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人工超材料是指亞波長尺度單元按一定的宏觀排列方式形成的人工復(fù)合電磁結(jié)構(gòu)。由于其基本單元和排列方式都可任意設(shè)計，因此能構(gòu)造出傳統(tǒng)材料與傳統(tǒng)技術(shù)不能實現(xiàn)的超常規(guī)媒質(zhì)參數(shù)，進而對電磁波進行高效靈活調(diào)控，實現(xiàn)一系列自然界不存在的新奇物理特性和應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的電磁超材料和超表面都是基于連續(xù)變化的媒質(zhì)參數(shù)，很難實時地操控電磁波。 以程強教授為核心團隊的課題組在國際上首次提出“數(shù)字編碼與可編程超材料”，提出用二進制數(shù)字編碼來表征超材料的思想，通過改變數(shù)字編碼單元“0”和“1”的空間排布來控制電磁波。這一概念的提出不僅簡化了超材料的設(shè)計難度和優(yōu)化流程，構(gòu)建了超材料由物理空間通往數(shù)字空間的橋梁，使人們能夠從信息科學(xué)的角度來理解和探索超材料。更重要地是，超材料的數(shù)字化編碼表征方式非常有利于結(jié)合一些有源器件（例如二極管和MEMS開關(guān)等），在現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）等電路系統(tǒng)的控制下實時地數(shù)字化調(diào)控電磁波，動態(tài)地實現(xiàn)多種完全不同的功能。 在該工作中，作者利用優(yōu)化算法，設(shè)計相應(yīng)的時空三維編碼矩陣，超表面將入射波能量分散到空間任意方向和任意諧波頻譜上，這一特性很好地縮減了雷達散射截面（RCS），未來有望應(yīng)用于新型的計算成像系統(tǒng)。更重要的是，引入時間維度的編碼之后，可以擴展傳統(tǒng)的空間編碼比特數(shù)，降低了實現(xiàn)高比特可編程超表面的系統(tǒng)復(fù)雜度。例如，一款2比特的可編程超表面，只要設(shè)計相應(yīng)的時空編碼矩陣，就可以在中心頻率和諧波頻率實現(xiàn)等效的360度相位覆蓋，這是傳統(tǒng)可編程超表面無法實現(xiàn)的，可用于實現(xiàn)波束塑形等一系列實用功能。 本工作得到了國家科技部重點研發(fā)計劃“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”重點專項“微波毫米波數(shù)字編碼和現(xiàn)場可編程超構(gòu)材料的理論體系與關(guān)鍵技術(shù)”，以及國家自然科學(xué)基金等項目的資助，相關(guān)實驗測試工作在東南大學(xué)毫米波國家重點實驗室完成。

本實用新型公開了一種人工氣道，特別是一種應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的人工氣道。本實用新型提供一種可以簡化對人工氣道封閉氣囊壓力進行監(jiān)測，并能實時對封閉氣囊的壓力進行自動安全調(diào)節(jié)，同時防止誤操作，使其可以安全且穩(wěn)定維持在理想壓力值的人工氣道，包括導(dǎo)管、主接頭、封閉氣囊和充氣管，所述主接頭設(shè)置在導(dǎo)管的端部；所述充氣管一端與封閉氣囊相通，另一端與壓力指示氣囊相通，還包括壓力安全閥。當(dāng)臨床醫(yī)務(wù)人員在充氣接頭處注射氣體，隨著注射氣體的增加壓力指示氣囊壓力，封閉氣囊以及壓力接口處的壓力也隨之增加，一旦封閉氣囊和外側(cè)壓力指示氣囊壓力過高超過壓力安全閥安全值，壓力安全閥打開漏氣釋放壓力。

為中小學(xué)校及校外教育機構(gòu)提供課程整體規(guī)劃、學(xué)習(xí)空間創(chuàng)新建設(shè)。

本項目研究面向成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈大數(shù)據(jù)智能產(chǎn)業(yè)需求，尤其是對智能制造、公共安全場景提供高效的視頻流在線推理和管理平臺，研發(fā)了一個通用性的智能中臺架構(gòu)，支持視頻流和智能模型模塊化管理，支持全程可視化操作交互式界面，支持視覺智能感知模型在線推理快速部署，支持感知與識別結(jié)果實時推送、預(yù)警和報警。

在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金，教育部科技重點項目，教育部清華大學(xué)自主研究項目等項目的資助下，掌握了多種傳感器的制備工藝，創(chuàng)新性開發(fā)出石墨烯人工智能喉，利用多孔石墨烯的優(yōu)勢，制造出一種收發(fā)同體，適合穿戴的集成聲學(xué)器件，有望在未來解決聾啞人的說話難題。 這種集成聲學(xué)器件，利用石墨烯的熱聲效應(yīng)來發(fā)射聲音，利用石墨烯的壓阻效應(yīng)來接收聲音，實現(xiàn)了單器件的聲音收發(fā)同體。器件使用的多孔石墨烯材料具有高熱導(dǎo)率和低熱容率的特點，能夠通過熱聲效應(yīng)發(fā)出 100 Hz-40 kHz 的寬頻譜聲音。其多孔結(jié)構(gòu)對壓力也極為敏感，能夠感知發(fā)聲時喉嚨處的微弱振動，可以通過壓阻效應(yīng)接收聲音信號。因此，這種器件能夠準(zhǔn)確感知聾啞人低吟、尖叫等特殊聲音，并將這種“無含義聲音”轉(zhuǎn)換為頻率、強度可控的聲音，有望在將來轉(zhuǎn)換為預(yù)先錄制的語言。

