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新型光伏农业系统
光伏农业行业面临光伏发电和植物生长“争光”的矛盾，本项目利用低成本的聚合物多层膜将农作物光合作用所需要主要光谱成分滤出来，其余大部分太阳光都反射， 这样在投射到农地表面的太阳光就大幅减少，水蒸发也会大幅减少，同时采用现代太阳能聚光光伏技术将 80%以上太 阳光收集起来用于发电，实现“种地”+“发电”两不误。 可提高农户收入，并从源头上帮助实现中国大片干旱缺水农地水蒸发与降水量的平衡。
中国科学技术大学
2021-04-14
新型光电材料与器件
东南大学
2021-04-13
新型能谷光子晶体
一种新型能谷光子晶体。利用其内禀的能谷自由度，在不依赖自旋轨道耦合效应前提下，实现了能谷附近的能带劈裂，从而提出了类比电子能谷霍尔效应的光学赝自旋-路径关联传输，即光子能谷霍尔效应。通过分析该普通光子晶体内的手征量，实现了赝自旋能流的单向传输。更为有趣的是，文章还在单一体系中，对能谷和拓扑两个自由度进行独立调控，实现了全新的拓扑光子界面态。研究表明，实现有效的拓扑光场调控，将有利于更多基本量子物理问题的实验证实；同时，也为下一代光信息传输和处理，尤其是在光自旋和轨道角动量运用等方面，带来了新的有益启示。
中山大学
2021-04-13
新型静电飞行器
微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。
为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。
该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。
静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。
电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。
在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。
北京航空航天大学
2024-07-19
新型径向流动反应装置
反应装置是化工厂的核心，而径向反应装置气体流通路径短、压降小、可使用小颗粒催化剂等优于传统固定床反应装置的技术特征，在苯乙烯、催化重整、芳烃异构和歧化等化工装置上被广泛应用，但技术十分复杂。
本项目在对径向反应装置进行长期分析和深刻的理解后，经过大型冷模试验研究、计算机模拟和工程放大，从理论上、结构上和关键技术上进行了突破，发明了大型化的新型径向流动反应装置。实践证明发明的大型径向流动反应装置运行平稳节能，各项技术指标达国际先进水平。
（?）发明了催化剂自封式结构，在催化床封造成轴向和径向的二维流动，消除滞流区，提高催化剂利用率，简化结构，国内外首次应用于负压脱氢装置；
（?）发明了新型离心式Π型径向流动技术，流体由始端控制，催化床层的流场优化，国际上首次应用于催化重整；
（?）发明了高均匀度的径向流体均布技术：导流锥设计技术、双流道优化组合技术、催化剂支承结构技术等，从而保证了乙苯脱氢和催化重整的薄催化床层内流体均布；
（?）发明了快速喷射流混合器技术，适应超短停留时间，满足苯乙烯反应装置对反应介质高度混合要求；
（?）发明了高温再热器技术，反应器体外逆流换热，减少负压空间，解决热膨胀，高温蒸汽入口温度下降，降低高温材料的使用温度、制造难度和设备费用；
（?）开发了反应装置的新放大方法。
华东理工大学
2021-04-13
新型飞轮储能装置
本成果涉及的飞轮储能装置基于永磁偏置磁悬浮轴承与双凸极电机集成化技术，永磁偏置磁悬浮轴承能够实现对转子位移的主动控制，且具有较小的能量损耗，适合应用于转子质量重、转速高的飞轮储能系统中。双凸极永磁电机采用永磁体来提供励磁磁场，具有较高的效率和较大的转矩，且转子结构简单，适合高速运行。鉴于两者都是采用永磁体来提供静态磁场这一共同特点，本项目提出了利用同一永磁体同时为磁悬浮轴承提供偏置磁场，为电机提供励磁磁场的思路。此外，鉴于混合励磁双凸极电机能发挥永磁高效与电励磁方便调节磁场的优势，使电机在电动运行情况下保持较高效率的同时，扩大调速范围；发电运行时，又能够实现宽转速范围内的稳压输出。
南京工业大学
2021-01-12
发现用于胃癌诊疗的Fe(III)激活、溶酶体靶向铱(III)前药
