CO2 具有良好 的储层保护性能，无残渣，对裂缝壁面和导流床无固相伤害，无水相，消除了水 锁及水敏伤害。(3) CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气实现了快返排，国内陆相页岩气储层 压力一般较低，压后返排困难，返排时间长，大量压裂液滞留于井下，CO2 干法 压裂技术压后 CO2 迅速气化，快速排出，返排时间短，返排效率高。(4) 采用 CO2 干法压裂技术开发陆相页岩气藏具有提高页岩气采收率和减 排的双重意义。页岩气藏中吸附气含量范围较宽，CO2 进入页岩储层中时，可有 效置换 CH4 分子，极大的提高页岩气藏的采收率;同时，CO2 可在页岩储层中永 久性封存，对于减少温室气体排放有着积极的意义。(5) 适用于陆相页岩气储层的 CO2 干法压裂液配方的筛选及优化。采用溶解 性及增粘实验筛选 CO2 增粘剂，并对不同工况下的改良的 CO2 干法压裂液的流变 摩阻、滤失特性进行研究，结合储层特征优化干法压裂液配方，最终形成适用于 国内典型陆相页岩气储层的 CO2 干法压裂液配方。(6) 陆相页岩气 CO2 干法压裂工艺设计。在不加砂、加砂两种状况下，针对 国内典型陆相页岩气储层，分析施工过程中裂缝延伸及支撑机理，对 CO2 压裂工 艺的管柱选择、施工排量、砂比等压裂施工参数进行优化，最终形成适用于国内 典型陆相页岩气藏的干法压裂技术工艺。(4)合作条件(1) 有独立承担民事责任能力的企业法人，具有良好的信誉基础和积极向上 的事业激情。(2) 有相应的投资能力，并且具备一定的市场开拓能力。(3) 有一定的启动资金和市场经验，具备较强的品牌经营意识。
西安交通大学
2021-04-11
基于“智能制造”技术下的“北京礼物“文创雕塑艺术品开发”
北京工业大学
2021-04-14
难降解有机废水电催化氧化处理技术及其设备的开发
1、成果简介：（500字以内） 电化学水处理技术是20世纪80年代末、90年代初发展起来的能够有效处理有毒难降解污染物的先进废水无害化处理方法。该法的主要特点是能在常温常压下将不易降解的有机物质完全燃烧或部分降解到可容易生物处理的程度而不带来二次污染，具有处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点。近二十年来，国内外许多研究者进行了大量研究工作，取得了较大突破。已经发现，电化学处理成本高主要是由于电耗高。对于低浓度有机废水，如果提高电流效率，就会降低处理费用；对于高浓度废水，如果将有机物部
吉林大学
2021-04-14
基于增材制造的多自由度液压机械臂开发
本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。
一、项目进展
已注册公司运营
二、企业信息
企业名称
上海埃曼机器人有限公司
企业法人
唐锋
注册时间
2021.8.19
注册所在省市
上海
组织机构代码
91310113MA7B0CQ912
经营范围
机器人及其配件的研发、销售
企业地址
上海市宝山区上大路668号
获投资情况
EFG天使基金
三、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
唐锋
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
黄梦婷
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
刘翔
材料科学与工程/冶金工程
2020.09
四、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
王江
材料科学与工程
教授
陈超越
材料科学与工程
讲师
五、项目简介
目前市面上使用的机械臂、机器人95%以上为电机驱动，存在负载小，抗干扰能力差，续航短的问题，难以满足人们对负载日益增长的需求。而液压驱动的机械臂、机器人在相同功率下可以提供更大负载，对外界干扰不敏感，但同样存在一些问题，比如液压执行机构和液压元器件体积大，质量大，漏油，散热差等，因而很少被采用。在大负载、移动式机器人领域二者难以兼顾。
本项目主要解决此市场痛点，将3D打印技术和液压系统相结合，设计一套轻量化的液压机械臂，特别适用于航空航天、军工、勘探、安防、排爆、物流搬运等特种机器人领域。对比同体积和质量的电驱动马达，扭矩可增加4倍以上。
从最初的结构设计就采用增材制造思维，打破传统加工工艺的限制，因而设计更加多样化。然后将关键液压元器件也采用轻量化设计，金属3D打印工艺加工，部分液压元件外壳可进一步与机械结构件集成，使整体更加轻量化，简洁化。
团队目前已为中电X所开发一套原型机，产品于2021年7月交付，目前在开发第二代产品。今年1月与浙江大学机械工程学院签订三年合作开发协议，开发一款用于军工的机械狗腿部关节等项目。
上海大学
2022-08-12
基于可重构计算的张量处理架构及其工作模式、FPGA开发板
本发明公开了一种基于可重构计算的张量处理架构及其工作模式、FPGA开发板，整体架构包括：QSFP接口、DDR存储模块、访存控制模块、微码控制模块、矩阵模块、片上共享存储模块、控制网络、RISC‑V处理器、可重构计算接口模块、可重构计算模块、可重构配置模块和结果返回网络。整体架构的工作模式分为两种：CPU控制模式和集群计算模式，CPU控制模式用于单片计算时通过CPU控制全局的计算和输出；集群计算模式用于与上位机连接配合上位机执行矩阵计算等计算任务；整体架构通过FPGA开发板实现，FPGA开发板采用Virtex UltraScale+VU13P作为主要逻辑实现平台。本发明通过片上微码的动态粒度配置，可以实现多种运算模式，提升硬件的利用率；硬件实现了多种配置的策略，泛用性高。
兰州大学
2021-01-12
机器及零部件的动态性能仿真及优化技术
传统的机器或机械零件的产品开发模式是必须开发出实物样机或样品，并对其进行静强度或动态性能测试，然后再进行设计修改，这样要重复好几次上述过程，才能设计制造出合格的产品。这需要花费大量的时间与金钱成本，已经跟不上日益变化的市场的需要。本成果采用了先进的虚拟仿真技术，对计算机中的机器的3维几何模型，可容易地进行编辑、修改，并检验其制造的可能性，生产成本，能否容易装配。另外，可以对其3维几何模型附于物理属性，能模拟其工作状态，可进行运动学、动力学、热力学、强度、振动分析仿真，也就是说，在设计阶段(不需要制造出实物)，就可以把握住机器或机械零件的静态与动态性能，最终可以设计制造出低成本、高性能的机器。 该成果适用于任何大中小型机器及其零部件。 本成果已经应用到国内外多家著名公司，如摩托车的动态力学性能的仿真分析,计算机硬盘系统的静态与动态性能的仿真分析,配气机构的动力学优化与分析,大型曲轴车床整机动静态性能分析与优化,渐开线齿轮的精密接触分析与优化。
上海理工大学
2021-04-11