本聚氨酯（SMPU）材料相较于传统高分子材料（PLA、PCL、PE、PP等）具有高力学性能、可记忆、可降解、低温加工、X射线可透性等特性。应用领域包括：医用和非医用。医用领域可用于骨修复材料，包括：可吸收骨钉、骨棒；脊柱：融合器；填充材料、修复再生材料，覆盖50%以上骨修复材料应用场景。非医用可用于膜材（包装）、模拟手术假体、建筑材料、石膏板假体等。材料性能优势如下： 1.力学性能突出 室温下，模量可达约3500MPa，拉伸强度约40～58MPa，拉伸断裂伸长率约32%。在人体内部生理条件下仍具有580～1200MPa的模量和25～35MPa的拉伸强度，拉伸断裂伸长率超过200%。 2.形状记忆 赋形和回复温度不超过50°C，利于实际应用。形状固定率大于97%，形状回复率大于86%。高形状回复应力：根据硬段的分子结构和硬段含量的不同，形状回复力在0.1～15.0MPa之间可调，且持续时间长，可达280小时以上。 3.能够完全填充 材料在形状回复过程中还能“自适配”不规则的复杂形状，使智能人工骨能够自动填充不规则的骨缺损区域，解决骨缺损修复过程中骨不连的问题。 4.微创植入 与传统的人工骨或其他骨科植入物以开放手术植入人体的实施手段不同，SMP制造的智能人工骨或其他智能骨科植入物（如椎间融合器、骨螺钉、夹骨板等）可以通过微创手术植入人体，然后在体内扩充。这种方法利用SMP及微创手术独特的优势，可以很大程度上减轻病人的痛苦并取得理想的医疗效果。 5.降解速率可调 通过调节硬段的分子结构和含量，可获得降解速率不同的线性SMPUs。     6.低温加工性能优异 挤出和注塑加工温度在110～130°C之间，远低于目前已经商品化的可降解医用高分子材料聚乳酸、聚乙二醇和聚乙醇酸的加工温度，加工难度和加工成本更低。

本成果来自国家级和省部级科技计划项目，是获得省部级和学会级三等以上奖励的重点纵向成果。食道癌变引起的食道狭窄等疾病是一种严重威胁人类健康的常见病。现在的治疗方法是用复杂的手术在病变部位植入金属类支架以支撑起狭窄段管腔。金属材料不降解还需二次手术取出以及手术繁琐、风险高等已成为医学界极具挑战性的难题。本成果针对传统金属类医疗器械（食道支架）不能降解吸收而需二次手术和外科植入手术繁琐等关键问题，研发出一类可完全降解吸收、并可利用体温产生形状记忆功能的新型高分子复合材料，建立了在动物体内三维管状支架的恢复模型，利用高分子材料的易加工变形和体内记忆恢复能力解决了金属支架难植入和不降解而需二次手术等难题。该成果获国家发明专利4项，获四川省科技进步奖（自然科学类）一等奖。

新型热致、电致形状记忆聚烯烃材料是以聚烯烃材料为基体，经特殊加工工艺制备而成。该材料能在90~100℃下或通100V以上的直流（或交流）电压，使常温（或高温）下的形变回复到近乎原来的形状，回复速度10-30s，回复率80-92%，固定率82-96%。并且这种记忆特性经多次反复后，不衰减。材料的力学性能与聚乙烯相近（图3）。 新型热致、电致形状记忆聚烯烃材料生产技术可根据制品形状记忆性要

浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队，便基于形状记忆聚合物，提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单，就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单，本领可不小，它可以把目标物体“锁”在体内，轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》（Science Advances）上，文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺，通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”？靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料，论其特殊，就特殊在它的“逆来顺受”：在外部刺激作用（如光、热）控制下，形状记忆聚合物可软可硬，在受到一定的外力作用导致变形后，它就能保持这个变形后的形状，可谓“顺其自然”；然而在一定的外部刺激作用下，它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略：第一步，就是抓取物体时，先在外部刺激作用下，让形状记忆聚合物变得柔软，趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中；第二步，去掉外部刺激，让形状记忆聚合物变回刚硬的状态，保持住该变形的临时形状，将物体“锁住”，从而把物体抓取起来；第三步，等把物体转移到目的地之后，再次施加外部刺激，形状记忆聚合物就会恢复初始形状，将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ，就好像是一把有魔力的万能锁，能锁住世间万物：为了获取 “ 猎物 ” ，它 先 变成柔软的橡皮泥，把物体柔柔地包住，然后变成坚硬的石头，把物体牢牢地锁住，等把物体 “ 押送 ” 到目的地，又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍，这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力，包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等；更厉害的是，它还能像壁虎一样， 粘附在物体表面 ，不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体，这个抓手又是如何发挥功效的呢？当物体尺寸小到微观尺度（100微米左右或者更小），物体受到的表面力，特别是与抓手的粘附作用强，会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中，抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取，不依赖抓手的粘附力，所以当粘附力给物体释放带来挑战时，就可以在抓手表面镀上一层特殊材料，或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附，从而实现物体释放。这样，即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球，也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车，可以用它在微观世界里搭建‘建筑’，制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说，“这个抓手在微观视角下还有一个优势，就是一个抓手就是数以万计的微观吊车，可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用，宋吉舟教授表示，在柔性电子制备中，最重要的一步就是微观元器件的快速组装，即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件，但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略，完全不依赖粘附，为柔性电子的制备提供了一种新思路，有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。

课题组开展形状记忆聚合物及其复合材料结构的研究，自主研发了适用于航天环境的多种类、不同系列的形状记忆聚合物材料，这些材料能满足高低轨道等不同极端空间环境的需求。与形状记忆合金不同，形状记忆聚合物是一种激励响应聚合物材料（图1），具有主动可控大变形（20%-500%）、驱动方式多样、刚度可变等特性，可被设计成集驱动与承载功能一体化的部件，结构简单，可靠性高，未来有望部分替代复杂的机电驱动系统。本次搭载的“基于形状记忆聚合物智能复合材料结构的可展开柔性太阳能电池系统”主要包括哈工大研制的形状记忆复合材料锁紧释放机构、形状记忆聚合物复合材料可展开梁和上海空间电源研究所研制的柔性太阳能薄膜电池。基于复合材料力学理论和结构精细化设计，形状记忆聚合物复合材料结构可以实现柔性太阳能电池的锁紧、释放和展开，及展开后高刚度可承载等功能。

本发明提供了一种记忆药瓶，属于医疗器械技术领域。它解决了药物易受污染且忘记是否吃过药的问题。本记忆药瓶包括瓶体和瓶盖，瓶盖包括内盖和外盖，瓶盖通过内盖螺接在瓶体开口处，内盖包括侧板一和顶板一，外盖包括侧板二和顶板二，侧板二内侧面上设有单向棘轮，侧板一外侧面设有环形槽一，且环形槽一内设有棘爪，单向棘轮置于环形槽一内并与棘爪相啮合，顶板一和顶板二上分别设有取药孔一和取药孔二，且能相对内盖旋转外盖使取药孔一和取药孔二错位或对齐，侧板二外侧面还设有慢回弹记忆海绵。将单向棘轮和棘爪相啮合并旋紧瓶盖，即可相对内盖旋转外盖使取药孔一和取药孔二对齐取出药物，转动外盖后记忆海绵能在一定时间内变形帮助记忆。

