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量子相干控制超分辨荧光宽场显微成像
传统的光学显微系统受到阿贝衍射极限原理的限制，无法分辨尺度小于~200nm的事物，为了突破衍射极限，超分辨荧光显微技术应运而生，在生物成像等领域得到广泛应用。根据成像采集过程，超分辨方法主要可分为两类。一种是单分子定位显微方法（SMLM），通过荧光分子的光开关特性，孤立每个发光分子进行单独定位。此类方法具有不受衍射极限限制的特点，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循环步骤使得采集速度和成像时间较慢。另一种是如结构光照明等宽场成像的超分辨显微技术，可以通过获得相邻区域/荧光分子间一定程度的响应差异来实现分辨率的提升。宽场成像的方法具有较高的时间采集效率，但由于同时激发视野内的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前还缺乏一种方法在理论上可以有效的兼顾宽场成像的时间采集效率和单分子定位方法的空间分辨率，因此亟需提出一种基于宽场成像对荧光分子高效调制的技术方案。 超分辨方法其本质都是通过识别单个荧光分子的独立的发射特性获得该分子的空间定位。如果可以对宽场成像中衍射极限以内各个发光分子荧光发射差异实现主动控制，则有可能获得更好的超分辨显微结果。近期，物理学院介观物理国家重点实验室极端光学研究团队提出了基于量子相干控制原理主动调制分子荧光发射而获得超分辨荧光显微的方法（SNAC），在宽场成像下实现了分辨率的提升。课题组在ZnCdS量子点体系下获得衍射极限范围内各个量子点的差异化激发。通过设计多个整形脉冲，单个ZnCdS量子点的荧光差异性会得到增强。课题组通过周期性改变整形脉冲和傅立叶增强提取荧光响应的差异。同时，主动控制的图像采集方案可以有效的抑制系统中不随调制周期变化的泊松随机噪声和CMOS工艺导致的固定噪声，极大的提升了信噪比。接着，利用独立开发的混合周期（Combination-FFT）和多高斯拟合定位算法获得最终的超分辨重建结果。研究模拟了邻近双点荧光发射的超分辨定位，其结果可以很好的分辨出低至50nm的相邻荧光分子。对于密集标记的线性结构，SNAC的分辨能力同样有显著性的提高，获得了30nm左右的径向定位精度。在量子点标记的COS7细胞样品的维管结构区域清晰的观测到了维管的平行取向和姿态排布以及纤维交叉区域的95.3nm的邻近双峰，显示出了比已有多种宽场超分辨方法更好的重建结果。这个研究将脉冲整形作为新的控制维度引入荧光超分辨，并将宽场超分辨成像技术的分辨率提升到了与单分子定位方法接近的50nm的水平。
北京大学
2021-04-11
中远红外波段光场局域化和剪裁
提出采用规则几何纳米结构和掺杂来实现光场在纳米尺度上的精确局域化和调控，实现了单层石墨烯规则几何纳米结构剪裁中红外电磁场在单原子二维平面的局域分布、波长与强度调控。通过构建单层石墨烯规则几何纳米结构，利用边界对表面等离激元波的反射，形成多重干涉效应，实现了对10.7 μm入射波的光场局域化，并且通过纳米结构的几何形状调控其空间分布，结果以封面文章发表在Light: Science & Applications 2017, 6, e17057上。另外，通过对单层石墨烯进行硝酸根化学掺杂，实现了单层石墨烯表面等离激元强度提高了约2倍、波长由150 nm提高到了280 nm还发现了二维层状范德华α-MoO3晶体的中红外双曲声子极化激元效应，将声子极化激元体系推广至半导体。二维层状α-MoO3晶体具有丰富的光学声子模式，该研究揭示了它们能够与中红外电磁场进行有效地耦合激发声子极化激元，从而实现二维平面上高度的电磁场局域。另外，该研究利用α-MoO3晶体较大的层间间距，通过金属离子插层的方法，实现了对其声子极化激元的传播调制以及“关闭”
中山大学
2021-04-13
用于燃料电池的复合石墨流场板
成果与项目的背景及主要用途：
流场板（双极板）是质子交换膜燃料电池中的重要部件。目前，质子交换膜燃料电池广泛采用的流场板（双极板）主要有机加工硬质石墨板、机加工金属板和注塑碳-塑复合材料双极板三种类型。这三类流场板各有显著的优点，但是各自的缺点也较突出。为实现燃料电池商品化，需要更低成本和更适应批量化生产的流场板。为此，我们开发了基于天然鳞片石墨材料和模压成型工艺的复合石墨流场板技术。经过努力研究，现在形成的技术可以大幅度降低流场板的材料成本和加工成本，实现高生产率，同时使导电率（>10S/cm）、氢气透过系数（<1×10-4 cm3 /s.cm2）、热传导系数（>20W/m.K）以及抗压强度（>10MPa）等指标均满足双极板材料性能的要求。复合石墨流场板的主要用途是作为质子交换膜燃料电池的双极板。
技术原理与工艺流程简介：
技术原理：
复合石墨流场板主要由天然鳞片石墨和聚合物组成。天然鳞片石墨具有良好的导电和导热性能，且化学稳定性好，耐腐蚀，从而保证复合流场板具有良好的导电及导热性能。聚合物的添加可以提高复合流场板的强度，并且使复合板阻气性能得到改善，以实现双极板分隔氧化剂和还原剂的功能和满足燃料电池堆对双极板机械性能的要求。
