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 郑舒丽 化学化工学院应用化学 2019年9月 201931041315 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 黄建明 工程训练中学 高级实验师 机械 电子 机器人与人工智能 四、项目简介 在社会老龄化和医疗服务家庭化的社会大背景下，项目团队针对老年人群体慢性疾病频发，患病后的日常服药困难等问题，创新性研发制作了一款集提醒服药储药出药反馈信息为一体的智能水杯，以星火之力推动家庭医疗健康服务的建立，助力中国家庭医疗健康服务的发展，为中国千家万户的天伦之乐保驾护航。 本产品通过内部巧妙的多种机构运动，实现了药物的分药与出药两大功能，并且在顺利出药的基础上，进一步实现智能化，智能提醒服药反馈，为用户提供个性化设置服药时间提醒功能，还有跟踪防遗失定位功能，努力提升用户体验。而目前智能药水一体杯的同类产品，在市场上仍然处于缺口状态，本产品不仅便于携带药品与水，而且可以实现多功能全方位化的提醒，有广阔的市场前景。 本项目已在国家级创新创业计划中成功结项，并取得两项实用新型专利，获得第九届全国大学生机械创新大赛四川赛区三等奖，且已经与成都胡萝卜派科技有限公司签定合作协议，可以实现落地生产。

 本项目针对光伏发电分散式接入电网的模式，设计了对电网友好可控的带储能装置的多端口变换器光储一体能源系统。应用环境有公共建筑、工业厂房和居民家庭等有公共电网的地方，或者无公共电网但有电力需求的地方如偏远山区、海岛等，该光储能源系统能够经过自我调节和控制与大电网互为支撑，向重要负载不间断供电等功能。 本项目成功开发50Kw光储一体能源系统，系统含有光伏端口、电池端口和交流端口，光伏组件通过Boost变换器接入直流母线；蓄电池通过双向DC/DC变换器也接在直流母线上；变换器的交流端口可以接电网，也能为三相负载供电，逆变器采用三相四线制结构，直流母线分裂电容的电压均衡由均压桥臂（S11，S12）平衡。本系统有三大特征：采用双路光伏MPPT输入，使安装在不同方向的光伏阵列最大限度获取太阳能；能量采用直流母线汇聚形式，降低了系统损耗和效率；负载接口分为重要负载和可控负载接口，确保系统维持对重要负载的供电，实现能量的平衡自治。 项目具有重大的科研价值，项目成功实现产品转化，将应用于海南某小区几个单元的供电系统，实现能量自给自足、余电上网模式，开启绿色环保、低碳节能的新用电方式。

（专利号：ZL 201410606246.3） 简介：本发明公开了一种太阳能温差能静电除尘器，属于空气除尘技术领域。本发明的一种太阳能温差能静电除尘器，包括除尘箱体、温差发电模块、太阳能发电模块和连接线路，所述的除尘箱体的上层、下层分别设有除尘模块和储电供电模块，所述的温差发电模块、太阳能发电模块分别通过连接线路与储电供电模块相连接，所述储电供电模块包括蓄能模块和供电升压模块，蓄能模块设有电路控制器，该控制器既能将接收的电能直接供给除尘模块，又能将电能存储到蓄能模块，所述供电升压模块可以根据尘霾颗粒大小调控高压电场电压。采用本发明的技术方案，使静电除尘器不再依赖于传统电能，而且节能环保，受外界环境影响小，除尘效率高。