本成果面向國家/地方植入醫(yī)療器械的重大戰(zhàn)略需求，緊跟國際研究前沿， 圍繞生物材料生物功能性及植入體藥械結(jié)合的研發(fā)主線，基于細(xì)胞外微環(huán)境原理, 探究生物材料界面微環(huán)境特征如何調(diào)控骨/骨關(guān)節(jié)修復(fù)的核心科學(xué)問題，系統(tǒng)地 研究生物材料界面微環(huán)境特征與細(xì)施相互作用規(guī)律及分子機制，提供生物材料表 面功能化關(guān)鍵技術(shù)，最終為骨/骨關(guān)節(jié)修復(fù)提供新材料。植入體與宿主的生物反應(yīng)首先發(fā)生在材料界面，誘發(fā)細(xì)胞粘附到組織形成的 生物級聯(lián)反應(yīng)。如何構(gòu)建生物功能性界面并賦予植入體主動刺激細(xì)胞/組織功能 的性能，提高其使用壽命，是醫(yī)療器械研發(fā)關(guān)鍵科學(xué)問題之一。本項目創(chuàng)建生物 功能性界面與骨髓基質(zhì)干細(xì)施雙向“交流"調(diào)控的理論假說。利用雙酸腐蝕及陽 極氧化等技術(shù)制備系列鈦基多尺度微米、微/納米、納米結(jié)構(gòu)，揭示微/納米結(jié)構(gòu)〉 納米結(jié)構(gòu)〉微米結(jié)構(gòu)的生物學(xué)響應(yīng)規(guī)律。率先將層層組裝技術(shù)（LBL）技術(shù)引入到鈦 基生物材料界面工程，獲專利授權(quán)。進而，利用LBL技術(shù)構(gòu)建生物因子插層多層 結(jié)構(gòu)，調(diào)控骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的分化，并促進植入體的骨整合性。首次在鈦材表 面構(gòu)建“三明治”界面結(jié)構(gòu)，調(diào)控成骨細(xì)施/破骨細(xì)施動態(tài)生長平衡，開發(fā)出具 有骨質(zhì)疏松治療功效的鈦基新型植入器械。

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是世界三大難治病之一。常累及掌指關(guān)節(jié)和腕掌關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)被破壞，導(dǎo)致疼痛，畸形及功能障礙，生活不能自理。在手術(shù)方法上，關(guān)節(jié)融合，滑膜切除，韌帶修復(fù)，關(guān)節(jié)切除成形等有一定療、但在緩解疼痛及功能重建方面均不及人工關(guān)節(jié)置換術(shù)療效可靠，所以我們研制了人工掌指關(guān)節(jié)。

角膜（Cornea）作為眼部的重要組織之一，不僅承擔(dān)著屈光、維持眼部正常結(jié)構(gòu)的功能，對外界的病原體及塵埃顆粒也起到阻擋作用。然而，角膜同時也容易受到諸如細(xì)菌或病毒導(dǎo)致的眼部感染、化學(xué)或機械性損傷，以及腫瘤和自身免疫性疾病等影響。因角膜而引起的失明已成為全球第四大致盲原因，主要治療方法就是角膜移植。當(dāng)今全球單側(cè)角膜失明人數(shù)約2300萬，雙側(cè)角膜失明人數(shù)約490萬，但每年角膜供體供應(yīng)量只有約10萬。此外，如果受體患者出現(xiàn)角膜血管化或先前排斥史,移植失敗率可高達70%。因此，尋找臨床上可大量獲得并且具有良好的生物相容性人工角膜，是當(dāng)前亟待解決的問題。? 郭瓊玉與約翰·霍普金斯大學(xué)助理教授Anirudha Singh，美國工程院、醫(yī)學(xué)院兩院院士Jennifer H. Elisseeff合作，在國際上率先提出并實現(xiàn)了蛋白多糖類似物對膠原蛋白納米纖維結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控（圖2）。 據(jù)悉，角膜膠原纖維的直徑大小與排列方式對角膜材料的透光率和機械性能起著決定性的作用。該研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)糊精類環(huán)狀低聚糖能夠調(diào)節(jié)膠原纖維的玻璃化、排列和超微結(jié)構(gòu)，尤其是β－環(huán)糊精添加到I型膠原蛋白中后產(chǎn)生了與供體角膜相似的纖維層狀結(jié)構(gòu)，從而得以獲得一種具有優(yōu)越透明性和機械韌性的人工角膜植入物，并且在體外和兔角膜部分切除術(shù)模型上驗證了該仿生人工角膜的生物相容性和手術(shù)性能。這項工作為體外制備具有臨床轉(zhuǎn)化前景的仿生人工角膜研究奠定了基礎(chǔ)。