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面向人体狭窄空间的刚柔耦合手术机器人及其关键技术
本成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
微创外科手术具有创口小、出血少、疼痛轻和术后恢复快等优势，目前正在由单孔和多孔手术向经自然腔道的内镜手术方向发展。在人体自然腔道的复杂狭窄空间下，机械臂和人体组织之间极易发生碰撞，导致机器人损坏或患者受到二次伤害。该成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。与现有技术相比，该成果能够大幅提高手术操作的灵活性与安全性，拓展了现有手术机器人的应用范围，目前国际上尚未开发出成熟的产品，因此该成果具有广泛的市场应用前景。本成果在前期开发了手术机器人样机，并开展了尸体实验研究，取得了良好效果。
北京理工大学
2022-08-17
中国科大实现硅基量子芯片中自旋轨道耦合强度的高效调控
郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作，在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控，为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。
中国科学技术大学
2022-06-02
粉煤灰等固废耦合制备莫来石耐火材料新技术
北京大学工学院科研团队通过多年的研究，开发了具有自主知识产权的利用粉煤灰等工业固废制备莫来石耐火材料新技术。此技术的核心发明是通过研究粉煤灰、煤矸石、铝矾土等高温烧结过程中莫来石化的机理和莫来石化过程中晶粒的生长、聚集及网状结构的发展等显微结构变化，获得了粉煤灰等固废耦合制备莫来石复相耐火材料新技术。目前，该技术已进行工业示范。
北京大学
2021-01-12
微生物、植物耦合的水体治理与盐碱化湿地修复综合技术
水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。
北京大学
2021-01-12
物理所实现空气耦合的MHz频段高灵敏度超声波探测
高灵敏度、小型化的超声探测器在诸多方面发挥着重要应用，例如医学诊断、光声成像、无损检测等。目前，商用的超声波探测器主要采用压电换能器，但为了实现较高的灵敏度，往往需要较大的尺寸，其传感器的典型尺寸一般为毫米到厘米。
物理研究所
2022-10-26
一种研磨制备具有交换耦合作用的复合铁氧体粉末的方法
（专利号：ZL 201510381605.4） 简介：本发明公开了一种研磨制备具有交换耦合作用的复合铁氧体粉末的方法，属于磁性铁氧体制备技术领域。该方法采用的硬磁相是水热法制备的SrFe12O19铁氧体粉末，软磁相是熔盐法制备的Fe‑B粉末，硬磁相和软磁相按照质量比1:1的比例混合后，研磨10到30分钟，即可形成具有交换耦合作用、呈单一相磁行为的复合铁氧体粉末。该方法无需高温烧结即可产生交换耦合作用，因而对制备复合铁氧体具有重要的意义。
安徽工业大学
2021-04-11
曲面光学结构的多电荷耦合器件组自适应成像仪
本实用新型的曲面光学结构的多电荷耦合器件组自适应成像仪，属于图像信息获取和处理领域。其结 构为：3个CCD构成仿复眼的曲面结构，再分别连接到3个可编程视频信号处理芯片的模拟信号输入端；可编 程视频信号处理芯片的状态信息输出到复杂可编程逻辑电路(CLPC)中作为控制信号，而数据信号则经过上 述3个电可擦存储芯片分别输入到3个第一类DSP数字信号处理芯中，3个第一类DSP数字信号处理芯片的控制 信号输入到1个第二类DSP数字信号处理芯片做为片选信号和使能信号。该成像仪具有随光照条件改变自动 调节融合模式的成像功能，它不仅可以在正常光照条件下获取高对比度的图像，还可以在较弱光照条件下 获取高亮度敏感性的图像。
南京工程学院
2021-04-11
一种具有气动减阻效果的耦合仿生非光滑柔性表面贴膜
本发明公开了一种具有气动减阻效果的耦合仿生非光滑柔性表面贴膜。它包括柔性表面层、粘性液体、贴膜基体。柔性表面层与贴膜基体上均具有凹坑、凸包或沟槽的非光滑结构或者柔性表面层与贴膜基体均呈波浪状，柔性表面层的边壁与贴膜基体的边缘粘结为一体，二者之间形成密闭腔体，粘性液体填充在柔性表面层与贴膜基体之间。该贴膜通过设置仿生非光滑柔性表面，将该贴膜粘贴在汽车、高速列车以及城市地铁车身表面可以有效降低其气动阻力。
浙江大学
2021-04-11
耦合分子振子同步化的能量代价及其最优设计原理的研究
北京大学物理学院/定量生物学中心欧阳颀课题组在Nature Physics发表题为“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章网址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子达到同步化所需的热力学代价，表明分子振子的同步化需要额外能量耗散，并揭示了能量耗散与所能达到的最优同步化效果及耦合的最佳设计之间的关系。 振子之间的同步化现象在自然界是非常普遍的现象，许多非线性理论与实验很好地回答了很大一部分非线性振子中的同步化问题。然而，对于分子振子而言，他们的振荡节律由随机的、大噪声的生化反应所决定，与之前相对成熟的非线性理论所涉及的情况有所不同。这类分子振子的同步化规律，尤其是同步化所需的热力学代价尚不明确。 欧阳颀课题组与美国IBM T. J. Waston 研究中心/北京大学定量生物学中心杰出访问教授的涂豫海教授展开合作研究，首次在理论上阐明了实现分子振子同步化所需的热力学代价。该研究提出一个简单而普适的随机理论模型，假设不同的分子振子之间被一些额外的分子间化学反应耦合起来从而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可产生同步化振荡的分子振子。在这个理论模型中，研究者们找到了单分子稳定振荡状态的概率密度的解析解，由此计算了不同条件下的能量耗散，并通过平均场近似得到了该振荡出现同步化现象的条件。通过比较不同条件下的能量耗散，研究者发现，若要实现分子振荡的同步化，除去驱动单个分子振荡的能量以外，还必须要有一部分不为零的额外的能量耗散。除此以外，当外界条件给定能量耗散的大小时，虽然可以通过调整模型中的参数达到各种不同的同步化效果，但是可以达到的最优的同步化效果由给定的能量耗散所限制。当能量耗散小于一个临界值时（这个临界值大于驱动单个分子振荡的能量）同步化是不可能的，给定的能量耗散越大，所能达到的最优同步化效果越好。该结论具有一定的普适性。随后研究者在蓝藻的生物钟系统中检验了该理论，验证了生物体内的分子振荡体系确实需要额外的能量来实现同步化。 北京大学物理学院博士生，欧阳颀课题组的张东良为该文章的第一作者，涂豫海教授为通讯作者，合作者包括欧阳颀教授和美国加州圣地亚哥分校的博士后曹远胜博士。
北京大学
2021-04-11
一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统
本实用新型公开了一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统，包括柜体、吸附净化单元以及输气单元，输气单元提供空气在系统中循环的动力，空气流量可以大于15m3/h，输气单元包括连接柜体和吸附净化单元的风管、提供气体循环动力的第一固态风扇、气体分配器以及驱动电源，气体分配器包含至少三根并联的送风管、与送风管连接的固态风扇安装管以及用于安装送风管的送风管布置器；固态风扇安装管内设有与送风管连接的管道，每个管道内安装有一个或多个第一固态风扇。本实用新型气流输运过程无振动、无噪音；固态风扇与送风管道易于一体化耦合，可以大大减小送风管路的直径，节约安装成本和安装空间；输运过程流速和流量等参数易于调节。
浙江大学
2021-04-13