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东南大学科研团队在热电转换研究领域取得新进展
近日，东南大学物理学院倪振华教授和吕俊鹏教授课题组与新加坡科技局材料工程研究院吴靖研究员合作，发现在基于二维Bi2O2Se的场效应晶体管中施加门电压可以调控极化光学声子散射到压电散射的转变，实现了塞贝克系数与电导率的去耦合，达到了宽温度范围的高热电功率因子。 基于塞贝克效应的热电材料可以实现热能和电能的直接转换，在绿色清洁能源和低温制冷等领域有着十分重要的应用，如何提高热电材料转化效率一直是该领域研究的核心问题。热电参数之间的强耦合使得提高材料的热电性能具有挑战性。长期以来，由于载流子散射机制的复杂性，在调控载流子散射机制方面十分困难，因此常常忽略了载流子迁移率在独立增强热电性能（不牺牲塞贝克系数的情况下提高电导率）方面的作用。 不同于目前广泛研究的石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷等二维材料，二维Bi2O2Se的低声子群速度和强声子非谐散射使其具有极低的热导率(~0.92 W/mK APL 115, 193103 (2019))，同时兼具的高电子迁移率和良好的环境稳定性使得其在热电以及能源转化领域有着巨大的潜力。基于二维Bi2O2Se场效应晶体管的热电输运，二维Bi2O2Se载流子迁移率在高温下由极化光学声子散射主导，在低温下由压电散射主导。当压电散射主导时，其迁移率显著提高。同时电导率的急剧上升并没有导致塞贝克系数的明显下降，表明散射机制的调控可以实现电导率和塞贝克系数的去耦合。这与之前通过调控载流子浓度来平衡电导率和塞贝克系数的策略完全不同。同时，这种散射机制的转变温度具有高度的门电压可调性，通过施加一定大小的门电压，可以显著提高极化光学声子散射到压电散射的转变温度。热电功率因子与迁移率在两个数量级的调制上展现出近似线性的相关性，最终实现宽温度范围(80-200K)的高热电功率因子(>400mW-1m-1K-2)。 该工作发现了通过门电压调控二维Bi2O2Se的散射机制可以有效的调节其热电性能，证明了散射机制的调控可以很好的实现热电参数之间的去耦合。高栅极可调性允许对散射机制进行精细的控制，从而揭示更深入的物理机制。对于探索低维材料应用于低温制冷和物联网自供电领域具有深远意义。
东南大学
2021-02-01
基于新型氢转换材料的便携式氢动力集成装备的开发
新型氢转换材料实现了简单、高效、即时即地制氢，结合氢氧燃料电池，可为国民经济和军事领域提供便携式电源的解决方案。关键产品技术已达国际先进水平，增强了我国在氢能制取和应用技术上的核心竞争力。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
基于钆离子掺杂的上转换发光纳米材料胶束的制备方法
本发明公开了一种基于钆离子掺杂的上转换发光纳米材料胶束的制备方法，包括如下步骤：利用改良的热解法制备钆离子掺杂的上转换发光纳米材料；利用旋转蒸发法制备基于钆离子掺杂的上转换发光纳米材料的纳米胶束。该方法简单易行，通过该胶束集磁共振成像、光学成像等优点为一体，为肿瘤的诊疗提供了新的思路。此纳米载体克服了以往单模态成像的弊端，可实现同步体内磁共振成像和光
东南大学
2021-04-14
基于数据驱动局部特征转换的噪声人脸超分辨率重建方法
一种基于数据驱动局部特征转换的噪声人脸超分辨率重建方法，包括对待重建的输入低分辨率人脸 图像和高、低分辨率训练集相应划分相互重叠的图像块;对于输入低分辨率人脸图像的每一个位置上的 图像块，分别从低分辨率人脸样本图像对应位置的图像块中找出 K 个最近邻的图像块，并对应找出相应 高分辨率人脸样本图像中的图像块，进行去均值化;利用映射系数计算出各图像块相应的高分辨率人脸 图像块，重构出高分辨率人脸图像，进行迭代后处理。本发明解决了主成分分析无法捕获处于高维流形 空间人脸特征的问题，利用局部流形的线性特性有效的进行了噪声人脸图像的超分辨率重建，同时进行 高分辨率图像后处理，进一步提高了重建结果的主、客观图像质量。
武汉大学
2021-04-13
面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件
本发明提供的一种面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件，主要包括MESFET和热电偶。MESFET选择半绝缘的GaAs作为衬底，通过GaAs工艺和MEMS表面微机械加工实现具有能量转换功能的MESFET。在源漏栅的金层四周制作一层二氧化硅，化学机械抛光后，制作热电偶的金属Au型热电臂和砷化镓型热电臂，蒸金连接两种热电偶臂，将源漏栅的热电偶电极进行金属连线，留下两个热电偶电极作为塞贝克电压的输出极。
该砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件根据塞贝克效应，可以将器件工作产生的热能转换为电能，实现能量收集的同时缓解了散热问题。通过检测输出塞贝克电压的大小来实现对热耗散功率大小的检测。
东南大学
2021-04-11
可注射干细胞 3D 微组织治疗实现微创高效再生医学
以组织工程和干细胞治疗为代表的再生医学是现代医学最具发展潜力的领域，有望成为继药物和器械治疗之后下一个医疗健康行业的支柱产业。再生医学已在临床成功地用于皮肤再生，关节软骨重建，肌腱、脊髓损伤修复，免疫系统功能重建等，并在治疗疑难病症（如遗传性疾病和心血管类疾病）和各类器官组织（如神经、肝脏、心脏、胰腺等）修复和再生的动物模型和临床试验中显示出良好效果。3D 微组织疗法目前在科研领域内，也在大动物（犬）椎间盘蜕变、小动物（鼠）皮肤损伤及小动物（鼠）肝衰竭等模型中得到有力验证。这种可注射3D 微组织平台技术可辅助各种类型的细胞治疗和组织 再生，有望像药物传递对于药物治疗一样在细胞治疗领域产生广泛而重大的影响。其潜在市场主要是各大 医院和医疗机构，将成为未来治疗重大疑难疾病的利器。
清华大学
2021-04-11
微气泡发生器及基于扩压破碎技术的船舶微气泡发生装置
本发明公开了一种微气泡发生器，包括气泡喷口、流体芯、外壳和端盖；所述的外壳或端盖上开设有进水口。流体芯呈中空梭形结构，且在横截面直径最大处环绕开设有排气孔；流体芯放置于气泡发生器外壳内；外壳一端由端盖密封，另一端为与外界相连的气泡喷口。基于扩压破碎技术的万吨级船舶微气泡发生装置，包括进水管、过滤装置、水泵、连接软管、微气泡发生器、进气管和鼓风机；进水管与水泵相连，且进水管上设有过滤装置；水泵通过连接软管与微气泡发生器的进水口相连；微气泡发生器的进气口通过进气管与鼓风机相连。本发明克服了现有气幕减阻技术中存在的难以同时满足气泡直径小和气量大以及制造成本高、制造困难的问题。
浙江大学
2021-04-11
黄土区陡坡微地形造林方法
本发明公开了一种黄土区陡坡微地形造林方法，首先划分黄土坡面的立地类型，调查研究不同立地类型的植被恢复与重建困难程度，确定对应的主要植被类型；然后在相同立地条件的坡面内，调查局部微地形的数量和特征，并根据所述微地形的不同生境条件确定所述微地形内相应的乔木和/或灌木树种；最后根据立地类型和微地形共同决定的乔木(或灌木)树种比例和位置及植物群落结构配置进行林木栽植。形成仿拟自然生态环境的乔、灌、草配置模式，适合在气候干旱、植被生长困难的黄土高原陡坡营造人工林地，人工造林较简单、存活率高、保存率高。
北京林业大学
2021-02-01
纳米微囊血液代用品
华东理工大学在国家“863”项目和上海市纳米专项项目的资助下，模拟人体天然红细胞的结构，采用四步改性复乳法工艺，以具有良好生物相容性的可降解聚合物为壳材同时包埋血红蛋白、酶，构建粒径大小为70～200nm、包封率高、高铁含量低、具有良好携氧功能的纳米微囊型血液代用品。通过协调溶剂的扩散速率与复乳液滴的纳米化过程，来调控和优化微球的粒径、包封率和表面三维结构，采用过氧化物歧化酶、过氧化氢酶、以及高铁血红蛋白强还原剂和血浆中小分子还原剂的协同效应来控制微球中高铁血红蛋白的含量。建立了微囊中高铁血红蛋白含量的控制方法，以小分子为探针，研究了微球表面物质的传递规律；以Bruno等人建立的血红蛋白血氧饱和度的经典测试方法为基础，借鉴脉冲血氧饱和度仪利用近红外光波对微球的强穿透性以及还原态血红蛋白和氧合态血红蛋白吸收光谱差值较大的特点，设计了一种可用于纳米微囊血液代用品有效性测试的无损检测方法。经检测，其携氧性能指标如P50，Hill系数等与天然血红蛋白接近，表现出优良的携氧性能。所研制的纳米微囊型血液代用品很好地克服了现有血红蛋白基血液代用品的缺点，有望为临床血液的严重短缺和战伤救治应急输血提供新的物质保证。
华东理工大学
2021-04-11
金属尾矿制备建筑微晶玻璃
该系类成果是对建筑装饰材料——微晶玻璃制备方法的创新。大大降低了微晶玻璃生产中的能耗，提高了产品的机械强度、耐久性和晶化程度。微晶玻璃制备的达到国际领先水平。成果获2012年度辽宁省科技发明一等奖，2006年度辽宁省技术发明二等奖，2001年辽宁省科技进步二等奖，并拥有金属尾矿建筑微晶玻璃的制备方法（发明专利号：ZL 2004 1 0087656.8）和金属尾矿建筑微晶玻璃及其一次烧结制备方法（发明专利号：ZL 2008 1 0012165.5）两项专利技术。
沈阳理工大学
2021-05-04