主要技术内容： （1）提出了基于神经网络的多电平 SVPWM 控制技术，研发了基于 FPGA 技术的多电平 SVPWM 控制器，实现了塑料片材挤出装备驱动电源的高效性。采用神经网络技术，实现参考电压矢量所在区域判断及矢量作用时间计算，降低了计算量；将多电平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上，为挤出装备用交流电机驱动控制提供高性能的专用 SVPWM 控制器，可以直接与通用变频器对接。 （2）提出了分离型螺杆结合 CRD 分散混合器的高速螺杆技术，提升了挤出效率及效果；研发了塑料片材挤出螺杆高频电磁感应加热装置，有效降低了挤出机运行能耗。将常规三段式螺杆设计成五段式，改变了传统螺杆直径对挤出产量的限制。在螺杆机筒外壁上缠绕电流线圈，线圈外再包覆隔热层，线圈两端连接控制线圈电流的高频电源模块；在常规加热瓦加热的基础上，通过电磁感应原理使螺杆产生热量，使得螺杆及螺杆机筒同时加热，缩短了机筒内聚合物塑化时间、降低了能耗。 （3）提出了面向塑料片材挤出成套装备运行过程的全息生产车间制造物联感知技术，开发了成套装备运行的全息感知系统。构建了 RFID-WSN 数据采集集成网络，提出了 LZM - WKPSO 优化算法，在保证覆盖率的前提下使干扰最小；借鉴昆虫协作机理，提出了基于昆虫协作机理的源节点选择概率算法，最大化降低了网络能量消耗。（4）提出了塑料片材挤出成套装备多目标柔性资源优化调度模型，研发了塑料片材挤出装备精益管控软件平台，实现了成套装备的高效能运行。建立了多目标柔性资源优化调度模型，采用重力粒子群混合优化算法进行求解。按照 SOA 思想，设计了集成平台；开发了塑料挤出成套装备运行功能模块，并与底层全息车间无缝集成，形成塑料挤出成套装备精益管控平台。 行业意义： 本项目针对高效能塑料片材挤出装备的关键技术取得了创新性成果，解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题，提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平，促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合；完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展，极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级，实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 获奖情况：2015 年获中国商联联合会科学技术进步奖特等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性: 目前市场上还没有完全一样的同类产品出现，国外主要有德马克、克虏伯、巴顿菲尔,日本的住友重工等公司在致力于开发塑胶挤出装备产品，但是他们开发的还是将单一系统的简单组合，无法从单机与成套装备精益化管控两方面集合提高系统的能效。由于本项目是从单机关键设备能效优化设计和成套装备精益化管控能效优化设计两个方面入手，开发料挤出成套装备，产品具有能耗低、效率高等特点。综上所述，本项目产品目前拥有先入的一定优势，竞争对手在技术方面无法与本项目产品直接竞争。 本项目产品具有如下技术和性能优势： （1）螺杆的速度从同行的 100 转/分钟提高到 200 转/分钟，挤出量从类技术的 200kg/h 提升 400kg/h；挤出效率的提升导致能耗降低 10%左右；同类技术目前直径 105mm 的螺杆需要配置 115KW 左右的电机，而本项目技术只需要配置90KW 左右的电机，降低了能耗。 （2）螺杆高频感应加热装置使得加热系统能耗降低 15%左右； （4）克服了同类技术在高速混合挤出时混合效果差导致温度不均衡、色差大等问题，提高了制品的品质； （5）生产工艺数据自动数采率 95%以上； （6）生产效率提高 30%左右；优等品率提高 20%；产能提高 1.5 倍； （7）填补国内针对塑料挤出装备生产过程的精益化生产软件的空白； （8）本项目实现生产流程的闭环优化，现有的 ERP、MES 系统则为开环控制； （9）本项目的软件平台有效提升了塑料挤出成套装备的附加值。 技术的成熟度: 相关技术已经形成产品，在广东达诚机械有限公司及其下游企业进行了产业化。 项目成果转化造价：130 万元； 投资预算：硬件成本（不包含塑料片材挤出机本体部分）85 万元；软件开发45 万元。 成果应用范围：塑料包装行业、包装机械行业。 应用案例及单位：成果在广东达诚机械有限公司等行业龙头企业进行了产业化，并在广东、江浙等地区的 10 多家塑料企业进行了推广应用。 经济和社会效益：项目成果能够有效降低能耗 25%，提高生产效率 30%左右，使得企业投资效益大幅度提升。近 3 年来，据不完全统计，累计新增产值约 67206 万元，新增利润 5040 万元，新增税收 2872 万元。项目成果解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题，提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平，促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合；完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展，极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级，实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 

