原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)，是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。 原子力显微镜主要由带针尖的微悬臂，微悬臂运动检测装置，监控其运动的反馈回路，使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件，计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测，当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时，检测该斥力可获得表面原子级分辨图像，一般情况下分辨率也在纳米级水平。AFM 测量对样品无特殊要求，可测量固体表面、吸附体系等。

在电子/微电子工业高速发展时代，电磁屏蔽材料是防止电磁波污染所必需的防护性功能材料，是目前高新技术领域中的新型电子材料，其屏蔽性能与材料的化学、物理、机械性能都将随着电子工业和通讯技术的飞速发展而日益改善和提高。电磁屏蔽(EMI)用导电塑料是一种防止电磁波污染的重要防护性功能高分子材料。

项目简介 原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)，是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。原子力显微镜主要由带针尖的微悬臂，微悬臂运动检测装置，监控其运动的反馈回路，使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件，计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测，当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时，检测该斥力可获得表面原子级分辨图像，一般情况下分辨率也在纳米级水平。AFM 测量对样品无特殊要求，可测量固体表面、吸附体系等。a 传统的商业CAFM 针尖图  b 覆盖有石墨烯层的CAFM 针尖应用范围原子力显微镜(AFM) 在许多基础研究领域中得到广泛使用，是超微观察工具，特别是对于不具有导电性的生物样品和有机材料等，AFM 同样可以提供较高分辨率的表面形貌图像。同时，AFM 还具有操纵和改造原子、分子世界的手段。原子力显微镜为了避免加宽效应，一般通过电子束加工针尖使其曲率半径达到几个纳米，来提高图像的分辨率和准确度。但仍然存在着一些局限性，例如：针尖性质的变化很大，获得高分辨率的图像变得很难。另外，针尖扫描时的磨损对分辨率也有影响。AFM 能获得原子分辨率，主要是因为在其针尖的表面存在着原子级的突起，构成了与样品的实际接触。但是这些突起的尺寸形状和化学组成是未知的，而且在实验中经常发生改变，因此获得可信赖的针尖是成像过程中获得高分辨率的关键。不同的针尖适用于AFM 不同的应用领域。导电原子力显微镜（CAFM）采用固体金属作AFM 的针尖，对材料进行纳米尺度的电学表征依然存在着同样的困扰。 项目阶段北京大学工学院研究团队利用单层石墨烯包覆CAFM 金属针尖，发现石墨烯包覆的针尖保留了包覆前针尖的形状，并且包覆的针尖能承受非常高的电流和摩擦力。新型针尖具有稳定、耐磨、寿命长、图像失真度低等优点，很好的解决了现有AFM 针尖中存在的问题，提高了AFM 的仪器性能。知识产权该项研究已经申请了欧洲专利，纳米技术设备领域的诸多公司表现出了对该项研究成果的强烈兴趣。合作方式 技术转让、合作开发、技术入股。

透明导电氧化物薄膜具有良好的导电性能和透光性能，广泛应用于平面液晶显示（LCD）、电致发光显示（ELD）、等离子体显示（PD）以及太阳能电池、热镜、电磁屏蔽等。在相当一段时间内, In2O3：Sn (ITO) 薄膜作为一种典型的透明导电氧化物薄膜得到了极广泛的应用，但ITO 薄膜中的铟有毒，在制造和应用中对人体有害；ITO 中的In2O3 的价格昂贵,成本较高， ITO 薄膜易受氢等离子体的还原作用，这些缺点在很大程度上限制了ITO 薄膜的研究和应用。新型透明导电ZnO :Al (AZO) 薄膜中的ZnO 价格便宜,来源丰富,无毒,并且在氢等离子中稳定性要优于ITO，在很多领域特别是太阳电池领域具有逐步取代ITO薄膜的趋势。本产品是多层ZAO透明导电膜，具有透过率高和电阻率低的优点，而且非常适合制备绒面，可作为陷波结构应用于薄膜太阳能电池中。 透明导电膜的主要性能指标有两个：透过率和方阻。产业化对透明导电膜透过率的要求一般要达到80%以上，南韩的Ｗｏｏｎ－ＪｏＪｅｏｎｇ制备的ZAO膜在可见光区域的平均透过率大于９５％，是国际最高水平。国外科研人员制备的ZAO透明导电膜室温电阻率最低可达3×10-4Ω·cm，方块电阻最低可达3Ω/□。国内制备的ZAO透明导电膜一般平均透过率约为80%，电阻率在10-3数量级。 本产品具体性能指标是：透过率＞85%，方阻<50Ω/□。 太阳电池是正在蓬勃发展的产业。国务院刚刚颁布的《可再生能源中长期发展规划》中明确提出：到2010年，太阳能发电总容量达到30万千瓦，其中全国将建成1000个屋顶光伏发电项目，总容量5万千瓦，大型并网光伏电站总容量2万千瓦；到2020年，太阳能发电总容量达到180万千瓦，其中全国建成2万个屋顶光伏发电项目，总容量100万千瓦，太阳能光伏电站总容量将达到20万千瓦；另外，光伏发电在通讯、气象、长距离管线、铁路、公路等领域的应用，计划到2010年也将累计达到3万千瓦，到2020年将达到10万千瓦。而全球太阳能光伏市场将从2000年的10亿美元到2015年扩大到1500亿美元。透明导电薄膜是太阳电池中关键的薄膜，需求巨大。

随着科学技术的进步，特别是电子工业、信息技术等的迅速发展，对于具有导电功能的高分子材料的需求愈来愈迫切。世界各国无论是学术界还是产业界都在积极地对这一新兴功能材料进行研究与开发。通过掺入导电填料使绝缘的高分子材料获得导电性是一种实用、简便而经济的制备复合材料的方法。早在20世纪60年代，国际上就已开始对复合导电高分子材料进行研究，并在70年代中期开始了工业化生产和应用，发展速度异常迅猛。

