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基于石墨烯多维多尺度结构的能源与传感技术
1 成果简介石墨烯是一种典型的单原子层二维材料，具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度，在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而，本征石墨烯呈金属或半金属特性，限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米器件中的集成与应用。 主要内容包括：石墨烯晶片的形状、尺寸控制， 多维多尺度宏观结构的原位生长与组装；石墨烯的结构（拓扑）与化学改性：采用缺陷、应变和化学修饰等手段对石墨烯的能带结构进行调控；研究石墨烯在外加电场、磁场、光激发等条件下，电子结构的演变及电子、光子、激子、声子等的相互作用； 器件组装与表征：晶体管、传感器、结、异质/杂化结构等。2 应用说明基于石墨烯的二维薄膜材料已成功应用于太阳能电池和超级电容器等能源器件，显示出优异的能量转换与存储性能及良好的工作稳定性。某些特色多维多尺度结构可与其它纳米材料（如碳纳米管、二氧化钛、二氧化锰）构建复合结构，在吸附、水处理、传感、光催化等领域具有广阔的应用前景。 图 1 石墨烯编织结构 图2 石墨烯晶片/纳米颗粒复合结构 该项目的相关研究工作已申请国家发明专利 5 项，具有自主知识产权。3 效益分析目前，石墨烯在全球范围内尚未形成稳定的工业化需求， 但从需求市场的潜力来看，石墨烯在应用上将逐渐扩大。随着技术研究及产业发展，石墨烯独特的力学与电学性能，将使其在国内外应用市场，特别是电子、新材料、航天军工等领域，发挥重要的甚至是革命性的作用，产生规模经济效益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学
2021-04-13
实现了一例罕见的高温多轴分子铁电体
合成一例可用于空气分离的三维多孔氢键有机框架（Chem. Commun. 2016, 52, 4991），并发现它可以捕获空气中的水形成具有独特三维水网的水合物。不同于各类气体水合物，该水合物中的三维水网是由一维排列的有机分子作为模板而形成的。基于对该水合物的前期表征数据，张伟雄教授课题组初步判断该化合物存在独特的过冷现象以及介电弛豫现象，可作为一例新颖的类冰结构，拓展人们对类冰结构中水分子动力学行为的理解。因此，他们结合原位同步辐射X射线单晶衍射、原位中子粉末衍射、原位红外光谱、差示扫描量热分析、变温介电分析等多种表征技术，确认该三维水网的氢原子在室温下、缓慢冷冻和快速冷冻的条件下分别处于动态有序、静态有序和静态无序（即其室温相在缓慢冷却过程中发生一级铁弹相变，并可在快速冷却中产生过冷现象）。同时，他们发现该三维水网表现出来的复杂介电弛豫行为可以很好地用偶极玻璃模型进行描述，并认为该现象主要来源于“质子传递”和“取向改变”这两种介电弛豫机制的交叉影响。正是这两种机制的相互阻碍，使得水分子在快速降温中难以迅速形成取向有序的稳定结构，而是出现尺寸不一的短程关联的结构单元和偶极单元，因而产生过冷现象以及类偶极玻璃型介电弛豫。这些发现不仅有助于进一步理解冰的过冷现象以及水分子的动力学微观机理，而且为寻找更多的类冰模型化合物提供了重要思路。
中山大学
2021-04-13
一种淀粉-多酚复合纳米颗粒及其制备工艺
本发明涉及一种淀粉‑多酚复合纳米颗粒及其制备工艺，步骤如下：(1)生物酶法制备脱支纳米淀粉颗粒：用普鲁兰酶酶解糊化淀粉乳，制备短直链淀粉溶液，酒精滴定，制备淀粉纳米颗粒，冻干得到淀粉纳米颗粒粉末；(2)吸附装载多酚，制备淀粉‑多酚复合纳米颗粒：制备淀粉纳米颗粒悬浊液，加入不同量的多酚，置于振荡水浴锅中，室温吸附不同时间，超滤离心，沉淀水洗，真空冷冻干燥。本发明的淀粉‑多酚复合纳米颗粒，纳米粒子尺寸小，能增加纳米颗粒对组织的附着力，提高胃肠道对多酚的输送效率，延长多酚在胃肠道内的滞留时间，提高其生物利用率。保护具有生物活性的多酚，防止外界环境中的光、pH值、氧气等对其的影响，提高多酚的稳定性。
青岛农业大学
2021-04-13
一种变角度多楔形混合材料降能
本发明涉及一种变角度多楔形混合材料降能器，包括：一对对 称的变角度多楔形结构的物体块，楔形结构尖端角度较小，末端角度 较大，降能器材料为石墨和碳化硼混合材料，一对多楔形块对称放置， 分别拥有两套独立的电机驱动机构。降能器楔形尖端小角度保证了高 能段更宽的调节范围，末端大角度保证了更大的运动传动比，实现更 快的调节速度。降能器采用石墨和碳化硼混合材料，在保证一定加工 性的同时又大大提升了束流传输的效率。两个楔形块同时对称运动， 实现阻挡束流的厚度连续变化，实现束流能量连续调节。本发明具有 连续、快速调
华中科技大学
2021-04-14
一种移动式多参数水质分析仪
1. 痛点问题
比色检测在环境监测市场占据较大比重。根据结果判读的方式，比色法可分为目视比色法和光电比色法。目视比色法包括比色试纸条、试剂盒等，可节省判读仪器，经济性好，但是准确性低。光电比色法往往需要实验室分析仪器，譬如实验室台式或者便携式/手持式分光光度计、酶标仪等，准确性高，但是经济性受到诟病，且仪器小型化、智能化程度低，导致其应用场景和范围受限。综上，目前市场上主流的水质比色分析仪器或技术在经济性和准确性上无法兼顾。
