开发了多种太阳能与建筑一体化结构形式，获得发明专利授权多项； 在理论方面，提出了状态空间法和反应系数法对太阳能与建筑一体化结构进行建模和分析；开发了相应的热性能分析的程序。 太阳能集热发电装置与建筑围护结构融为一体，具有集热、保温和防水功能，并可实现模块化和装配化

能源、环境及化工等领域广泛存在具有相变和反应的能质传递和转化问题， 具有多区域、多场、传递与转化等相互耦合的特点，是影响装备性能的关键热物 理问题，对提升性能至关重要。本项目针对上述领域中共性的多场耦合能质传递 机理反其强化和调控方法的前沿科学问题开展研究工作，取得了系列原创性研究 成果。主要发现点有： 一、 分区耦合多相传递可视化实验方法及其机理与特性：创新了滞止流和通 流槽道内逸出速率及位点可控的液滴和气泡动力学行为、变孔隙率网络流道及其 与外部流场耦合的两相流动、毛细阻力可调的多孔层内相变传热及含反应边界的 两相流及传递等可视化实验方法。获得了逸出液滴聚合衰减震荡机理及规律；发 现了微孔逸出气泡脱离后涌入和界面震荡现象；揭示了具有壁面逸出气泡的槽道 内两相流规律；阐明了具有微孔层和结构缺陷的气体扩散层内两相分布特征；厘 清了反向式毛细蒸发器多孔层内相分布规律反其对相变传热的影响机理；揭示了 燃料电池内两相流动和传输以及电化学反应的相互作用规律，获得了流道水淹与 压降之间的定量关系及膜电极表面温度分布特性。 二、 多元多相分区耦合能质传递及转化理论模型：建立了多场耦合固体基质 表面细胞吸附成膜理论模型，揭示了生物膜结构与能质传递及产氢/产电性能的 相互关系；建立了含生化反应的多孔填料床内多相能质传递的毛细管模型和多相 混合模型，阐明了流动和传输与生化反应的耦合特性，为固定化细胞生物反应器 性能预测提供了方法；建立了毛细结构材料内分区耦合相变传热理论模型，为反 向式毛细蒸发器和微槽膜状凝结换热提供了理论计算方法；提出燃料电池两相传 输三维孔隙网络模型和气体有效扩散系数的分形模型，首次利用V0F方法模拟 了边壁具有逸出液滴的燃料电池流道内细观两相流行为，揭示了多孔扩散层与流场板流道内两相流的耦合关系以及流道结构和工况参数对两相流特性的影响规律。 三、多场耦合能质传递强化及调控方法：基于分区耦合强化传热思想，提出 了三维肋表面和螺旋扭带组合强化传热新方法；通过分区流动和传递强化与调控, 发展了三维柱状阵列结构阳极微流体燃料电池，显著提升了电池性能；利用石墨 烯表面修饰，实现了多孔电极内微生物产电菌电子转移速率和活性生物量调控和 强化；创新性利用流场/浓度场/温度场/光场的强化和调控，结合表面修饰和弥 散光导体技术，实现微生物生化转化全过程强化；提出了通过外接电阻控制阳极 电势诱导和调控生物膜结构，强化了质子传输，大幅提升了微生物燃料电池性能。

