物联网体系 智能连接家、校、人，实现物联校园数据的实时采集提高教学、教务、校务、办公的高效管理，离不开智能物联设备的支持

       成熟度：技术突破         多孔有机聚合物是一类新兴的功能性高分子材料，相比传统高分子交联树脂，其具有类似无机分子筛的微孔，具有更高的官能团密度，已被广泛用于储存、分离或催化等领域。然而当前许多性能优良的多孔有机聚合物成本过高，严重制约着其实际应用。我们合成的价格低廉且性能优秀的多孔有机聚合物，其性能与当前典型多孔有机聚合物相当，而价格为它们的几十分之一或几百分之一，目前在储存氨气、分离二氧化碳及分离水中污染物（如硼酸，Hg2+等）等方面已完成实验室测试，这些成果将为多孔有机聚合物的真正应用打开通道。         意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持

产品详细介绍1、刷卡或密码开门：支持普通IC卡或学校一卡通，门禁系统或停车场使用的射频 IC 卡都可以注册为智能储物柜的钥匙卡，扩展一卡通功能，可扩展 ID 卡和身份证刷卡(须选加 ID卡模块和身份证读卡模块)等，一卡支持多箱存取；2、其他方式开锁：机械锁、人脸识别、指纹认证、微信、密码等多种方式存取物品，安全性高，存取操作简单3、使用过程不需要耗材4、内置五孔插座+2个USB口，也可根据要求定制，满足了人们对物品寄存、安全保管和移动设备充电等需求。5、本地管理：管理员通过输入管理密码可进入管理菜单，管理员可以实现对智能储物柜的全部操作，设定用户开箱方式，箱门数，维护设备，全清全开箱门或单箱开门，系统日期时间，修改用户密码等功能；6、柜门大小根据需求定制尺寸、和数量材质：门板及整体材料为优质冷轧钢板制作，经过酸洗磷化、表面静电粉末喷塑处理。安装方式：落地式，使用电源为 220V，三插插座 1 只/组，待机功耗≤10W/组。产品特色：坚固、耐用、安全可靠、方便充电、扩展性强。功能描述：1、采用 7 寸 IPS 高清触摸屏，安卓系统，操作方便简单扩展性强，美观大方操作方便；每单箱内置电源插座，含 1 三相插口、1 两相插口和 2USB 口；2、一卡通：学校 IC 卡，门禁系统或停车场使用的射频 IC 卡都可以注册为智能储物柜的钥匙卡，扩展一卡通功能，可扩展 ID 卡和身份证刷卡(须选加 ID卡模块和身份证读卡模块)等，一卡支持多箱存取；3、人脸识别：人脸识别存储，刷脸开柜存物，刷脸开柜取物，一脸支持多箱存取，方便安全可靠；4、指纹识别：指纹识别存储、指纹开柜存物，指纹开柜取物，方便安全可靠（须选加指纹识别模块）；5、微信手机：通过微信存取物品，可远程开锁和查看开锁记录(须选加微信模块和设备联网)；6、本地管理：管理员通过输入管理密码可进入管理菜单，管理员可以实现对智能储物柜的全部操作，设定用户开箱方式，箱门数，维护设备，全清全开箱门或单箱开门，系统日期时间，修改用户密码等功能；7、应急开箱：我们在设计智能储物柜和电控锁时已充分考虑好应急开箱方案，一旦断线或电锁故障， 可由管理员打开应急开箱锁进行手动开箱；8、开箱方式：用户可选择自己想使用的空箱，若一箱不够用可存多箱，单人可用箱数管理员可设置；9、美观节能：极低的待机功耗(≤10W)，采用 7 寸电容触摸屏，美观大方。

1）  高效的界面大分子反应增容技术 特点：环保，工艺过程简单，适用体系广泛（PC/ABS，PA/PE，PC/PBT等体系），增容体系刚韧平衡 2）  形态控制技术 特点：大幅提高材料刚性与韧性，工艺过程简单，适用体系广泛（PC/ABS，PA/PE，PC/PBT等体系）

研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。

团队与合作者首次报道了米级单晶Cu(111)衬底的制备方法，并在此基础上实现了米级单晶石墨烯的外延生长（Science. Bulletin 2017, 62, 1074）。与石墨烯不同，六方氮化硼等其它绝大多数二维材料不具有中心反演对称性，其外延生长普遍存在孪晶晶界问题：旋转180°时晶格方向发生改变，外延生长时不可避免地出现反向晶畴，而在拼接时形成缺陷晶界。 开发合适对称性的外延单晶衬底是解决这一科学难题的关键。研究团队探索出利用对称性破缺的衬底外延非中心反演对称二维单晶薄膜的新方

氢能源是高效的绿色能源，如何低廉高效的大规模生产是制约其应用的一个关键因素。近年来，电解水制氢受到学术界广泛关注，寻找廉价高效的非铂电催化剂成为时下研究热点。本项目分别采用辐射法及水热法制备了钼硫化物/碳纳米复合材料,其催化析氢性能优于商用Pt/C（20%Pt）催化剂，而且具有良好的催化稳定性,适合大规模制备。

本发明公开了一种表面氧缺陷多孔金属氧化物材料及其制备和应用。所述表面氧缺陷多孔金属氧化物材料的制备方法包括以下步骤：1)将金属盐溶解于有机溶剂中，形成透明溶液、2)将步骤1)中的透明溶液与软膜板剂混合，得到二者充分均匀分散的分散液，充分混合形成金属盐凝胶、3)将步骤2)中得到的金属盐凝胶制备成干凝胶、4)将步骤3)中得到的干凝胶高温煅烧，所得灰分即为表面氧缺陷多孔金属氧化物、本方法能够同步合成出表面氧缺陷多孔金属氧化物材料。制备方法相对简单，在形成多孔结构的同时增加了材料表面的氧空穴浓度，改变了材料的电子结构，可应用于吸附、光电催化及电池领域。

本发明公开了一种基于红外线辐照的石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：1）将氧化石墨溶液与聚合物溶液或者聚合物乳液混合，得到混合液，浇注或者纺丝，干燥至总溶剂的重量百分含量小于等于50%，得到复合产物；2）在红外线加热灯辐照下将复合产物中的溶剂除去并进行氧化石墨的还原反应，得到石墨烯/聚合物复合材料。本发明制备方法中，利用红外线加热灯辐照下制备石墨烯/聚合物复合材料，工艺非常简便、生产成本很低，有利于工业化大规模生产，聚合物可选择不同的种类，可以制备不同的石墨烯/聚合物复合材料，可以满足不同的生产和使用要求，在导电高分子复合材料以及薄膜、纤维等领域具有广阔的应用前景。

本技术成果涉及纳米材料及其在聚合物中应用 的关键技术研究，属于新材料高新技术领域。针对 纳米粒子难以在聚合物中均匀分散的难题，将材料 结构设计和熔融共混工艺相结合，创新性地提出运 用加工手段诱导纳米粒子在塑料成型加工时分散的 技术。采用纳米粒子接枝改性、双重界面调控、预 牵伸等，通过改变加工条件和加工手段达到强制分 隔纳米粒子团聚体、实现纳米分散结构的目的。制备具有显著增强增韧效果的纳米无机粒子填充聚合物复 合材料，实现通用塑料工程化。本成果的技术特点：1.技术创新程度高，本技术在保持传统的塑料加工方 法的基础上，通过合理控制加工条件和加工手段，另辟蹊径解决纳米分散难题，其成果在纳米复合材料领 域属国际首创；2.科学思想新颖；3.材料性能优异；4.工艺简单、技术实用。