制备在宏观尺度上具备二维单片石墨烯的独特本征性质的石墨烯三维体相材料是材料学研究中兼具学术价值和实用意义的重大挑战。本项目制备得到了一种三维石墨烯宏观体相材料，其由大量独立且悬空的二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成。该材料具有良好的机械性能，在常温可见光下作用下具有电子发射能力，在瓦特功率级别的可见波段激光或聚焦的太阳光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料样品可以在真空条件下实现有效的直接光驱动，此现象为国内外所首次观察及报道，为石墨烯带来了一种激动人心的潜在应用价值。上述材料的制备及相关性能研究还可为石墨烯在催化，能源转换与存储等领域的应用提供材料支持与相关理论支撑。

制备在宏观尺度上具备二维单片石墨烯的独特本征性质的石墨烯三维体相材料是材料学研究中兼具学术价值和实用意义的重大挑战。本项目制备得到了一种三维石墨烯宏观体相材料，其由大量独立且悬空的二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成。该材料具有良好的机械性能，在常温可见光下作用下具有电子发射能力，在瓦特功率级别的可见波段激光或聚焦的太阳光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料样品可以在真空条件下实现有效的直接光驱动，此现象为国内外所首次观察及报道，为石墨烯带来了一种激动人心的潜在应用价值。上述材料的制备及相关性能研究还可为石墨烯在催化，能源转换与存储等领域的应用提供材料支持与相关理论支撑。 项目特色： 1.制备了基于二维石墨烯单元通过片层边缘的化学键构筑而成三维石墨烯体相材料，该材料不仅保留了二维石墨烯材料的本征性质， 而且具备优良的机械及光电性能。 2. 在国内外首次观察到厘米级尺寸的裸眼可见的宏观石墨烯样品，只依靠瓦特级别的光作为单一驱动源，即可实现较大距离(数十厘米)的有效的运动，并提出了光致电子发射驱动的机理解释上述三维石墨烯体相材料独特的光驱动， 3. 上述材料的制备与性能研究揭示通过有效合理的结构构筑手段，能够得到以二维石墨烯作为构成单元，并有效保留其独特二维性质和兼具三维宏观形态的石墨烯体相材料，此项研究为其它二维材料的开展类似工作并拓展其应用提供了范例和思路。 已取得的成果： 项目的标志性研究结果于 2015 年 6 月在线发表于 NaturePhotonics，并于 2015 年 7 月正式发表（Nature Photonics, 2015, 9, 471-476）。杂志同期以“Two-dimensional materials: Lift off for graphene”发表了专题评论。英国著名科普杂志 New Scientist 以“Spacecraft builtfrom graphene could run on nothing but sunlight”为题报道了此研究，指出该成果“再为石墨烯这种优良材料增添了一种惊人的性能”。国内主要媒体包括人民日报、光明日报、新华网以及多家门户网站等均对此研究进行了报道，中央电视台《新闻联播》栏目于 2015 年 6 月21 日也对此进行了报道。 市场应用前景： 空间飞行器是人类探索宇宙的重要工具，而动力源问题一直羁绊着人类无法走得更远。目前几乎所有的航空、航天飞行均采用化学驱动，即通过喷射燃烧的化学物质来获得驱动力，光直接驱动飞行是科学界和航空界多年的梦想。

与医用不锈钢、普通钛合金相比，形状记忆合金医疗器械具有如下优点：（1）具有形状记忆效应和超弹性，可实现智能安装；（2）低弹性模量，降低骨内固定器应力屏蔽效应；（3）常恢复应力，稳定脊柱和牙齿矫形力；（4）大弹性回复，提高血管与非血管支架压缩比；（5）失稳刚度高，提高支架冲击载荷下的稳定性。本课题组前期从1991年开始研制镍钛形状记忆合金下尿路扩展支架、医用腔道内支架等医疗器械，并已部分投入了临床使用。近期，在国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等资助下开发了针对复杂或多孔结构记忆合金的表面改性新技术，通过改变表面结构，获得了表面贫Ni甚至无Ni、且具有良好组织相容性的记忆合金骨科植入材料以及良好血液相容性的记忆合金心血管植入材料；通过改进自蔓延高温合成技术，获得了具有高生物力学相容性的多孔记忆合金受载硬组织替代材料。在此基础上研制的高性能新型医疗器械在骨科内固定、消化道狭窄与心血管介入治疗等医学领域有广泛应用前景。目前已经申请并获得6项发明专利与4项实用新型。

