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利用人工智能实现了三维矢量全息新技术
上海理工大学庄松林院士和顾敏院士领导下的未来光学国际实验室宣布，首次利用机器学习反求设计（machine-learninginversedesign）实现了三维矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。
据介绍，这项发明是光学全息技术领域的一次重大突破，其提供的基于机器学习的反求设计可精准且迅速地产生一个或多个任意三维矢量光场，有望应用在超宽带全息显示、超安全信息加密以及超容量光存储、超精确粒子操控等各个领域。
相关研究成果于4月18日凌晨发表在国际顶级学术刊物《科学进展》上。该杂志为《科学》（Science）刊物旗下子刊，是一个涵盖所有学术领域的开放性、综合性科学刊物。
光是一种电磁波，其在介质中传播的同时伴随着电磁和磁场的振荡，被称为光的矢量特性。基于光波的横波特性，光的振荡通常被限制在与其传播方向垂直的二维平面上。近些年，研究发现光的振荡可打破传统二维平面的束缚，通过干涉产生纵向光振荡，即形成第三维光矢量。
在物理学上，通过求解三维麦克斯韦方程可以正向得到一个三维矢量光场分布，但其不可控。一直以来，精确产生任意三维矢量光场是一个世界性难题，因其需要十分复杂的反求设计，超出了人类知识和经验的边界。
顾敏院士指导的科研人员利用机器学习反求设计率先实现了三维矢量全息，可精确地控制三维全息图像中每个像素点的任意三维矢量状态。
“通过机器学习的人工智能新科技，我们首次实现了三维矢量光的操控，并将机器学习的算法延伸到光学全息中去，”顾敏院士说，“这样的操控是全方位的，包括对每个三维矢量光携带的信息进行编码、传输和解码，因而消除了传统二维偏振光的束缚。”
文章第一作者任浩然博士（目前在德国慕尼黑大学从事洪堡博士后研究）说：“机器学习在光学设计中扮演着越来越重要的作用。我们研究证明训练后的人工神经网络可有效地、快速地产生任意三维矢量光场，达到接近百分之百的准确性，极大地提高了光场调控的效率。”
这项发明还为光学全息开辟了一条新道路，首次在全息中证明光的三维矢量状态可以作为独立的信息载体，实现信息的编码和复用。顾敏院士说：“这项发明作为光学全息技术领域的一项重大突破，不仅为下一代超宽带、超大容量、超快速并行处理的光学全息系统奠定了基础，同时也为加深理解光与物质的相互作用（例如粒子操控）提供了一个崭新的平台。”
该项工作得到了墨尔本皇家理工大学（RMIT）人工智能纳米光子学实验室以及计算机科学系的大力支持。
上海理工大学
2021-04-11
一种获取材料宏观三维等效属性的方法
本发明属于材料力学技术领域，并公开了一种获取材料宏观三维等效属性的方法，包括如下步骤：(1)建立用于描述材料与微观结构的双尺度坐标系，基于渐进性扩展理论，构建材料宏观等效属性模型；(2)构建三维微观结构的周期性边界模型；(3)通过有限元分析来建立三维微观结构的周期性约束关系；(4)基于周期性约束关系建立三维微观结构内线弹性平衡方程，并根据线弹性平衡方程获得微观结构的位移场；(5)基于有限单元分析与微观结构的位移场，求解单元应变能，获得材料宏观三维等效属性；本发明提供的方法在进行有限单元分析中引入单元交互性能量，建立微观结构在单元测试应变下的总应变能与材料属性建立等价关系，高效获取材料属性。
华中科技大学
2021-04-14
基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用
石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。
中国科学院大学
2021-01-12
汽车教学设备16线三维激光雷达实训平台
北京智扬北方国际教育科技有限公司
2021-08-23
立体易SCAN-P5 齿科/首饰 三维扫描仪
产品详细介绍
广州市网能产品设计有限公司
2021-08-23
低热膨胀二维光学微动工作台(博实)
产品详细介绍：低热膨胀二维光学微动工作台采用因瓦合金作为机体材料，使得微动工作台的热膨胀系数极低。该产品具有采用传统材料工作台性能的前提下，在外界环境的波动下其位移输出近似恒定。并可集成电阻应变片式传感器以实现高精度闭环控制。主要应用于精密光学等在一定的环境温度要求下尺寸近似恒定的元器件中。
哈尔滨工业大学博实精密测控有限责任公司
2021-08-23
航空发动机三维虚拟实验教学系统
适用专业：飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、飞行器动力工程、探测制导与控制技术等专业。
航空发动机原理课程是飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、飞行器动力工程、探测制导与控制技术等相关专业的一门主干基础课，其理论性和实践性都很强，它的实验教学航空是发动机原理课程教学中的一个重要实践环节。目前，现实中的航空发动机原理实验存在以下局限性：
1、工作原理难以理解。由于发动机内部结构看不见，学生对航空发动机整体结构及航空发动机的工作原理理解困难。
2、实验难以实现航空发动机的一些特性实验，一些实验在真实环境中无法开展需要较大的仪器设备，才能满足学生进行实验的需求；
