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纳米光学腔的机理研究
精准制备原子级平整的纳米光学腔，实现了对亚皮米厚度变化的原位测量，比以往报道的等离激元尺子的亚纳米精度高了三个数量级，创造了新的世界记录，为原子/分子尺度上极其微弱的物理和化学过程的探测提供新的方案。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、技术分析
光学腔在激光器的发明、腔量子电动力学与精密测量等方面发挥了极其重要的作用。减小光学腔的模式体积可以提高光与物质相互作用的强度，极大地拓宽光学腔的应用领域。然而，光学腔的小型化面临光学衍射极限物理规律与现代制造技术精度的双重限制。该成果主要创新性与先进性如下：
（一）精准制备原子级平整的纳米光学腔，实现了对亚皮米厚度变化的原位测量，比以往报道的等离激元尺子的亚纳米精度高了三个数量级，创造了新的世界记录，为原子/分子尺度上极其微弱的物理和化学过程的探测提供新的方案；
（二）利用纳米光学腔对固态量子体系的物态进行调控，实现室温下纳腔中光与物质的强耦合，推动全固态纳腔量子光学的发展，为小型化集成量子光学器件与芯片的开发提供新的途径；
（三）证实纳腔量子光学体系的响应速度是超快的，可达到数十飞秒，比高品质光学微腔体系快几个数量级，是发展超高带宽信息器件的理想平台。
武汉大学
2022-08-15
超分辨纳米显微成像系统
该系统的分辨率可以达到传统显微成像系统的 2 倍以上，可以实现 80 纳米 以下的宽场成像。
上海理工大学
2021-01-12
碳纳米管芯片技术
芯片是信息科技的基础与推动力。然而，现有的硅基芯片制造技术即将触碰其极限，碳纳米管技术被认为是后摩尔技术的重要选项。相对于传统的硅基CMOS晶体管，碳纳米管晶体管具有明显的速度和功耗综合优势。IBM的理论计算表明，若完全按照现有二维平面框架设计，碳纳米管技术相较硅基技术具有15代、至少30年以上的优势。此外，Stanford大学的系统层面的模拟表明，碳纳米管技术还有望将常规的二维硅基芯片技术发展成为三维芯片技术，将目前的芯片综合性能提升1000倍以上，从而将物联网、大数据、人工智能等未来技术提升到一个全新高度。
北京大学
2021-02-01
高功能涤纶蛋白复合面料和粘胶纤维蛋白复合面料
涤纶织物虽具有良好的挺阔性、褶皱弹性，但不亲水，对人体皮肤不友好，没有保健功能。粘胶纤维织 物具有 良好的吸湿、抗静电，但对皮肤没有保健功能。 开发的全新改性接枝技术，可以在涤纶纤维和涤纶织物表面接枝各种动植物蛋白，如蚕丝蛋白、牛奶蛋 白、大都蛋白、花生蛋白、蚕蛹蛋白等等。从而制备各种高功能涤纶蛋白复合面料。 改性接枝的涤紛蛋白复合面料，蛋白质都分布在涤纶纤维表面上，在服用时，与人体皮肤相接触的全是 各种动植物蛋白,对人体皮肤具有良好的保健作用。同时，织物的吸湿性、抗静电性都得到很好的改善；褶 皱弹性、挺阔性保持良好。 高功能涤纶复合蛋白面料，适宜制备高档涤纶面料，具有很高的附加值，生产工艺流程较短、成本较 低，无需投资购买新设备。该技术也同样适用于粘胶蛋白复合面料。粘胶蛋白复合面料对人体皮肤具有良好的保健作用
西南大学
2021-04-13
以聚丙烯腈微纳米球制备多壁碳纳米管
碳纳米管作为一种一维有序的纳米碳质结构和功能材料，具有比强度高、导热系数高、电导率高、表面活性高和耐化学腐蚀等特点，可在吸附、储能、储气、纳米器件、催化剂载体、高性能结构和功能复合材料等方面具有潜在的和广泛的应用前景。多壁碳纳米管作为复合材料添加剂，可以有效改善复合材料的强度等性能，其制备成本又远低于单壁碳纳米管，可望得到更为广泛的应用，这种广泛程度取决于对其在规模化、低成本、高纯度制备技术上的进一步突破。 本技术是一种以聚丙烯腈微纳米球制备高纯度多壁碳纳米管的方法，其目的在于克服现有技术如电弧放电法和激光蒸发法的下列弊端；制备过程所需能量高，成本居高不下；化学气相沉积法需要添加金属催化剂，制备的碳纳米管纯度不高，含有无定型碳和催化剂颗粒；聚合物纺丝法得到的碳纳米管纯度和收率低。采用本技术制备碳纳米管，具有不需金属催化剂、纯度高、无需纯化、分散性好和可大规模生产的特点，显著优于从核壳结构高分子微纳米球胶囊出发纺丝制备碳纳米管的方法。 技术指标：多壁碳纳米管直径为15～100纳米且可控，管壁20～40层且可控，长径比大于100且可控，纯度大于 99％。