本项目经过多轮反复筛选历时三年最终设计了100多种结构化合物，并确定了具有促成体神经发生高活性的新专利骨架。该类化合物在1mg/kg仍然有非常高的显著活性，可以通过药物刺激大脑海马区的神经细胞再生，替换死亡的神经元细胞功能，从而增强与海马区相关的学习和记忆能力。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 随着社会的发展，人口老龄化速度正在加快，早老性痴呆症的发病率在65岁左右的老年人中约占10％，或有6000多万人患有不同种类的痴呆症。目前治疗阿尔兹海默症的药物均无法延缓痴呆症的进展。任何一个能成功治疗阿兹海默疾病的药物至少获取200亿的利润。本项目经过多轮反复筛选历时三年最终设计了100多种结构化合物，并确定了具有促成体神经发生高活性的新专利骨架。该类化合物在1mg/kg仍然有非常高的显著活性，可以通过药物刺激大脑海马区的神经细胞再生，替换死亡的神经元细胞功能，从而增强与海马区相关的学习和记忆能力。 本项目的药物属于小分子，结构稳定，非常易于工业合成。本项目的候选药物是促进患者自身提高大脑区海马神经发生弥补受损神经元的缺失功能，因此在疗效上与单纯抑制或是提高神经递质类水平药物相比存在巨大竞争优势。预估计，随着时间的推移，该候选化合物上市后，可以取代这些药物的总市场的50%-70%。目前已经获得中国和美国发明专利授权。

记忆力下降可严重影响人的生活质量，因此市场急需有效的改善 记忆的药品或保健品，但无奈的是这方面的产品还很少。因此，开发 有效的适应于改善记忆的药品或保健品非常必要。中药的多靶点特性 在改善记忆方面具有显著的优势。本项目开发的生脉复方不仅保留了 生脉复方改善记忆的功效，并且比未经提取的生脉复方原药效果更 好，可在制备改善记忆的药品或保健品中应用。

脑电信号作为人体重要的生理信息，已经被广泛应用于医学疾病诊断与治疗、人体潜能开发等方面。脑电图通过将电极接入被试对象的头皮，来测量大量神经元发放所形成的电场。脑电波作为能够体现大脑活动的信号中的一种，有方便检测、非侵入式且对被试对象友好等特点。一般认为，通过对大脑脑电波的检测并采取特定数据分析方法，有望将大脑的各项反应能力充分挖掘出来。近年来，脑电信号分析已成为认知神经科学领域的重要技术之一。大量研究表明，人类认知能力与脑电信号有关，其中工作记忆能力在认知中起关键作用。脑电信号具有数据量大、时间分辨率高、易受干扰等特点，给研究带来了不少挑战。杨立坚课题组使用样条函数，基于随机抽取的122名大学生志愿者训练集，以闭眼静息态下8个脑前区导联的脑电信号（图1），对20名志愿者测试集进行工作记忆能力的预测（图2），其确定系数R^2在多次随机试验下的中位数为68%，最低值大于50%，最高值72%（图3）。图1 ：试验中脑电信号记录的导联名称和位置图2：对某测试集计算的认知能力预测值与真实值的对比图3：对多次重复随机抽取的测试集计算的确定系数R^2箱线图杨立坚课题组依托10年来自身在函数型数据领域的研究成果，课题组2017级博士生张园园和2018级博士生黄昆在学习神经科学专业知识的同时，与机械工程系教授吴方芳和硕士生王健凯高效合作，分析季林红课题组的大学生志愿者脑电与认知能力数据。他们秉承“面向应用，背靠理论，写好算法”的统计学理念，把样条回归估计脑电信号的光滑轨迹，张量样条回归估计协方差函数，样条估计函数型主成分与得分等深刻的统计学前沿理论，结合LASSO回归，转化为快速准确分析脑电数据的算法（图4），从2018年12月开始仅用6个多月的时间，就很好地解决了基于工作记忆能力预测的问题，完成了这篇跨学科应用方法论文。图4：算法流程图

本发明涉及无损检测领域，具体涉及一种重构非均匀介质中的缺陷形状的方法，具 体包括以下步骤：首先利用超声波检测系统检测非均匀介质，获得非均匀介质中的缺陷回波 幅值，在计算机中利用工程计算软件进行程序编写，然后输入相应的缺陷回波的幅值即可实 现非均匀介质的缺陷形状的重构；所以本发明的重构非均匀介质中缺陷形状的方法简单方 便，能快速、准确、低成本的重构出非均匀介质中三维缺陷的形状。