01. 成果简介 世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。图1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系统02. 应用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收声和发声于一体，可直接贴附于失语者喉部，并将喉部的不同动作转化为对应声音，有望帮助失语者正常与他人“交谈”。在未来，该器件将与声纹识别、机器学习等技术结合，在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。03. 知识产权 已获得国家发明专利授权2项。04. 团队介绍 本成果项目团队负责人为任天令教授，清华大学信息科学技术学院副院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，清华大学环境与健康传感技术研究中心副主任。担任IEEE电子器件学会副主席（中国大陆首次）、国际微电子领域顶级学术会议IEDM执委（中国大陆首次）、IEEE电子器件学会教育委员会主席（中国大陆首次）、中国微米纳米技术学会理事等。近年来，承担国家自然科学重点基金、国家重大科技专项、国家公益性行业科研专项、国家重大仪器专项、国家863计划、国家973计划等多项国家重要科技项目，做出一系列具有重要国际影响的创新学术成果。主要研究方向为智能微纳电子器件、芯片与系统，包括：智能传感器与智能集成系统，二维纳电子器件与芯片，柔性、可穿戴器件与系统，智能信息器件与系统技术等。在国内外重要学术期刊和会议发表重要SCI期刊论文400余篇，国际微电子领域顶级学术会议IEDM论文11篇；获国内外发明专利70余项，入选2018年爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”（微电子领域唯一入选者）。获2018年电子学会自然科学一等奖，“石墨烯智能人工喉”荣获科技导报评选的2017“中国十大重大技术进展”，“人工智能微纳电子器件”荣获2017“清华大学十大重大学术成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全国科技活动周被评为“最受公众喜爱项目”，还入选2018年中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品（从1082项创新产品中脱颖而出）。团队成员有副教授、助理教授、助理研究员等7人。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。

近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。 阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。 石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用 近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。 本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。 论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756

研究领域 以企业的生产需要为出发点，以研发新产品、新设备、新工艺为目标，进行光机电一体化成套设备及新技术的研究与开发，解决企业发展过程中的瓶颈问题。围绕创新制造工艺、机电控制及自动化，开展绿色化、系统化智能机电一体化技术及其在生产过程中的应用研究。主要研究方向有：（1）绿色新能源生产技术及设备（2）特种加工机械（3）新型包装机械（4）根据企业实际需求定制光机电一体化成套设备（生产线）的研发。科研成果及简介 所承担主要项目： 锌空燃料电池极片干嵌法成形过程控制的理论与技术(国家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切机CL1224 （国家科技部） ·机械软起动控制系统的开发（天津市教委） ·柔性传动行星轮差速机构的研究 （河北省教育厅） ·机械液压自动控制软启动系统（石家庄科技局） ·自动分页装订机的开发研究（河北省教委） 横向课题： 纸管机开发（天津巨业衣架制造有限公司） 盘料螺纹钢滚丝机（天津市天鹏建筑器材有限公司） 五金平台自动机械手的研制（庆辉五金制品有限公司） 乒乓胶皮海绵上料系统的研发（天津七二九体育器材开发有限公司） 电池极片卷绕设备（海裕百特锂能设备有限公司） 锂电池极片轧制卷绕线 ； 流延膜挤压收卷装置及控制系统的合作研发； 瓦棱机生产线控制系统的研制； KSQ-500电池极片卷绕设备开发 木工挖船机（威卢克斯有限公司） WS-260卫生巾生产线获奖与专利一种布料机                  发明专利           专利号：200910068754.x一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号：200910069172.3一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号：200910069171.9一种双向水泥土搅拌桩钻杆    发明专利           专利号：200910069170.4一种收获机                  发明专利           专利号：200910069269.4可转让项目 可承担（合作开发）科研项目与技术合作光机电一体化成套设备（生产线）的研发

重庆大学附属三峡医院作为重庆市指定的渝东北片区新冠肺炎医疗救治定点医院，采取多学科会诊、中西医结合协同治疗等方式积极开展救治工作。中医药张先祥团队启动新冠肺炎“五位一体”临床治疗研究。研判疫情特征，拟订中医预防用处方，在全院临床科室推广应用，累计发放预防用中药汤剂2.6万袋，颗粒剂6000余袋。其中医预防用处方能够改善患者临床症状，抑制炎症反应，促进肺部炎症吸收。目前医院中医救治组形成了基本共识，在国家方案基础上，起草了附属三峡医院治疗点的中医诊疗方案，并在临床应用过程中不断优化。 在专家组的指导下，中医药累计干预患者 160人，250人次，临床证明中医药干预可以改善患者临床症状，抑制炎症反应，促进肺部炎症吸收，缩短患者住院日，降低患者费用，充分发挥了中医药的简便效廉的作用。目前出院患者住院日在 9 天左右。经过医护人员精心诊治截至2月12日，累计收治新冠肺炎确诊患者204例，治愈出院60例。 重庆大学附属三峡医院重症病区医生讨论