工艺流程：配料→装料→升温→模压→降温→脱模→成品
技术水平及专利与获奖情况：
目前已开发和制备出工作面积为 100mm×100mm 的流场板。并可根据需要加工具有不同尺寸和流场形式的流场板。
应用前景分析及效益预测：
随着能源的消耗持续增长，能源短缺问题日益凸现。燃料电池的发展必然受到越来越广泛的重视。质子交换膜燃料电池是目前应用前景最广且发展最快的一类燃料电池。随着质子交换膜燃料电池的发展和普遍应用，复合石墨流场板因价格低和适应批量生产的优势显示出巨大的市场潜力和经济竞争力。
应用领域：质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及其它电化学反应器。
合作方式及条件：面议
天津大学
2021-04-11
大尺度 PIV 气流速度场测试装置
PIV粒子图像测速技术一般用于小尺度流场测定，研究团队研发了大尺度PIV气流速度测试装置，利用电导轨对PIV片光源和相机实现精确定位，实现室内测量无人化操作，对室内空间流场关键区域精细测量和全场流动拼接技术，将测定范围扩大至1.2m×2.2m。
上海理工大学
2021-01-12
第62届高博会“营火新话局” 全新升级 七场校企独家私房课酣畅来袭
为深入学习贯彻党的二十届三中全会和全国教育大会精神，落实立德树人根本任务，一体推进教育发展、科技创新、人才培养，推动教育装备现代化，服务高等教育高质量发展，经教育部批准，中国高等教育学会决定于2024年11月15-17日在重庆国际博览中心举办第62届中国高等教育博览会。
中国高等教育博览会
2024-11-06
天然高分子（壳聚糖、透明质酸和寡糖）的改性及加工技术
以天然高分子壳聚糖、透明质酸等为原料对其进行改性使其溶解在水、油（普通有机溶剂）等类衍生物，扩大了其作为生物医用材料的应用。然后还以新的生物材料制备方法光聚合方法、电纺丝方法、超临界聚合等方法对改性后的衍生物进行加工，使得其可以应用在生物医用材料如皮肤烧伤敷料、药物控释、人工组织工程支架等生物材料领域。并且还开展了光固化超硬、超耐磨、自清洁材料，光聚合药物缓释材料，光聚合有机高分子纳米微颗粒，光聚合信息存储材料等项目的研究。 溶解性：可溶解水、乙醇等12种有机溶剂；聚合速率，可光聚合壳聚糖单体最大转化率92%，聚合速率12秒；制备材料为无毒。用于食品包装等，生物医药，生物医用材料等，开发前景使用性能优良，具有广阔的市场前景。以壳聚糖等为主要原材料，主要设备是常温反应釜。若生产规模为100吨/年，设备投资约10万元，厂房面积需300m2，动力100KW，操作人员约3人。产品综合成本约80000～120000元/吨，市场平均售价约355000~460000元/吨，年利润约400~600万元，具有一定的经济效益。
北京化工大学
2021-02-01
一种养殖场猪粪处理系统
本实用新型公开了一种养殖场猪粪处理系统，包含猪舍、粪便收集池、粪便烘干机、粪液存储池，所述粪便收集池和粪液存储池均设置在猪舍的底部，所述粪便收集池的内部下端设置有粪便沉淀装置，所述粪便收集池的下端通过排液管一与粪液存储池的下端进液口连接，所述猪舍的上端设置有粪便烘干机，所述粪便烘干机的一端与粪便收集池之间连接有进料管，所述进料管上设置有抽粪泵；本实用新型结构简单，设计合理，先将粪便进行沉淀处理，然后通过粪便烘干机进行烘干处理，处理后的粪便污水进行杂质过滤后即可用于农作物的灌溉，烘干的粪便通过粪便输送装置进行输出，可进行打包封袋处理，有效减少环境污染。
青岛农业大学
2021-04-13
一种高频地波雷达形成浪场的方法
本发明提供一种高频地波雷达形成浪场的方法，是一种从高频地波雷达回波提取有效浪高的方法， 并通过该浪高反演算法得到浪场。该浪高提取算法是根据雷达回波多普勒谱中一阶峰与二阶峰的比值获 取的，所得到的有效浪高可以通过 MUSIC（多重信号分类）算法估计方位角，从而得到浪高的方位信 息。当所提取的有效浪高同时包含方位角信息和距离信息时，就可以得到雷达在探测海域范围内的浪高 分布，即浪场的形成。初始的浪场，通过后续的处理：替换、插值和平滑，可得到最终的浪场。本发明 所涉及的浪场形成算法，不仅适用于窄波束雷达系统，还适用于紧凑阵的宽波束雷达系统。
武汉大学
2021-04-13
房颤微波消融术温度场关键问题研究
北京工业大学
2021-04-14
一种新型高效奶牛场清粪机
成果简介： 现代化奶牛养殖业中奶牛场污粪回收一直是制约奶牛养殖业发展的关键技术之一，特别是大型奶牛养殖场，每天奶牛的污粪回收问题十分突出。本设备是国家十一五支撑计划---“奶牛场粪污回收系统技术与设备”的研究成果之一，它是自主创新设计的一种新型奶牛场污粪回收设备，主要由动力驱动系统、钢丝绳传动系统、刮粪板系统、驱动奶牛离开粪道机构等部分组成。该清粪机设备的主要特点：设备清粪效率高，整机结构简单，制造工艺性好，使用和维修方便；动力驱动系统，原理新颖、结
中国农业大学
2021-04-14