为满足武器装备领域精确制导、夜视枪瞄及单兵头盔系统等国防重点工程对非制冷红外焦平面阵列器件的急需，以打破国外垄断和封锁为目标，提出了以纳米氧化钒多层复合薄膜为敏感材料的单片集成微光腔低应力焦平面结构；突破了在高TCR下氧化钒薄膜的工艺兼容性、片内均匀性和片间重复性技术难题与低热导、小尺寸的微桥结构产生形变的瓶颈；实现了低噪声运算放大器，有效降低了器件的NETD和提高器件占空比的读出电路设计技术。实现了我国UIRFPA探测器的"从无到有、从设计制造到应用"两大跨越式发展。该成果主要技术指标达到国际先

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 能源消耗和气候变化是人类面临的两大问题。传统热管理系统所带来的高能耗挑战，以及由此导致的温室气体的过度排放，不断加剧全球变暖和极端天气，对世界经济造成重大影响。同时，人们在生产和作业时不可避免地需要暴露在高温暴晒的室外环境，因此，实现零能耗的户外防护成为人们迫切的需求，具有重要的科研价值和战略意义。作为一种面向人体个性化需求、实现人体局部环境加热或冷却的技术，“个人热管理”可以避免将多余的电力浪费在加热或冷却整个建筑物上，具有更高的能源效率，逐渐成为绿色环保、高科技、个性化的方案。通过衣物进行热管理是维持人体个性化热舒适需求的有效方法，有望高效率、低能耗地避免热应激对人体造成的伤害。

我国的R22等HCFCs类制冷剂的替代工作紧迫而艰巨，寻求安全、高效节能、零ODP、低GWP的替代制冷剂成为当前制冷界的一个重要研究方向。氨作为一种天然工质，具有良好的热物性，ODP=0，GWP=0，对环境友好，系统投资和运行成本低，是被成功应用了上百年的制冷剂。然而目前的氨制冷技术发展还存在一定的问题。主要是由于润滑油、压缩机、换热器等系统部件和系统组成部分的限制，氨制冷系统往往都为大中型集中式系统，制冷剂充注量很大，然而氨具有毒性和可燃性，一旦发生泄漏，事故危害巨大，因此难以用于公共环境的空调和制冷系统，可见居高不下的充注量是其发展的重要瓶颈。 另外，在应用方面，氨制冷剂非常适合于商用制冷系统的工况环境，是很有潜力的替代工质，而目前的问题是大量的分体式商用冷柜和中小型冷库制冷系统仍多采用R22作为制冷剂，例如2014年中国商超百强企业对冷柜的需求量达到6.9万台，其中82%为分体式冷柜，同时工商用冷凝机组市场共销售27.12万套，同比增长7%。而这些设备几乎仍全部采用R22。在R22完全淘汰的日期日益临近的压力下，在仍没有很好的替代工质出现的情况下，氨等自然工质将是解决这一问题的一条重要出路。 针对上述问题，研究所开展了超低充注氨制冷模块化机组的研究。一方面采用模块化机组方式取代传统大型制冷系统机房的集中供冷形式，降低单个独立系统的氨充注量，在不牺牲系统效率的情况下，将危险源分割为若干部分，避免大范围事故的发生，提高系统的安全性和局部可控性；另一方面，开发小型模块化氨制冷系统，充分发挥氨制冷剂的优势，提高系统效率，能够填补国内在R22机组淘汰后的市场空白。

近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。 燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。 SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征 在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。 这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。 本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。 论文链接： https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

电现象资源箱  型号：QWD1209 实验清单： 摩擦起电实验 简单电路实验 导体与绝缘体判断实验 电能的转化实验

产品详细介绍

当前限制基于VCSEL的激光雷达系统发展的主要原因是大部分VCSEL的发射功率较低，导致系统可探测的距离较短。本项目提出开展基于垂直腔面发射半导体激光（VCSEL）光源模块的固态激光雷达研究的新思路。VCSEL的结构特点有利于并联形成二维面阵结构，一次性发射一整个面的激光光束，一次性获得的信息量远大于传统扫描式激光雷达。同时省去了机械扫描部分，结构更加自由紧凑，大幅度减小车载激光雷达的体积和成本。