1.微电脑控制，控温精度0.1℃； 2.显示：LED显示屏，可显示箱内温度，设定温度，环境温度，输入电压。能设定高低温报警和箱内温度，具有故障提示预警功能； 3、设定温度在-40～-86℃范围调节，箱内温度均匀度≤±5℃； 4.多种故障报警（高低温报警、传感器报警、冷凝器散热差报警、环温超标报警、断电报警、开门报警）； 两种报警方式（声音蜂鸣报警、灯光闪烁报警）； 开机延时保护可设定时间、显示面板密码锁功能防止误操作； 5.网络功能（选配），具有RS-232、RS-485数据接口，可与计算机连接，通过计算机显示、调节箱内温度，显示报警信息，监控设备是否正常； 6.具有远程报警功能，可连接报警器到其他房间实现报警功能； 7.配备万向脚轮，灵活，可移动、可锁定； 8．“创新式”一体式门锁手把设计，可单手开关门； 9．内门手把：一体双料压铸成型，使用方便； 10、冷凝风机：高效节能冷凝风机两个，可根据环静温度实现智能开停，有效节能。环温高于20度时开启2个风机，环温高于12度低于20度时开启一个风机，环温低于12度时关闭所有风机； 11.碳氢压缩机超静音运行； 12.密封性能：内外门五层密封结构，采用耐腐蚀的橡胶材料，抗菌性能优越，密封效果好，不易结霜； 13.材料：机器箱壳采用电锌板；内胆采用δ0.8材料全防腐特殊耐低温镀锌板，加厚VIP航空隔热真空保温材料+无氟发泡剂，保温效果好，VIP厚度15mm； 14.内门：两个，每个内门具有可靠密封条，单独密封。可独立分别存取物品，以减小箱内温度波动，并有效保证物品安全保存； 15.双锁结构设计,自带暗锁，同时可用挂锁，保证用户存储物品安全性，既安全又可靠； 16. 测试孔暗管穿线设计，方便用户实验使用和监控箱内温度，告别后背凌乱传感线； 17.创新双级复叠碳氢（HC）制冷系统设计，选用HC制冷剂，含氟为0，绝对环保； 18.门开报警：通过稳定可靠的门开关，在没有关门的时候及时提醒用户，确保样本安全； 19.25℃环温时，降温速度≤5小时； 20.25℃环温时，国家第三方权威结构认证单日耗电量9.0KW.h/24h； 21.门体平衡孔设计，彻底解决短时间内连续多次开门不用等待； 22.数据下载（标配）：可以通过过USB接口下载箱内设置、实时温度； 23.具有5V冷链供电接口，无须再为冷链监控温度采集模块单独配备电源 24、物联网（选配）：通过无线冷链模块，可实现多台冰箱迅速联网； 25、可选配打印机，温度记录仪； 

基本概念：航空发动机高温薄膜传感器技术是将温度、压力等敏感材料以薄膜的形式沉积在航空发动机高温结构件（如涡轮叶片、机匣等）表面，并进行绝缘、防护、图形化，制成与结构件一体化集成的薄膜传感器。 主要功能与应用领域：集成在结构件表面的薄膜传感器使结构件能够感知温度、应力应变、振动、热流、摩擦阻力等状态参数，能在航空发动机高温、高速、强氧化气流冲刷的恶劣环境下稳定工作。 图1 薄膜传感器结构示意图 图2 涡轮叶片上的薄膜传感器 特色及先进性：与埋入、粘贴、焊接的传统传感器相比，采用薄膜形式集成在结构件表面的薄膜传感器不破坏结构件的力学强度，不影响结构件的工作环境（如流场等），厚度仅约30μm，具有灵敏度高、响应速度快、精度高、可靠性好的优点，是当前世界上航空发动机高温、高速、强氧化气流冲刷恶劣环境下的先进测试技术。 技术指标：最高工作温度1100℃，测试精度优于5%，900℃下寿命>10hr。 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果：本成果目前主要应用于航空发动机涡轮叶片、燃烧室火焰筒、燃烧室冷却试验件、燃烧室机匣、涡轮机匣、涡轮盘等高温结构部件表面的状态参数测量，如温度测量、应力应变监测、强度疲劳评估等，解决当前航空发动机高温结构部件的健康监测难题。此外，本成果能够推广用于核电、燃气轮机、汽车发动机、陶瓷发动机等高温零部件状态参数的测量和健康监测，推广应用前景广阔。

该项目为制备碲化铅薄膜与纳米颗粒的新工艺。目前，PbTe薄膜通常采用真空蒸镀、 激光闪蒸、磁控溅射等物理方法制备，这些方法采用昂贵的镀膜设备，成本较高；电化 学方法沉积PbTe薄膜成本相对较低，但缺点在于必须使用导电基片，适用范围较窄。PbTe 纳米颗粒大多采用水热法或溶剂热法、电化学法、乳液法等方法合成，这些方法在合成 过程中或者涉及了高压设备，或者采用了复杂的仪器和涉及冗长的工艺，或者由于引入 大量有机物给后处理及环境保护带来难题。 本项目提出以碱性水溶液作为溶剂，以成本低廉的含铅无机盐和碲化物或亚碲酸盐 作为反应物，在常压、室温至 50o C 同步合成 PbTe 薄膜和纳米颗粒，制备的薄膜平整致 密且对基片无特殊要求，纳米颗粒尺度均一且可随温度调节。与其他现有的 PbTe 薄膜 与纳米粉体制备方法相比，该方法简单易行，性价比高，几乎无能耗，反应介质为容易 净化处理的水溶液，利于环保。 

