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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
助老助残高端服务机器人关键技术开发及应用
助老助残高端服务机器人，是为了满足老年人和残障人士的生活需求、医疗护理需求而研制的高科技产品，是在第一代智能护理床的基础上开发的第二代产品，主要包括智能轮椅、智能护理床、可穿戴设备、陪护机器人、康复训练设备、慧明PAD等产品。这些产品能有效解决随着人口老龄化严重、年轻群体迫于社会压力无法全职照看老人以及社会护理人员短缺等问题。
南京理工大学
2021-04-14
荒漠灌木抗逆种苗培育及荒漠区植被恢复技术推广
Na+是荒漠植物适应干旱环境时最主要的渗透调节剂，适量的Na+既可增加荒漠植物梭梭、白刺、霸王和红砂的生物量又能提高其抗旱性。目前白刺种子的催芽方法费时费力，我们经实验获得了一种能促进白刺种子快速萌发的新方法，获国家发明专利——《促进白刺种子快速萌发的方法》。其创新点在于首次在10 天内使白刺种子的发芽率由不发芽提高到69%；转化途径为用该技术缩短白刺育苗时种子的催芽时间并显著提高发芽率。 技术特点： 该成果的应用不仅可减
兰州大学
2021-04-14
生物基无毒增塑剂高效制备技术的研究及产业化应用
随着石化增塑剂引发的健康安全与环境污染问题的日益严重，以生物质发酵制得的柠檬酸为原料的柠檬酸酯类增塑剂，作为无毒增塑剂的首选品种，受到日益广泛的关注。其中乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）受到美国食品与药品监督管理局FDA的认证为绿色无毒增塑剂，许可用于食品包装材料。然而，目前柠檬酸酯类行业普遍存在生产效率低、生产工艺复杂、产品质量不稳定、环境污染严重等问题。本项目针对高效催化技术的开发、连续一体化工艺研究及新品种的开发等三个方面展开研究，创制了新型绿色催化体系，开发多釜串联连续化生产技术，大幅实现工艺
南京工业大学
2021-04-14
新型复合材料夹芯结构关键技术、产品研发及应用
项目团队经过10多年技术攻关，发明了创新型格构增强复合材料夹芯结构，以泡沫和轻木为芯材，以复合材料为面层及格构腹板，制备出系列复合材料梁、板、柱及实体构件。 显著优点：高抗力、高延性、高耐候。解决难点：将真空导入工艺引入超大/异型构件的成型制造，攻克了树脂浸渍及流动的精准控
南京工业大学
2021-04-14
工业废水中低浓度甲醛处理及资源化新技术
甲醛是一种重要的化工原料，在化工﹑制药等化学合成及其他工业领域，尤其是在农药、建材、医药等合成领域有着举足轻重的作用。这些生产过程中也往往排出大量的高浓度甲醛废液和废水，若不加以回收和治理，它所引起的环境污染也是非常严重的。然而，甲醛的治理是全球性难题，尤其是高浓度甲醛废水（≥１％wt）的治理，由于它不能直接进生化池，因此，一般是先采用大量加入强氧化剂的方法加以还原处理，将甲醛浓度降低至500mg/L以下再进生化池处理。不过上述方法既浪费资源又需高额的处理费用，并非理想之法。 处理高浓
南京大学
2021-04-14
具有抗菌性能的锍盐类阳离子聚合物及制备技术
【技术背景】
细菌是感染疾病和食源性疾病中常见的病原体，特别是在医疗资源匮乏和公共卫生相对差的地区，细菌感染己成为近年来主要的健康威胁之一。目前，针对细菌感染问题的主要处理方法是使用抗生素。但是，近年来由于抗生素的滥用，导致了全球范围内细菌耐药性的增加以及耐药菌感染的不断加剧。因此，开发新型高效的广谱抗菌材料势在必行。
抗菌材料是指其本身具有杀灭或者抑制微生物生长的材料的总称，一般根据其结构的不同可以分为以下几大类：无机抗菌材料、有机抗菌材料、有机无机复合抗菌材料、天然抗菌材料以及高分子抗菌材料。其中，高分子抗菌材料基于天然及有机抗菌材料进行开发，将二者优势结合在一起，其最大的优点是分子结构的可设计性。
【痛点问题】
目前已经有研究者开始尝试合成锍盐聚合物并将其作为抗菌类产品使用，如Kanazaw等的合成4 -乙烯苄基四亚甲基锍四氟硼酸盐聚合物，结果显示该类聚合物只对金黄色葡糖球菌在内的革兰氏阳性类细菌抗菌活性较高，而对大肠杆菌在内的革兰氏阴性类细菌的抗菌活性较低，广谱性较差。而Hirayama合成的三（正烷基苯基）锍盐（TAPSs）虽然抗菌活性高，但是其急性毒性和皮肤刺激比较强。由此，合成出毒性低且具有广谱抗菌性的锍盐类阳离子聚合物仍是本领域所面临的技术难题。
【解决方案】
本成果提供了一种具有抗菌性能的锍盐类阳离子聚合物及制备技术，该类基于锍盐的阳离子聚合物具有较低的红细胞溶血毒性：本成果锍阳离子聚合物在浓度HC50≥5300µg/mL时，其红细胞溶血率依旧≤50%，具有良好的生物相容性，可以达到抗菌剂使用的安全要求；具有优异的抗菌效果，杀菌速度快，抗菌效果突出。在聚合物浓度为100µg/mL时，即可对革兰氏阳性类细菌及革兰氏阴性类细菌均有99.9%的杀菌率，杀菌活性高，具有广谱抗菌性能。
华中科技大学
2022-05-16
乳清废液综合利用技术及乳清奶酪的工艺开发
一、成果简介 乳清液是奶酪生产过程中排放的废液，平均每生产1吨新鲜奶酪大约有9吨的废液排出。乳清废液含有丰富 的蛋白质、脂肪、乳糖及矿物质等营养物质。无处理排放不仅造成营养物质的大量流失和浪费，同时也对自然环境造成严重的污染和破坏。尽管乳清废液的循环利用技术在国外已有较大发展，但由于东方人对西方奶酪风 味的接受程度较低，综合开发利用乳清废液在国内尚未引起人们的普遍关注，因此对乳清废液
中国农业大学
2021-04-14
酿酒葡萄栽培及葡萄酒酿造全程控制关键技术
一、成果简介 我国葡萄酒主产区多属于大陆季风性气候区，完全不同于欧美国家的地中海气候或海洋性气候条件，这就造成了在酿酒葡萄的品种选择、栽培模式和浆果成熟控制上明显有别于欧美地区。为此,本项目在多年理论研究 的基础上，开发了从优质酿酒葡萄栽培到葡萄酒全程质量控制技术，针对产区气候特点，进行葡萄架式选择，水肥管理、树形管理、采收标准、配套工艺参数等方面，并在多个产区实施，取得令人瞩目的成果。此外，
中国农业大学
2021-04-14