五官科综合治疗设备的控制系统，它包括（电动）治疗椅的控制系统和治疗台的控制系统两部分。治疗台为医生进行诊查和手术时提供相关诊疗器具、器械的操纵，如喷吸枪、电暖气、照明灯等启闭；通过调节治疗椅椅座的上下和椅背的俯仰，选择合适的姿势，从而方便五官科医生为病患者实施诊查和手术。其中，治疗椅椅座的上升和下降由垂直放置的电机控制；而治疗椅椅背的前倾和后仰由水平放置的电机进行控制。 治疗椅控制系统由单片机控制系统、动作执行系统和控制显示系统三部分构成。单片机控制系统由ATmega32L单片机、电流放大电路、光电耦合器件、达林顿（Darlington）驱动器件和继电器组成；动作执行系统则分别由控制椅座上下运动和椅背俯仰运动的两个直线电机组成；而控制显示系统则由控制面板按键、指示灯、蜂鸣器（Beep）及脚踏开关（Foot switch）等组成，控制面板按键有设置键（SET），常用设置I、II、III（电动椅椅座和椅背的三个常用位置设置键），控制电动椅上下运动的UP键和DOWN键，控制电动椅俯仰运动的FORW键和BACK键，使两个电机回到起点ORIG键，自动/手动选择A / M键。 治疗台上放置集束光斑照明灯、电暖气、喷吸枪等。集束光斑照明灯无热辐射，光照度不太强，额定电压供电。灯的开关通过控制面板上的按钮控制。治疗台上一般装有4支药物喷枪、1支污物吸枪、暖风器、漏电开关、过载和短路保护装置等。喷枪由供气泵（空气压缩器）提供工作气压，吸枪由负压泵提供负压。 治疗台控制系统也由单片机控制系统、动作执行系统、控制显示系统三部分组成。单片机控制系统由ATmega32L单片机、电流放大电路、光电耦合器件、达林顿驱动器件、继电器组成；动作执行系统由空气压缩机、真空泵、电暖气、照明灯等组成。其中，空气压缩机给喷枪提供工作气压，真空泵给吸枪提供工作负压，电暖气则是暖风设备，照明灯提供照明；而控制显示系统则由控制面板按键、状态指示灯及蜂鸣器组成。 治疗台主要设置除了没有脚踏开关的设置外，同治疗椅的控制面板设置一样，即通过治疗台控制面板进行治疗电动椅的极限位置设置、常用位置设置，这是通过治疗台和治疗椅之间的串行通信实现的。

研发阶段/n内容简介：本项目是为轻工业机械配套的计算机控制设备。执行部件为交流侍服驱动系统。经运行证明，该系统性能稳定、可靠，控制精度达到±5?m，钻孔速度达到12孔/秒，属于高速钻床，比香港产同类型产品速度提高了近一倍。本课题解决了两个难题：一是高速数据通信问题；二是工业现场抗干扰问题。目前我们正在准备开发第三代数控系统，已经有了初步成果。技术指标：控制精度可达到±0.5μm。在塑料、木质工件上钻速度最高可达到12孔/秒，五轴同动，单轴速度达到1.2米/秒。应用领域：本控制系统适用于五轴同动的各种

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 田洪源 电气信息学院/自动化 2020/2024 202031070296 车斐 电气信息学院/自动化 2020/2024 202031070286 蒋佳芯 临床医学院/临床医学 2020/2025 20200619330221 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 青小渠 电气信息学院 副教授 控制科学与工程 刘强 电气信息学院 讲师 控制工程 四、项目简介 冰粉，是源于四川的著名甜品小吃，具有品质嫩滑、清爽可口等特点，近年来在西南地区甚受欢迎，市场发展潜力巨大。但传统冰粉行业的制作方式及营销模式均较为原始，难以满足当下数字化经济的发展需求。随着自动化、无人化概念不断融入人们的生活中，智能化餐饮设备的市场需求不断提升，尤其在“后疫情时代”，智能化无人售卖在多个环节减少了人与人的接触，这种购买方式不仅代表着未来的趋势，巨大而传统的冰粉市场也需要相关智能设备的赋能来提高竞争力。 在冰粉行业领域，智能无人化的冰粉制作售卖机器，相较于传统冰粉，在制作成本、店面成本及人工成本等诸多方面均有明显优势。如今冰粉的多样性发展，已经不仅仅在夏季受欢迎，甚至在冬季也有一定的市场份额，尤其在商超、景点等人流量大的场景，需求量明显增长，使得我国冰粉市场呈现高增长态势，经川内实地考察，目前成都的冰粉店数量较少，仍难以满足消费者需求，尤其需要低成本无人化的智慧无人冰粉制作售卖机器填补市场空白。 本团队（志向先驱者）是一个以智慧无人冰粉设备为主要研究领域，以自主研发的全自动冰粉机为核心产品，通过物联网实现门店开放、设备交互、资源共享。致力于国内无人化智慧冰粉行业探索及其智能设备研发的科技团队。 团队所研发的全自动冰粉机设备集各种自动化技术研发，通过基于互联网的远程监控管理系统，集冰粉自动制作、打包和手机下单售卖等多项功能，实现无人化经营，具有占地小、功能多、适应性广、成本低等特点，为当今快节奏的生活方式提供有效的购买冰粉解决方案。团队（公司）通过远程的管理中心，监控机器的运行情况。同时设备可作为广告载体，根据大数据分析，为消费者带来优质服务的同时为合作商家产生传媒效益。项目设备组成的智能无人小型冰粉“门店”适用于景点、商超等多种场所，可实现长期自动化运营。 团队成员包含“双一流”高校自动化、机械设计、食品质量与安全等多领域专业人才，兼具软硬件开发及学习能力，热爱创新制造和设计新型运营模式，成员多有大量商业实践经历，具有敏感的创新意识和丰富的市场经验。项目初代样机已处于试用阶段，累计申请各类国家专利十余项，作为西南石油大学开放实验重点项目、国家级大学生创新创业训练计划成功结项，同时与多家公司已达成意向合作关系。 团队自成立之初，就立下助力本土传统行业智能化转型发展的崇高目标，秉承“自主研发，专利先行，多方合作”的发展理念，坚持“以才为本，校企协作，软硬兼施”的战略方针，力图从成都起源，将川渝的特色冰粉推向全国，助力传统冰粉行业的智能化升级，服务更多市场和消费者。