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中国科大研制一种可替代塑料的仿生可持续结构材料
塑料制品给现代生活带来极大便利的同时，也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品，由于其极端的稳定性，废弃后在环境中长时间也难以降解，最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料，以部分替代石油基塑料，是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制，这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此，引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能，拓宽其应用范围，加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制，发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法，实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法，团队成功地将纤维素纳米纤维（CNF）和二氧化钛包覆的云母片（TiO2-Mica）复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能，有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大，产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽，使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计，这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构，使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料，并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控，成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块，一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度，另一方面，还通过裂纹偏转等仿生结构原理，大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能，为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-02-01
中国科大研制一种可替代塑料的仿生可持续结构材料
项目成果/简介:塑料制品给现代生活带来极大便利的同时，也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品，由于其极端的稳定性，废弃后在环境中长时间也难以降解，最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料，以部分替代石油基塑料，是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制，这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此，引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能，拓宽其应用范围，加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制，发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法，实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法，团队成功地将纤维素纳米纤维（CNF）和二氧化钛包覆的云母片（TiO2-Mica）复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能，有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大，产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽，使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计，这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构，使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料，并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控，成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块，一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度，另一方面，还通过裂纹偏转等仿生结构原理，大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能，为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。
中国科学技术大学
2021-04-11
一种粮食持续干燥机与粮食可持续干燥方法
其他成果/n种粮食持续干燥机与粮食可持续干燥方法。该粮食干燥机是一个长方体，主要由预热层、进风层、排风层、布料器、排料斗、排料装置和风机、换热器、水分仪等组成；干燥机从上到下设置：振动布料器、预热层、进风层、干燥层、排风层、排料斗、排料嘴和摇块排料控量装置；可持续干燥方法的工艺过程包括：a.均匀布料工艺过程，b顺流与逆流相结合的干燥工艺，c干燥介质工况参数在线控制，d干燥机尾气的温度控制，e粮食干燥过程中的水分在线控制：本发明所具有的有益效果是：粮食干燥机可适应不同品种的粮食干燥,排料嘴的排料断面积
武汉轻工大学
2021-01-12
青藏高原冬虫夏草资源可持续利用研究
冬 虫 夏 草 O p h i o c o r d y c e p s sinensis青藏高原的特色传统名贵药材，目前面临分布区萎缩、资源量减少的问题，资源可持续利用引起了普遍关注。通过在西藏高寒灌丛及青海高寒草甸冬虫 夏草适生地建立研究基地，对冬虫夏草资源可持续利用关键技术进行了研究。
中山大学
2021-04-10
内蒙荒漠特色资源可持续利用与扶贫开发
本研究在新疆塔克拉玛干沙漠腹地及内蒙古阿拉善沙漠开 展固沙植物柽柳生态林寄生管花肉苁蓉药材的种植、加工及药 理学研究，提出并实施对寄主柽柳宽窄行种植、建立种子选育 园及套袋采收、水枪射流钻洞接种及微波湿法加工工艺等系统 工程创新技术
中山大学
2021-04-10
可持续运行功能强化的人工湿地水质净化技术
本项目从提高系统溶解氧水平、增大碳源利用效率、优化季节性湿地植物 配置、提高湿地植物经济附加值等角度入手，开展了近十年的系列技术研发， 发明了嵌套式增氧、分段进水、人工弓棚、季节性湿地植物混合配置、湿地植 物高附加值资源化材料制备等技术，显著提高了人工湿地水质净化技术的污染 物去除效率和运行的稳定性。
山东大学
2021-04-13
江苏地区烟粉虱的暴发成灾机制及可持续控制技术
该成果从烟粉虱的越冬、田间扩散、暴发机制、田间种群动态等方面研究江苏地区烟粉虱种群的形成规律及成灾机制，提出了烟粉虱的控制策略、用药原则和控制技术。研究成果在江苏推广应用，可使化学农药用量减少 10~15%，取得了显著的经济效益和社会效益， 2012 年获全国商业科技进步奖二等奖。
扬州大学
2021-04-14
基于可更换耗能连接的装配式结构
开发一种应用于装配式结构中的的可更换耗能连接，分为竖向承重构件内的耗能构造和水平向连接构件的耗能构造，竖向承重构件内的耗能构造底部安装有屈曲约束构件的摇摆墙/桁架,为柱脚节点，水平向连接构件的耗能构造为连接梁柱节点。
东南大学
2021-04-11
特种玄武岩结构材料
高性能玄武岩纤维。强度：接近普通碳纤维（T300）水平,无磁、耐盐。项目将高性能玄武岩纤维与树脂等基体材料复合，可以制备多种玄武岩纤维复合材料，替代传统钢筋、钢材、混凝土等结构材料加工成筋。如在海岛高盐环境，特种环境（无磁、低磁等）替代结构使用。
东南大学
2021-04-13
负泊松比针织结构材料开发
项目以开发具有负泊松比效应针织结构材料制备关键技术与性能研究为目标，通过对装备技术和工艺技术系统研究，攻克负泊松比针织结构材料成形技术难点，拓宽负泊松比效应针织结构产品范围，实现负泊松比效应针织结构材料的设计和生产，扩大负泊松比效应针织结构材料的应用范围并实施产业化。
关键技术
(1) 以针织结构成形技术为核心，对其成形原理进行系统研究，为负泊松比针织结构装备研制和产品开发奠定理论基础；
(2)研究具有电子梳栉横移、电子针床移动、电子送经和牵拉功能的成形装备集成控制系统，设计负泊松比针织结构成形装备；
(3) 系统研究负泊松比针织结构成形产品性能与其应用领域，并以三维经编间隔结构增强曲面复合材料为研究对象，以开发形成具有不同性能的负泊松比针织结构材料。
知识产权及项目获奖情况
发表 SCI 论文 2 篇，IE 论文 2 篇，核心期刊论文 1 篇。
项目成熟度
小批量生产阶段
投资期望及应用情况
(1)负泊松比效应使得材料的剪切模量、抗压痕性、断裂韧性、同向曲率、能量吸收能力、渗透性等性能呈现出很多优越性，是制备军用头盔等复杂曲面结构防弹装甲的理想增强材料；
(2)轻质高强的负泊松比经编间隔结构曲面复合材料在抗弹道侵彻方面具有其他纺织结构复合材料不可替代的特殊优势；
(3)在日常服用方面，由于其形变的灵活性，在紧身衣、女士文胸、手套等方面都具备产业化的潜力；.
江南大学
2021-04-13