项目所涉研究公开了大量植物化学物，如姜黄素及其代谢产物四氢姜黄素、花色苷及其代谢产物原儿茶酸、鞣花酸及其代谢产物尿石素A以及甜菜苷等于防治过敏性气道疾病方面的良好改善效应。其中尿石素A与四氢姜黄素相关研究现已获国家专利授权(专利号:ZL202210101559.8，ZL201810569066.0)。上述植物化学成分经研究均可缓解过敏性气道疾病小鼠气道病变程度，显著改善气道炎症反应，并调节氧化应激及 Th细胞比例失衡状态，表现出良好的防治过敏性气道疾病效应，未来可应用于开发相关药物或营养补充剂。

产品详细介绍SC-G型自动考种及千粒重分析仪（含玉米果穗考种）1、货物名称：SC-G型自动考种及千粒重分析仪（含玉米果穗考种）玉米自动考种及千粒重分析仪所配的各种种粒自动考种及千粒重分析仪2、主要用途：SC-G型自动种子考种分析及千粒重仪系统是根据图像识别原理来实现自动分析的。目标照明模式可在背光和普通日光之间切换。可用于各类农作物实粒种子（谷粒、玉米、小麦、油菜籽等）的精确考种、各类粮库的虫口计数分析，以及另加配件后可做发芽率、均匀度分析，可兼做表面光滑的昆虫计数或虫卵计数（如：米象、蚜虫、蚕卵、鱼籽等），以及被当作种子净度工作台用于种子净度检验。内置支持网上在线升级的模块。3、主要性能指标配A3幅面最高分辨率1600dpi × 1600dpi、紫光M1彩色扫描仪。可分析各类种粒的种粒直径1～20mm。扫描仪分析工作区：A3幅面（431.8mm×304.8 mm）。可同时成像分析10个玉米果穗、35个玉米截面、1000粒左右玉米籽粒。配500万像素分辨率的彩色数码拍摄仪，及超薄的背光光源板（大于A4幅面），具有图像调整、观察特性。1）．籽粒数分析速度、精度：自动数粒速度：1500～3000粒/分钟（玉米籽粒），其它籽粒为1200～20000粒/分钟，数粒误差≤±0.1~0.4%，监视修正即达100%正确。具有相机画面畸变、背光板均匀性的自动矫正特性，有效减小尺寸测量误差。对于直径较小的种粒（如油菜籽、蔬菜籽），单批次考种数量在5000-10000粒。可根据实际需求自行创制一键自动分析向导，适用于水稻、小麦、玉米、豆类、油菜籽、瓜子、蔬菜籽等各类农作物的自动精确考种，自动测出籽粒数、各籽粒的粒形参数（长、宽、长宽比、面积、等效直径、周长等），以及其平均值，能精准显示种粒外接矩形，并可自动排序输出，及可输出粒径分布图表。自动千粒重分析的精度误差：≤±0.5%。具有对被分析目标颜色、形状进行自学习和再学习，并实现自动分类的特性，以及品种比对特性。能大批量自动分析成像后的种粒图片。2）．果穗、截面分析速度、精度：同时成像分析玉米果穗：10个/次/分钟、玉米截面：35个/次/分钟。全自动测出各玉米穗长、穗粗、秃尖长、左右穗缘角、穗行角、平均行粒数、粒厚、截面穗行数、穗粗、轴粗，以及其平均值，可自动测出各玉米截面上的平均粒长、平均粒宽等参数。3）．有被测样本条码、电子天平RS232重量数据的自动输入接口，插上电脑条码枪即可刷入样本条码编号；电子天平上的被测样本重量数据可一键送到电脑保存为EXCEL表。4）．分析过程为全程电脑控制，高效、准确、简便易用，真正一键式操作，鼠标一点，结果即现。5）．辅助删补：用鼠标选择增加/删除，或直接用鼠标在屏上手工计数，以确保100%正确。目标区的个性化计数：对工作区视野中任选范围或矩形范围内的计数。6）．分析数据导出：分析图像结果可保存，以及按大小形状排列输出，自动形成总报表，统计分析结果能输出至Excel表，以及，以及按宽度、长度、面积等输出的排列图和测量图。3. 供货配置表：SC-G型自动考种及千粒重分析系统 数量 备注SC-G型自动考种及千粒重分析软件及《简明手册》 1张 光盘，3年免费升级软件锁 1个 1年保换、2年保修SC-G型自动考种及千粒重分析系统软件质量三包卡 1张 光盘电子文档中A3幅面的紫光M1彩色扫描仪 1台 紫光公司全国联保1年USB2.0接口的拍摄仪（彩色500万像素） 1台 非人为损坏，质保1年超薄的背光光源板（A4幅面工作台板） 1个 非人为损坏，质保1年带RS232通讯接口的量程220g电子天平（精度1mg） 1台 生产厂家联保1年RS232接口通讯传输线 1条 非人为损坏，质保1年种粒成像盘、种粒收纳小盘 各1 4. 推荐电脑配置（需另配，由投标的经销商在当地找供应商）品牌电脑（酷睿i5 CPU / 8G内存/ 19.5”彩显/无线网卡，5个以上USB2.0口，运行环境Windows 10完整专业版或旗舰版）