在电子/微电子工业高速发展时代，电磁屏蔽材料是防止电磁波污染所必需的防护性功能材料，是目前高新技术领域中的新型电子材料，其屏蔽性能与材料的化学、物理、机械性能都将随着电子工业和通讯技术的飞速发展而日益改善和提高。电磁屏蔽(EMI)用导电塑料是一种防止电磁波污染的重要防护性功能高分子材料。

可以量产/n表面施胶剂是一种通过浸润表面施胶工艺，以满足规定的纸张抗水 防渗能力效果的一种新型造纸化学品助剂。该产品是采用特殊的聚合工 艺制备的阳离子型纳米聚合物乳液，经应用实验证明：其性能已达到了 国际先进水平，与国内外同类产品相比具有明显的性能优势：（1）低粘 度，粘度值（25℃）10-20mPa·S，固含量 30±1%；（2）乳胶粒粒径小， 平均粒径：80-120nm；（3）良好的储存稳定性；在(-5～+55℃)保持 6 个月不分层、不浑浊；（4）具有优良的抗水性能；（5）低成本。 该项目于 2009 年通过省级鉴定，项目具有技术先进、投产迅速、需 求量大且环保等优势，属“绿色造纸化学助剂”产品。 按目前市场同类产品的销售价格为 5000 元/吨，原料成本 3200 元/ 吨，以 10 个年产 10 万吨规模的小型造纸厂为例，纸产量为 100 万吨， 以每吨纸需用产品量为 2.5kg 计（140g 瓦楞纸），该产品年需求量为 2500 吨，年产值达 1250 万元，销售毛利润为 450 万元。

项目成果/简介:利用集成技术生产多效性琼胶，生产节水、节能、减少环境污染的新的生产工艺和多样化。多功能性产品。琼胶生产的在线检测控制技术（增量处理技术）。液态体系胶的生产技术。琼胶寡糖的生产工艺与构效。江蓠（功能）食品开发（凉粉、果冻）。项目阶段:工业化生产阶段效益分析:据报道目前世界琼胶年需求量在20000吨以上，但世界琼胶产量仅为10000吨左右。因此国际市场琼胶价格逐年上升，目前优质琼胶价格为2万美元/吨左右。我国目前琼胶产量约为500吨/年，仅占世界总产量的5%，而且生产出的琼胶质量差，主要体现在凝胶强度低，很大一部分在400g/cm以下，色泽达不到要求。因此我国目前琼胶生产远远满足不了国内外市场的需要，具有很大的市场前景。我国是海藻养殖大国，具有长远的海岸线和海藻养殖带。海藻资源的高值化开发利用和深加工是我国目前科研和生产领域的主攻方向，因而根据目前的生产原料特点和资源状况，拟进行琼胶加工机理的深入探讨。通过生物转化，酶技术定向修饰和化学改性解决生产中技术性难题和提高产品品质，突破多样化应用瓶颈，促进我国海藻工业的发展，利用海藻资源和技术的双重优势获得新的经济增长点。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:201710402964.2 ZL201510660247.0技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

本项目研制了新一代LED封装胶，并建立了新的胶联理论和方法，解决了以往封装胶合成过程中需要金属催化剂而引起的金属残留问题，提高了封装胶材料的性能和寿命，相对于现用的市场上的国外标杆产品，北航自主开发的新一代LED封装胶在耐老化性能、抗黄变性能方面通过了更为苛刻的实验测试，且原材料成本仅为同类产品的1/10。 本项目拥有完全自主知识产权，所研发的含环硅氧烷机硅材料，具有多重可替换的官能团，能够容易地引入苯基、卤族元素或者硫、磷等杂原子,可以提高有机硅封装材料的折射率，进一步提高LED的光输出效率的同时，无需金属催化剂即可交联，无催化剂残留。 产品容易实现工业化，原材料为市场上常用化工原料，来源广泛，货源充足，且生产制备过程中无需复杂昂贵设备，生产过程环境友好，有利于大规模工业化生产。最终产品为液态，容易转移和运输，客户容易操作。 目前国内封装胶总体市场规模 16 亿左右，其中低折射率国产封装胶基本上实现了 100%的国产化，而高折射率国产封装胶也已经占据国内市场份额的 60%左右，但是很多国产胶水仍然存在低端化同质化、品牌认可度不高等问题，这些问题亟需改善。 国产化进程加快，国产 LED 封装胶产品已经在中低端领域全面替代了进口封装胶，高端市场呈现进口替代的趋势。高折射率硅胶销量占比提升。

本项目研制了新一代LED封装胶，并建立了新的胶联理论和方法，解决了以往封装胶合成过程中需要金属催化剂而引起的金属残留问题，提高了封装胶材料的性能和寿命，相对于现用的市场上的国外标杆产品，北航自主开发的新一代LED封装胶在耐老化性能、抗黄变性能方面通过了更为苛刻的实验测试，且原材料成本仅为同类产品的1/10。 本项目拥有完全自主知识产权，所研发的含环硅氧烷机硅材料，具有多重可替换的官能团，能够容易地引入苯基、卤族元素或者硫、磷等杂原子,可以提高有机硅封装材料的折射率，进一步提高LED的光输出效率的同时，无需金属催化剂即可交联，无催化剂残留。 产品容易实现工业化，原材料为市场上常用化工原料，来源广泛，货源充足，且生产制备过程中无需复杂昂贵设备，生产过程环境友好，有利于大规模工业化生产。最终产品为液态，容易转移和运输，客户容易操作。