本发明属于碲化铅（PbTe）薄膜和纳米粉体的制备方法领域。本发明公开了一种 PbTe 薄膜和纳米粉体的低温水溶液同步合成方法，该方法以含铅的无机盐与二氧化碲或亚碲 酸钠为原料，以硼氢化钾或硼氢化钠为还原剂，在室温至 50 o C 碱性水溶液下同时合成 PbTe 薄膜和纳米粉末。本发明首次在低于 100 o C 且常压下合成 PbTe 薄膜与纳米粉体， 制备的薄膜平整、致密、均匀；粉末产物粒径小，粒度分布均匀，并可通过控制反应温 度来控制粒径大小。整个工艺使用的原料便宜易得，工艺简单，容易实现规模化生产， 同时反应过程中避免使用有机溶剂，有利于环保。合成的 PbTe 薄膜和纳米粉体可广泛 应用于热电器件、太阳能电池、荧光器件、红外光学元件、红外薄膜器件和半导体探测 器等，应用前景广阔。

本发明公开了一种超薄抗菌水凝胶薄膜的制备方法，首先将组分A与缓冲溶液混合，得到共聚物溶液Ⅰ，将组分B与缓冲溶液混合，得到共聚物溶液Ⅱ；然后将基底依次浸入浓硫酸/过氧化氢混合溶液、硅烷偶联剂溶液中；取出后再依次浸入共聚物溶液Ⅰ和共聚物溶液Ⅱ中，重复该步若干次得到所述的超薄抗菌水凝胶薄膜；所述的组分A为主链含多双键的聚合物，所述的组分B为主链含多巯基的聚合物。本制备方法无需催化剂，在生理条件下即可快速进行，具有良好的生物相容性和可操作性；制备的水凝胶薄膜在盐溶液中结构稳定；厚度精确可控，膜厚可在纳米和微米尺度进行自由调控；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有良好的抗菌作用。

金刚石薄膜涂层硬质合金工具由于性能优异、成本相对较低(与PCD和金刚石厚膜钎焊工具相比、可以适应于复杂形状工具衬底沉积、以及可能大批量沉积等优点, 具有非常好的市场前景。 金刚石薄膜涂层硬质合金工具开发的关键是解决金刚石薄膜在硬质合金衬底上的生长(沉积)和良好附着的技术。本项目成果采用独特的衬底预处理和优化的金刚石膜沉积工艺已经解决了Co对金刚石膜生长和附着的有害影响问题。在YG类硬质合金工具衬底所沉积的金刚石膜涂层厚度最大可达20～30m。用洛氏硬度压痕法评定的金刚石膜附着力时的无裂纹临界载荷达1500N以上。在铣削Al-12wt%Si合金时, 金刚石薄膜涂层的YG6铣刀比未涂层硬质合金刀片使用寿命可提高20倍以上。 本成果基于我们已经取得的两项关于金刚石膜低温沉积技术和硬质合金衬底激光预处理技术的发明专利(ZL 91 1 02584.7, ZL 93 1 19434.2 ), 以及最近完成的另外二项关于使用特殊钴化物过渡层提高金刚石薄膜附着力的技术(已申请发明专利, 申请号: 99107912.4, 01130903.2)。此外, 本项目组正在进行工业化生产设备和技术的研究开发, 原型设备研制已接近完成, 其特点是摒弃通常CVD设备的平面沉积方式, 采用立体(空间)沉积方式, 因此可以一次沉积大量工件。最终工业化设备的目标是一次涂覆可转位刀片(或钻头)300只以上。 本项目成果可用于开发各种金刚石薄膜涂层硬质合金工具和模具, 以及其它需要解决极度耐磨或降低摩擦的应用。