3、实验成本太高，开展航空发动机整机及部件特性实验的建设和使用成本高，难以对大批量学生进行开放教学，部分实验的操作过程也比较繁琐。
4、实验风险大，航空发动机工作时转速高，排气温度高，学生开展该类型实验难度大、危险性高，部分实验设备学生无法透过外壳看到设备运行时内部零件的相互配合情况，如航空发动机组成原理实验。
随着招生规模的逐年扩大，教学改革的不断深入，航空发动机原理实验的教学任务越来越重，仪器设备台套数和实验教师数量相对不足等问题愈加突出。为了以最少的经费投入解决以上问题，并进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量，我们开发了开放式网上涉及航空发动机原理等虚拟实验室软件。实验采用3D建模动画人机交互等技术，研发了航空发动机一系列虚拟仿真实验，解决航空航天类相关课程实验教学的不足。
使用现有器材模型，系统可开展如下6个常用航空发动机虚拟实验的训练：
•航空发动机建模虚拟实验
•航空发动机燃烧室虚拟实验
•航空发动机典型试车实验
•航空发动机的服役环境模拟虚拟仿真实验
•民航发动机运行监控及性能分析实验
•航空发动机热力循环分析及故障诊断虚拟仿真实验
北京润尼尔科技股份有限公司
2022-09-09
一种节能环保型电渣重熔新渣系及使用规范
项目成果/简介:成果简介电渣重熔工艺作为一种特种冶炼手段， 在提高金属材料质量方面起到了重要作用。但是其也有很多缺点， 其中最重要的一点就是电耗较高，很多小型电渣炉每吨钢电耗在 1700～1900 kW.h，这不仅影响了产品成本，而且在能源紧张的今天，势必影响电渣重熔的扩大应用和技术的发展；另外，重熔渣系中含有较高的CaF2，在冶炼过程易产生氟化物挥发，污染环境。针对以上缺点，开发了节能环保型新渣系（CaF2-Al2O3-CaO-MgO-SiO2 五元渣系），并针对不同钢种制定了相应的使用规范流程。应用该渣系，可使吨钢电耗在30/70渣的基础上降低200-300Kwh，具有巨大的成本优势；同时由于本渣系采用低氟路线， 也可以降低对环境的污染。成熟程度和所需建设条件本项目无需增加其它设备，仅仅采用新渣系并配合相应的使用规范即可以获得理想的效果。本项目已在相关企业进行了试验（1吨、3吨、5吨电渣炉），节电效果良好，铸锭无任何质量问题。技术指标（1）所开发的新渣系熔点不高于1350℃；（2）渣系中氟化钙（CaF2）含量小于60%；（3）电耗不高于1400度电/吨钢；（4）钢锭质量良好。市场分析和应用前景目前大多数电渣企业特别是一些中小企业仍然采用传统30/70渣系生产，这种渣系有比较大的缺点，其中最重要一点就是渣系电导率大，电耗太大，环境污染严重，特别是目前环保压力巨大，因此有必要开发节能环保型新渣系。本成果中的新渣系含有较低的CaF2含量，可降低生产过程中氟的挥发污染；同时由于采用高电阻设计思路， 也可以明显降低吨钢电耗，市场应用前景较好。社会经济效益分析采用新渣系后，吨钢电耗降低 200～300度。按照小型特钢厂每年5000吨电渣锭计算，仅仅电耗降低而增加的利润就在100万元以上，这还不考虑对环境污染的改善。
安徽工业大学
2021-04-11
一种节能环保型电渣重熔新渣系及使用规范
成果简介电渣重熔工艺作为一种特种冶炼手段， 在提高金属材料质量方面起到了重要作用。但是其也有很多缺点， 其中最重要的一点就是电耗较高，很多小型电渣炉每吨钢电耗在 1700～1900 kW.h，这不仅影响了产品成本，而且在能源紧张的今天，势必影响电渣重熔的扩大应用和技术的发展；另外，重熔渣系中含有较高的CaF2，在冶炼过程易产生氟化物挥发，污染环境。
针对以上缺点，开发了节能环保型新渣系（CaF2-Al2O3-CaO-MgO-SiO2 五元渣系），并针对不同钢种制定了相应的使用规范流程。应用该渣系，可使吨钢电耗在30/70渣的基础上降低200-300Kwh，具有巨大的成本优势；同时由于本渣系采用低氟路线， 也可以降低对环境的污染。
成熟程度和所需建设条件本项目无需增加其它设备，仅仅采用新渣系并配合相应的使用规范即可以获得理想的效果。本项目已在相关企业进行了试验（1吨、3吨、5吨电渣炉），节电效果良好，铸锭无任何质量问题。
技术指标（1）所开发的新渣系熔点不高于1350℃；（2）渣系中氟化钙（CaF2）含量小于60%；（3）电耗不高于1400度电/吨钢；（4）钢锭质量良好。
市场分析和应用前景目前大多数电渣企业特别是一些中小企业仍然采用传统30/70渣系生产，这种渣系有比较大的缺点，其中最重要一点就是渣系电导率大，电耗太大，环境污染严重，特别是目前环保压力巨大，因此有必要开发节能环保型新渣系。本成果中的新渣系含有较低的CaF2含量，可降低生产过程中氟的挥发污染；同时由于采用高电阻设计思路， 也可以明显降低吨钢电耗，市场应用前景较好。
社会经济效益分析采用新渣系后，吨钢电耗降低 200～300度。按照小型特钢厂每年5000吨电渣锭计算，仅仅电耗降低而增加的利润就在100万元以上，这还不考虑对环境污染的改善。
安徽工业大学
2021-05-21
神经肌肉电刺激改善脑卒中早期患者运动功能的临床及应用基础系列研究
神 经 肌 肉 电 刺 激 ( N M E S ) 包 括 功 能 性 电 刺 激 （ F E S ） 和 经 皮 神 经 电 刺 激 （TENS）两种。
中山大学
2021-04-10