非冷红外探测系统相较制冷型探测系统具有功耗低、体积小、重量轻、成本低、性价比高等特点，是国际上第三代凝视型红外探测技术领域的研究热点与难点。本项目攻克了纳米氧化钒薄膜生长调控、大规模小像元非制冷红外焦平面探测器制备、红外辐射热探测系统集成等关键技术，解决了微热目标探测、微热光电转换机制和微弱信号处理三大难题。系统NETD≤50mK,MRTD≤90 mK，总体技术指标达到国际先进水平（部分指标达到国际领先水平）。获授权发明专利50项（美国专利2项），发表论文114篇；形成了全自主知识产权的技术体系，打

本技术开发了先进的磷酸镁基快速修补材料。通过使用分子模拟技术，联合数学模型的建立，能够指导高耐水性快速修补材料的合成。

首先设计合成了 Fe2B 间隙化合物，其中包含一维硼链结构和高导电的 Fe 主体网络，该化合物表现出与纯硼截然不同的电化学性质， 1400 次循环后基于 B 计算的容量可达 10700 mA h/g 。高导电的 Fe 基质和高分散的一维硼链结构首先激活了部分 B 的储锂潜能，并且在循环反应过程中 Fe 基质不断将硼链分散成单原子，从而实现了更高效的储能。然而，由于间隙化合物中 B 的质量含量过低，材料整体容量不符合实际需求。研究者随后通过热力学计算发现 B2O3 与锂发生电化学反应的标准吉布斯自由能变仅为 -489 kJ/mol ，即发生该反应的逆反应发生仅需克服 489 kJ/mol ，远小于可逆负极材料 Fe2O3 和 SnO2 。

金属基复合材料是近几年来迅速发展起来的一种高技术的新型工程材料，它具有高的比刚度，比强度，优良的高温性能，低的热膨胀系数以及良好的耐磨、减摩性。由于其优良的加工、成型性能，明显的性能价格比之优势，在世界许多国家，如美国、英国、日本以及印度、巴西等对它的研究和应用开发正多层次大面积的展开。金属基复合材料的成功应用首先是在航空、航天领域，如美国宇航局（NASA

钛及钛合金在生物医学领域的应用日益广泛。随着表面改性技术的发展，经表面生物活化改性的多孔钛材料不仅具有良好的生物相容性和骨传导性，还可具有骨诱导性。中心在国家“十一五”、“十二五”科技支撑计划资助下，利用独特的多孔金属制备技术及表面电化学改性技术制备出骨诱导多孔钛材料，其力学性能与人体自然骨匹配良好，在应用于承力部位骨修复方面具有极大的优势。

本发明公开了一种具有电磁性能的柔性微纳米纤维绞线及其制备方法，缠绕成所述柔性微纳米纤维绞线的微纳米纤维含有光固化高分子材料、导电物质和磁性纳米颗粒，所述微纳米纤维通过无溶剂电纺纺丝前驱液制得，电纺过程在少氧紫外光照环境下进行，所述纺丝前驱液含有光固化材料的液体预聚物、光引发剂、导电物质和磁性纳米颗粒，不含有机溶剂。该微纳米纤维绞线具有优异的力学性能，且具有良好的电磁性能，同时在静电纺丝制备过程中无需添加有机溶剂，制备过程更加安全环保，适宜大规模生产。