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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
一种磁性Fe3O4纳米材料嫁接酸性离子液体催化芳胺乙酰化反应的方法
（专利号：ZL 201410181859.7） 简介：本发明公开了一种磁性Fe3O4纳米材料嫁接酸性离子液体(MNPs-IL-HSO4)催化芳胺乙酰化反应的方法，属于有机化学合成领域。该乙酰化反应中芳胺与乙酸酐的摩尔比为1：1～2，MNPs-IL-HSO4催化剂的摩尔量是所用芳胺的10～15％，在室温下反应15～60min，反应后用乙醚稀释，接着用磁铁吸附出滤渣并用乙醚洗涤，收集含有乙酰化产物的滤液，滤渣经真空干燥后可以循环使用。本发明与
安徽工业大学
2021-01-12
超级电容器用三维中孔纳米笼状碳材料的一步法制备方法
（专利号：ZL 201410081879.7） 简介：本发明公开一种超级电容器用三维中孔纳米笼状碳材料的一步法制备方法，属于碳材料制备技术领域。该方法是以有机金属配位化合物为碳源和模板，氢氧化钾为活化剂，两者研磨混合后转移至陶瓷坩埚中，采用微波加热制得超级电容器用三维中孔纳米笼状碳材料。所得三维中孔纳米笼状碳材料的比表面积介于1041～1595m2/g之间，总孔孔容介于0.79～1.52cm3/g之间，平均孔径介于3.05～4.88nm之
安徽工业大学
2021-01-12
一种基于纳米位移计量传感器的纳米微位移检测仪
本发明提出一种光学倍频的纳米位移计量传感器，包括激光器、偏振分光棱镜、1/4 玻片、角锥棱镜、平面反射镜、偏振片、光电探测 器和底座。本发明的传感器采用光学倍频技术，直接在光学结构上将 光程差进行 8 细分，同时采用偏振分光棱镜和 1/4 玻片组合减少了光 能损失，保证了干涉条纹的强度，具有结构简单，精度高，测量范围 大，抗干扰能力强等特点，并且相比于单路光束系统在某种程度上可 减小非直线运动所造成的误差。
华中科技大学
2021-04-14
高性能多功能聚四氟乙烯微孔材料的绿色制造
具有微纳多孔结构的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效过滤、防水透声、高端织物、医疗器械等国民经济战略新兴产业的关键材料。但是，由于PTFE材料极难加工，近五十年来，只有美国Gore公司开发的拉伸法实现了PTFE微孔产品的大规模商品化生产，产值高达百亿。但是，拉伸法存在的一些顽固问题仍然没有得到解决，如产品均匀性、产品孔径与孔隙率的。本成果颠覆传统拉伸法，创造性地提出了基于剪切诱导原位成纤工艺，巧妙地解决了存在半个多世纪的问题，可制备具有高孔隙率、小孔径、高强度的高性能PTFE微孔材料，并且可根据生产需求灵活调整产品宏观性状与微观结构，仅通过简单的工艺参数调整，即可实现具有不同微观结构的平板膜、纤维、中空纤维膜、微孔泡沫等批量化生产。与拉伸法相比，本成果工艺灵活、设备简单、能耗显著降低、无环境污染，具有良好的产业化潜力。此外，本成果提供了一种具有普适性的PTFE微孔材料改性方法，可以通过先进的复合工艺实现具有高导电、高导热等功能化PTFE材料，有效填补市场空白。围绕本成果，已发表多篇国际论文、申请四项国家发明专利、两项海外专利，在油水/固液分离、先进织物等领域具有良好应用前景，相关产品已成功验证并得到多方行业内专家认可。
山东大学
2025-02-08