一例基于铱(III)配合物的胃癌诊疗试剂（FerriIridium）。FerriIridium可被肿瘤细胞溶酶体的不稳定铁池（LIP）特异性激活，生成兼具抗肿瘤活性与磷光发光的次级产物。据了解，这是首例Fe(III)激活的溶酶体靶向铱(III)前药用于胃癌诊疗。 肿瘤微环境与肿瘤生长、免疫逃逸、耐药性获得、肿瘤炎症等息息相关，针对肿瘤微环境的识别探针或抗肿瘤前药的研究，特别是二者合一的诊疗一体化试剂，在肿瘤诊断、精准治疗等领域具有广阔的应用前景。 铁通常被认为是非致癌元素。近期的研究表明，肿瘤的形成和生长与细胞中铁的过量存在具有正相关性。由于铁与细胞内的氧化循环、自由基生成有着密切的联系，铁稳态失调在癌症等多种疾病中被发现。但是针对肿瘤细胞不稳定铁池(LIP)的抗肿瘤诊疗一体化试剂目前尚鲜见报道。 FerriIridium对肿瘤细胞和正常细胞具有高选择性。低毒的FerriIridium通过胞吞途径被胃癌细胞摄取后，儿茶酚基团与溶酶体中的三价铁离子螯合并被其氧化产生中间体。在溶酶体的酸性条件下，中间产物进一步水解生成对苯醌类化合物和具有线粒体靶向性的配合物Ir-NH2。对苯醌类化合物和Ir-NH2通过干扰细胞呼吸链、产生活性氧物质实现协同抗肿瘤效果。连续两周的给药后，FerriIridium在裸鼠肿瘤模型中表现出了非常良好的抗肿瘤活性。此外，利用Ir-NH2的强磷光发射，在细胞层次和裸鼠肿瘤模型中均实现了对于胃癌细胞的识别。
中山大学
2021-04-13
一种用于 FCB 法自动焊高强韧性药芯焊丝材料
本发明的一种用于 FCB 法大线能量埋弧自动焊的高强度、高韧 性药芯材料，用于细化焊接热输入量大于 150KJ/cm 以上焊缝金属的晶 粒，提高焊缝金属的强度与韧性。药芯焊丝材料是用 SPCC 市售钢带， 包覆各种合金粉。包覆的各种合金粉为：硅钙合金，电解锰，钒铁， 钛铁，氮化铬，钼铁，氧化物稀土铈，雾化铁粉。本发明用 Ti、V 的 氮化物与 Ce 的硫化物作为细化焊缝金属的质点，拖拽奥氏体晶界的迁 移和晶粒长大，细
华中科技大学
2021-04-14
用于肿瘤磁热协同治疗的铁磁响应性载药胶束
化学与化工学院陆杨研究员课题组与中国科学技术大学俞书宏院士团队以及华南理工大学杨显珠教授课题组合作，以具有粘流态内核的mPEG-b-PHEP胶束作为纳米载体，包载磁性纳米立方体和具有肿瘤杀伤效果的中成药有效成分大黄素，实现恶性肿瘤的核磁共振造影成像（MRI）引导的磁热-化疗联合治疗。该研究提供了一种有效增强磁热治疗效果的方案，相关成果以“Ferrimagnetic mPEG-b-PHEP copolymer micelles loaded with iron oxide nanocubes and emodin for enhanced magnetic hyperthermia-chemotherapy”为题发表在《国家科学评论》（National Science Review 2020, 7, 723-736）期刊上，论文的共同第一作者是化学与化工学院博士生宋永红和华南理工大学博士生李冬冬。磁热疗是指通过将磁性介质递送到目标病灶区域，在交变磁场中磁性介质产生的局部高热可以迅速杀死肿瘤细胞。由于磁热疗具备非侵入性以及无治疗穿透深度限制等优势，已经在深层肿瘤的临床治疗展现出潜力。但是临床中使用的磁性材料热转换效率低，为达到足够的肿瘤杀伤效果需要高剂量的磁性介质。此外，基于磁性纳米材料的磁致发热的加热速度一般较慢，限制了基于磁热响应的药物释放。针对上述难题，该科研团队制备的铁磁性纳米胶束的饱和磁化强度是目前商业化造影剂的2倍。在交变磁场的作用下，该铁磁性纳米胶束能够产生高热，其热转化效率远高于临床上使用的磁性纳米材料。同时，在磁热刺激下，化疗药物大黄素可以从胶束的粘流态PHEP内核迅速释放，其释放速度显著优于传统的聚乳酸为内核的胶束(非粘流态)。因此，在外磁场的引导下，该磁性纳米载体能够高效地靶向到肿瘤部位，促进肿瘤细胞的摄取；进而在交变磁场的刺激下，该磁性纳米胶束能够通过磁热与化疗协同，在极低的剂量即可显著杀伤肿瘤细胞。铁磁性载药胶束的制备及其磁热疗与化疗协同的示意图该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、广东省生物医学工程重点实验室开放基金、中央高校基本科研业务费专项资金、安徽省自然科学基金、合肥大科学中心卓越用户基金等项目的资助。论文链接：https://academic.oup.com/nsr/article/7/4/723/5708950
合肥工业大学
2021-04-11
我国科学家开发出一种可植入的抗菌药物载体
细菌感染是金属种植体种植后的常见并发症，也是导致种植失败的重要原因。科学家们研究了许多表面抗菌处理技术，但是仍需同时解决表面涂层载药量低和药物释放速度可控的问题。
科技部生物中心
2022-04-14