420mm×200mm×140mm，转动一个发电机，发出的电可带动另一个电动机转动。

近日，南方科技大学材料科学与工程系（简称“材料系”）系主任程鑫教授团队针对新冠肺炎疫情紧急自主研制了低成本、桌面型高效灭菌消毒口罩再生设备（简称“口罩再生设备”）。该设备可对使用过的口罩进行杀菌消毒再生，缓解口罩供应紧张的同时减少大量废弃口罩对公共环境和公共卫生的潜在污染。 聚焦需求：让口罩再生使用成为可能 新冠肺炎疫情发生以来，口罩等小件个人防护物资成了人人必备、出门必用的物件。随着工厂、企业等复工复产，口罩的需求量将进一步加大。目前，因口罩生产的关键原材料熔喷无纺布供应短缺，口罩供应依然紧张。 目前市面上不乏消毒设备，但并没有针对口罩这一特殊防护品所设计的消毒产品。  疫情就是命令。研发团队克服了研制时间紧，疫情期间供应链、物流不通畅等重重困难，在不到一周的时间内完成了灭菌消毒装置原理和方案设计、图纸设计以及装置样机组装，并申请了数项专利。该口罩再生设备集成采用多种消杀方法，能够快速实现对口罩残存细菌和病毒的彻底消杀，且不破坏口罩的基本防护功能。 目前，研发团队正在与第三方测试机构合作，获取独立评估与认证。首批设备将投放给工厂、学校、医院等单位，作为防疫应急使用。后续将借助深圳市强大的电子设备制造资源，尽快实现量产。 设备原理：多模块协作彻底消灭病毒和细菌 程鑫介绍，团队研发的口罩再生设备通过红外灯快速加热和高强度紫外灯照射等功能模块，实现口罩无害化再生处理,能够在不到3分钟的时间内快速有效地彻底消灭病毒和细菌，每台设备一天（按10小时计）可处理400个口罩。团队还和南科大第二附属医院（深圳市第三人民医院）合作，测试了口罩再生设备样机的灭菌消毒效果。此外，团队还开展了新版组合型口罩杀菌及再生设备的研制工作，能够在第一版设备的基础上进一步使处理后的口罩达到原有的防护水平。 应用场景：可消毒物品类别多 适用场所广 该口罩再生设备在日常也具有广泛用途，可以为护目镜、面罩、个人毛巾、水杯等物品提供快速消杀能力。设备可为家庭、办公室、幼儿园、养老院等普通场所提供快速高效的灭菌消毒能力，为老人、婴儿等免疫力弱的易感人群在流感、肺炎等流行性疾病高发季节提供有效防护。设备研发团队包括程鑫课题组和南科大孵化的攸太科技公司的研究人员、机电设计人员。团队拥有丰富的仪器设备开发经验和能力，充分发挥南科大丰富的材料与微结构分析与表征设备作用，对口罩材质、细菌和病毒的微观结构、细菌消杀效果等进行表征。南科大相关专家也给予了项目研发很多关心和支持，设备样机才得以快速搭建完成。程鑫表示，希望此次研发的口罩再生设备能够为即将复工复产的企业和广大市民解决“燃眉之急”，并在疫情过后作为个人用小件物品的快速灭菌消毒设备，减少致病病原传播，为个人健康保驾护航。

眼角膜作为视觉成像系统中一个至关重要的组织，是眼睛最前面的凸形高度透明物质，可以保护眼内的微结构及组织，并为眼睛提供大部分屈光力。但是角膜损伤、感染及一些先天性因素导致角膜疾病成为全球第二大致盲疾病。同种异体角膜、人工角膜及人的羊膜移植是三类临床上应用最广泛的角膜疾病治疗方法，但是这些方法都会存在一定的问题或缺陷。因此，利用先进的生物制造工程的方法（Biofabrication）开发出一种治疗性的角膜支架，用于替代受疾病影响的角膜组织或诱导角膜组织自身再生，是至关重要的。目前，角膜组织诱导再生的难点在于角膜基质层，该层组织是角膜的主要组成部分，具有多层正交定向的纳米纤维板层组成的复杂结构，利用传统的生物工程的方法很难真实地模拟基质层的结构。纤维板层之间分布着角膜基质细胞，这种细胞在体外培养及角膜组织损伤时很容易转化为角膜成纤维细胞及肌成纤维细胞，导致角膜出现瘢痕。因此，制备能够模拟天然角膜基质结构的支架，同时保持角膜基质细胞的表型，诱导角膜基质的再生，是一个重大的挑战。针对这一难题，弥胜利和孙伟课题组提出了使用近场静电纺丝技术制备网格状的亚微米纤维支架，并和水凝胶技术结合，制备了纤维水凝胶复合支架，用于模拟正交定向的角膜基质板层结构和板层之间起连接作用的糖蛋白。课题组提出了一种最优的拓扑结构及化学因子的组合，可以抑制角膜基质细胞的成纤维分化，保持其表型，并最终实现角膜基质的诱导再生。图1：（a）近场静电纺丝技术制备的具有不同纤维间距的PECL网格状亚微米纤维支架在不同放大倍数下的SEM图片；（b）接种在100um网格状纤维支架上的角膜缘基质干细胞进行细胞骨架及细胞核染色，细胞可以在支架上沿着纤维方向生长；（c）5% GelMA水凝胶内封装的角膜缘基质干细胞进行活死染色图片；（d）5% GelMA水凝胶内封装的角膜缘基质干细胞进行细胞骨架及细胞核染色图片；（e）纤维水凝胶复合支架的SEM图片。目前近场静电纺丝技术应用最广泛的材料是PCL，但是由于PCL是疏水材料，不利于细胞的粘附，因此该研究利用PEG作为引发剂，合成了PEG和PCL的共聚物PECL，显著提高了PCL的亲水性。课题组首次利用近场静电纺丝技术成功制备了正交定向的PECL亚微米纤维支架 (图1a)，角膜缘基质干细胞可以在支架表面黏附并沿着纤维方向铺展及生长 (图1b)。研究通过将MA修饰到明胶大分子链上合成了GelMA，探究出最优的MA修饰度及GelMA浓度，可以使封装在GelMA水凝胶内的角膜缘基质干细胞保持高的细胞活性(图1c)并能铺展开(图1d)。课题组采用模具灌注的方式制备了纤维水凝胶复合支架 (图1e)，通过研究不同纤维间距的网格状支架对纤维水凝胶复合支架理化性能的影响，找出了最优的拓扑结构可以使纤维水凝胶在力学性能、透光度和溶胀性方面最接近于天然的角膜组织。研究将角膜缘基质干细胞接种在2D的细胞培养皿、3D的GelMA水凝胶及最优的纤维水凝胶复合支架内，并研究角膜缘基质干细胞在含血清及不含血清的培养基中的分化及角膜基质细胞表型的维持。研究表明，这种最优的纤维水凝胶的拓扑结构及无血清培养基可以抑制角膜基质细胞向成纤维细胞分化。图2 大鼠角膜基质内板层移植实验及评估：（a）5种支架移植后裂隙灯观察图片；（b）支架移植后OCT观察图片，标尺是1000um；（c）术后不同时间段中央角膜的厚度；（d）术后1个月和3个月免疫荧光染色图片观察组织诱导再生情况，标尺是100um；（e）术后1个月和3个月HE染色图片观察组织诱导再生情况，标尺是100um。最后，研究使用大鼠进行角膜内的板层移植实验，分别进行了3D GelMA水凝胶、含化学因子3D GelMA、最优纤维水凝胶支架及含化学因子最优纤维水凝胶支架的移植，对照组为自体角膜移植（图2a）。术后通过OCT、免疫荧光染色及HE染色进行3个月的研究观察（图2b-e）发现相比于其他的支架，含化学因子的最优纤维水凝胶支架的移植可以最好地实现角膜基质的诱导再生。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-14887-9