2. 解决方案
基于智能手机的移动式多参数水质分析仪，以手机摄像头为信号感知和处理模块，减少了新仪器开发的成本和周期，此外提出了整合手机摄像头的比色检测光路系统设计方案，建立了图像信息与浓度之间的定量关系模型，开发了配套的单机及云上APP测试软件。仪器可支持可见光波长范围（400-700 nm）的水质参数快速比色分析，测定指标包括氟化物、氨氮、余氯、正磷酸盐、浊度等。整机重量小于1kg，主机尺寸12cm*7.5cm*7cm，电源采用充电锂电池，防护等级IP54，检测方法符合国标。
相比于传统实验室水质分析技术，该款仪器重量轻、体积小，利用智能手机庞大的用户基础和兼容平台，可实时上传数据和定位监测地点，可组网形成监测大数据的管理和分析。手机的开放性系统有利于迭代升级，互联网服务有利于产品升级和维护。该仪器打破传统环境监测极大依赖于实验室仪器的现状，提供兼顾经济性、准确性和便捷性的非凡测量体验；有利于开展现场污染调查及定量分析，在条件恶劣和偏远地区的环境监测中可以发挥重要的作用；借助智能手机的高用户普及率及实时定位功能，能够为构建环境物联网和污染大数据提供技术支撑。
合作需求
（1）寻求在数字孪生流域、智慧河湖应用场景对接资源。
（2）寻求在环境监察执法、管网巡查执法、应急监测等领域有丰富市场销售经验与渠道资源的企业开展商务合作。
清华大学
2022-01-06
太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备
太阳能硅片多线切割机是一种大型、复杂、精密的核心光伏制造装备，长期依赖进口。目前，国外已能采用多线切割的方法生产出面积较大而又较薄的硅片(300mm×300mm)，但由于仍属于非刚性切割，在切割过程中切割线必然产生变形从而不断产生瞬间的冲击作用，要使目前的大尺寸硅片厚度和切割损耗进一步降低，实现低成本高效切割，技术难度相当大。因此，针对现阶段国内外晶硅太阳能电池的制造技术瓶颈，寻求解决降低成本和提高光电转换效率的有效方法和途径，2009年，南京航空大学基于硅片磨削/电解多线切割原理，发明一种低宏观
南京航空航天大学
2021-04-14
可分解重构的多足步行机器人
本发明公开了一种可分解重构的步行机器人，包括分两排并列分布在机架单元左右两侧的足单元结构，其特征在于：机器人是由组单元结构、机身单元结构和主动关节单元结构构成。各个单元结构可以方便、独立的与其他单元结构分离和组合。本发明通过调整机架连接架的位置和数量改变步行机器人足的数量的布置方式，进而改变步行机器人的结构和功能。本发明在步行机器人的结构和运动功能上都具有更大的扩展空间，并可以方便替换失效单元，重新组合新的运动结构，对各种不同的运动环境具有更强的适应能力。该步行机器人可以满足各种环境和任务的需要，同
华中科技大学
2021-04-14
多模式可重构超宽带通信及雷达集成收发芯片
面向日益复杂多样的电子产品应用场景，电子设备的小型化进程不断加快，对于高集成、多模式、多功能的芯片需求飞速高涨。本项研究成果针对生物医疗电子、个人无线体域网、近距离无感支付、车载定位、战场实时感知、无人机导航等应用需求，提出一种超宽带无线通信兼具FMCW雷达测距的复合型收发机创新性结构。收发机采用超宽带射频调频+可再生型鉴频技术，实现通信及雷达的共架构方案；提出多相中频时差测距机理，将分辨率提高2个数量级，达到mm级精确测距，动态范围扩大4倍；射频前端基于电流共享技术，实现射频振荡器+功放、低噪放+鉴频+混频的一体化实现，系统功耗优化40%；提出子载波发生器+频率校正环路的数字化复用结构，发射机可半数字化实现，从而得到一款支持无线数据传输、时差/频差/相差雷达测距的极低功耗复用型收发芯片。
图1.研制的通信+雷达集成收发机芯片显微照片
北京理工大学
2023-03-13
基于多智能体的复杂软件演化模型及支撑环境
建立基于多智能体的软件动态体系结构模型，采用模型驱动的软件构造方法，敏捷构造开放环境下软件系统；研究变化建模、层次感知、智能决策等技术方法，实现软件结构、行为等多方面的动态演化。
主要技术指标
从环境感知、数据分析、通信机制等多个方面，提升了面向动态环境的复杂软件系统持续性演化能力。
支持软件系统在运行过程中灵活调整、柔性适变。
相关成果
（1）基于多智能体的软件动态演化支撑环境；
（2）自适应软件体系结构建模工具；
（3）基于Agent自适应动态集成演化平台；
（4）面向动态演化的集成规则设计工具软件。
西安电子科技大学
2022-12-12
力-热-化多场耦合理论与数值模拟技术
随着人类对自然科学认识的不断深入以及现代工业技术的不断进步，特别是凝胶等软物质的应用、锂电池、燃料电池等技术的发展，人们逐渐认识到力热与化学作用之间也存在着不可忽略的耦合作用。本成果完成人通过引入化学反应进度，基于非平衡态热力学建立了一套适用于描述可变形固体材料质量传递、热传导以及化学反应耦合问题的力-热-化连续介质理论框架，该理论适用范围宽广，针对包含化学反应的各演化过程有相应的耦合动力学控制方程。针对所建立力-热-化多
哈尔滨工业大学
2021-04-14