项目成果/简介:1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。应用范围:南开大学在碳纳米材料的制备及应用研究方面取得了一批开创性成果，该项目技术的推广，将促进我国新材料、微电子、储能、资源保护等领域的技术进步和发展，为我国在这一新型纳米材料领域占据有利地位，提高国际竞争力，做出重要贡献。

本发明公开了一种ZnFe2O4纳米颗粒-ZnO纳米纤维复合纳米材料及其制备方法。首先采用共电纺丝方法，沉积得到复合纳米纤维，然后经过适宜的退火工艺制得ZnFe2O4纳米颗粒-ZnO纳米纤维复合纳米材料，ZnFe2O4纳米颗粒均匀稳定的附着在ZnO纳米纤维上。另外，本发明首次将ZnFe2O4纳米颗粒-ZnO纳米纤维复合纳米材料用于葡萄糖色比传感测试，测试方法简单且灵敏度高。ZnFe2O4-ZnO形成II型异质节半导体，交叉的能级结构有利于减小载流子的复合，提高其催化性能、传感性能。另外，将ZnFe2O4纳米颗粒复合到ZnO纳米纤维上解决了颗粒团聚问题，进一步增强了其催化性能与传感性能。

1991 年发现的碳纳米管（CNT）以及 2004 年发现的石墨烯（graphene），分别是一维和二维纳米材料的典型代表，被认为是 21世纪的战略性材料。 本项目发明了一类新的催化剂和大量制备 SWNTs 的方法，实现了高质量单壁碳纳米管的宏量制备（图 1），纯度达 70%以上，并达到了产业化规模（达 200 公斤/年以上）。采用机械共混及"原位"聚合 等方法，使SWNTs 有效地分散于高分子基质中，获得了以环氧树脂、ABS 及聚氨酯等为基质材料，电导率达 0.2 S/cm、导电临界含量仅为0.06%、电磁屏蔽效果高达 49dB 的复合材料。 本项目首先发展了一种可大量制备的可溶性功能化石墨烯（SPFGraphene）的方法，实现了石墨烯的百克级制备（图 2）。通过透射电子显微镜（图 3）及原子力显微镜（图 4）确定了石墨烯的二维平面结构。 获得了可溶性石墨烯材料及柔性透明导电薄膜（图 5）；制备了基于石墨烯的高稳定性有机光伏电池及复合材料。 图 5、基于石墨烯的透明电极材料 所研制的单壁碳纳米管及石墨烯已用于数十家科研机构的研究和相关产品/样机的研制，包括应用于国家 863 重大汽车电池项目（中科院物理所）和军工卫星电池项目（中国电子科技集团公司第十八研究所）等。已研制出晶体管、锂离子电池、超级电容器（图 6）以及高性能复合材料等多种产品，具有广阔的应用前景。

2020年我国热释电红外传感器行业市场规模近 10 亿元，年均复合增长率超 20％，作为核心元件材料的热释电陶瓷材料相关技术获得了业内的普遍关注。热释电红外传感器可用于遥感、制导、 夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业领域，随着近年来消费电子的功能多样化，其在消费电子电器产品中的应用正迅猛增长。本团队在高性能热释电陶瓷材料领域进行了多年研究，研发了多种不同体系的高热释电系数陶瓷材料，具有广阔的产业化应用前景。在宽温区范围内（-55 ℃-150 ℃）进行多样品热释电系数（衡量热释电陶瓷材料性能的重要参数）的精准测量是热释电材料研 究领域的难点之一，本团队搭建的热释电系数一体化精密测量装置，可以在-55 ℃-150 ℃宽温区范围内一次同时测量 8 个样品的热释电系数，样品最小测试面积低至0.5mm2，可最大程度保证测 量数据的精准性、可靠性和重复性。 2020年我国热释电红外传感器行业市场规模近 10 亿元，年均复合增长率超 20％，作为核心元件材料的热释电陶瓷材料相关技术获得了业内的普遍关注。热释电红外传感器可用于遥感、制导、 夜视、主动雷达、热成像、气体分析、辐射计、测温等军事和工业领域，随着近年来消费电子的功能多样化，其在消费电子电器产品中的应用正迅猛增长。本团队在高性能热释电陶瓷材料领域进行了多年研究，研发了多种不同体系的高热释电系数陶瓷材料，具有广阔的产业化应用前景。在宽温区范围内（-55 ℃-150 ℃）进行多样品热释电系数（衡量热释电陶瓷材料性能的重要参数）的精准测量是热释电材料研 究领域的难点之一，本团队搭建的热释电系数一体化精密测量装置，可以在-55 ℃-150 ℃宽温区范围内一次同时测量 8 个样品的热释电系数，样品最小测试面积低至0.5mm2，可最大程度保证测 量数据的精准性、可靠性和重复性。 

近日，我校材料学院刘润辉教授课题组在促血管内皮化生物材料研究中取得了突破成果，通过聚合物策略实现了选择性促进内皮细胞生长和促快速内皮化功能。