本实用新型公开了一种无脂密封易再生干燥器，包括罐盖与罐主体，还包括扣片及密封圈；罐主体顶部设置有用于放置密封圈的罐主体密封圈槽；所述罐盖下边沿设置有用于压紧密封圈的罐盖密封凸起；罐盖侧壁设置有至少三个罐盖扣块，罐主体顶部侧壁对应设置有与罐盖扣块配合的罐主体扣块，在其中任意一个罐主体扣块的底部设置有与罐主体内外部相连通的通气孔；扣片分别与罐盖扣块及罐主体扣块扣合；罐主体内设置有隔板。采用该无脂密封易再生干燥器，能实现使用干净、方便的扣合方式密封，且无需使用凡士林等矿脂。

本发明提供了一种花生植株再生方法，使用该方法可以缩短获得再生苗的时间。所述方法的主要步骤是：将消毒并清洗后的花生种子的每片子叶从靠近子叶节的位置横切下1/5~1/3放入添加2,4‑D和TDZ的丛生芽点诱导培养基上，培养2周后将形成丛生芽点的子叶节外植体，转移到添加TDZ的植株再生培养基上得到再生植株，以再生植株作为接穗，珍珠岩中无菌萌发的花生种子实生苗作为砧木进行无菌嫁接，经炼苗后移栽塑料大棚、温室或田间。本发明以花生子叶节作为外植体，子叶节部位内原激素水平较高，分化能力强，不但植株再生频率高，并且植株再生快，操作简便，节省大量人力物力财力。

针对传统再生稻生产模式的制约因子开展了联合攻关，通过品种选择、栽培技术配套、肥水管理优化和再生稻专用收割机研制等，建立和形成了机收再生稻高产高效集成技术。该成果改变传统中稻蓄留再生稻的种植模式；筛选和选育了一批适于机收再生稻生产应用的优质再生稻种；探明了机收再生稻丰产高效和再生季优质稻米形成的机理；率先研发了再生稻专用收割机；通过综合组装高产优质且再生力强的水稻品种、头季稻机械化育插秧高产高效技术、头季稻丰产高效水肥管理技术、头季机收模式下再生季促蘖增穗水肥管理和化控技术、头季机械高效收获少碾压保茬技术等一系列关键生产技术，集成创新了“机收再生稻丰产高效栽培技术模式”并在湖北省各地开展大面积示范与推广应用。 再生稻具有“七省二增一优”特点：即省工、省种、省水、省肥、省药、省秧田、省季节、增产、增收和米质优。该技术亩产平均增加300公斤，亩均增产值850元，亩节省成本125元，亩累计增收节支975元。 成果完成时间：2016年

本发明公开了一种含催化剂分离再生的生物质挤压催化热解装置与方法，包括生物质与催化剂料斗、螺旋进料器、螺旋式挤压反应器、产物室、过滤冷凝装置、两级分离网与两级振动装置等。生物质与热催化剂在螺旋式挤压反应器内互相挤压、充分接触混合并进行生物质催化热解反应；热解气相产物经过过滤和冷凝得到芳香烃等液态化学品和富含烯烃的不冷凝气体；热解固体产物通过两级分离网分离成粗炭和催化剂，催化剂在流化床再生反应器中燃烧再生后进入催化剂料斗循环使用，燃烧再生产生的热烟气用于干燥生物质原料。本发明热解过程实现催化剂与生物质紧