上海理工大学
2021-04-11
有层次结构的纳米立方体和纳米铁花状结构的制备方法
一种有层次结构的纳米铁立方体和纳米铁花状结构的制备方法，具体作法是：取不锈钢片和钛片、不锈钢片和钛片的面积比为2.5∶1，依次用400，600，800目砂纸抛光，清洗3-5次；超声30分钟，取出备用；配置含450g/L的FeCl2，抗环血酸1.4g/L，氟化铵0.8g/L，复合氨基酸0.7g/L，柠檬酸0.086g/L，0.05mol/L盐酸的电镀液；以处理后的钛片做阴极，不锈钢片做阳极，进行0.1A的恒电流电镀，电镀时间为3-60s；电镀完后取出钛片，即获得纳米铁立方体或纳米铁花状结构。该方法制得的纳米铁为立方体及花状结构，比表面积大，活性好，且设备简单，能耗低，适合大规模生产。
西南交通大学
2016-10-20
有机工业节水与废水低成本处理技术
以造纸为例，课题组应用集成优化方法进行了企业多杂质循环水网络的优化，设计了六级循环的循环水网络(见图 1)，实现了理论—工艺技术—工程示范的 研究与应用推广。大幅度降低了清水用量和循环水处理量，最终使本色再生浆厂 清水用量控制在 3-5m3/吨纸(包括生产车间和锅炉水)，脱墨再生浆厂清水用量 控制在 8-15m3/吨纸，远低于现行国家标准(我国 2012 年颁布的《取水定额 第 5 部分:造纸产品》指标。脱墨废纸浆标准为 25 m3;未脱墨废纸浆浆标准为 20 m3)。
西安交通大学
2021-04-11
低品位热源微型有机工质回热发电系统
根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，而其中可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。目前常见的余热利用主要集中在冶金和石化等单个余热源热功率较大的行业，而对于类似于汽车尾气这样的单个余热源热功率较小但总量巨大的余热能源的研究较少。随着国际能源形势日益严峻，对这种微型余热能源利用进行深入研究，可以为余热利用开辟一条新的途径，对于节约能源，提高能源利用率，建立合理的能源架构，保护生态环境具有极为重要的意义。
西安交通大学
2021-04-11
脂肪酸修饰的有机荧光染料生物探针
本发明提供一种脂肪酸修饰的有机荧光染料生物探针，该有机荧光染料生物探针是在有机荧光染料或量子点上连接脂肪酸形成的有机荧光染料探针或量子点探针。本发明的效果是该生物探针制备方法简单，对丝状菌细胞具有较好的标记靶向性，为标记丝状菌细胞进行污泥膨胀的预警研究提供方便。在标记过程中增加了生物探针与丝状菌细胞的生物相容性。该生物探针对丝状菌的毒性低，灵敏度高，使用量少。
天津城建大学
2021-01-12
有机气敏薄膜生长调控与敏感机理研究
本项目属复合材料与传感器研究领域。主要针对气体传感器特异性响应与识别机理、气体信息与电信号转换机制以及薄膜表面/界面效应等基础科学问题开展了深入研究，提出并发展了有机纳米复合气敏材料新领域，为有机/无机纳米薄膜组装与结构调控提供了新途径，同时建立了传感器微观响应模型，对发展新型复合薄膜气体传感器具有重要的科学意义。发表SCI论文71篇，SCI他引905次，均为正面引用，研究成果受到敏感材料与传感器领域研究者的广泛关注与认可。本项目申请国家发明专利49项，授权29项，研制出了灵敏度高、响应快（<
电子科技大学
2021-04-14