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中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
項目成果/簡介:塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-04-11
金屬卟啉仿生催化氧化合成含氧有機化學品
含氧有機產品如己內酯、環氧環己烷均是重要的有機合成中間體。己內酯主要用于合成聚己內酯和與 其它酯類共聚或共混改性，其中聚己內酯具有獨特的生物相容性、降解性以及良好的滲透性，在環保和醫 用材料方面具有廣泛的應用。環氧環己烷開環反應可制備大量中間體，是合成鹽酸苯海索、農藥三環錫、 克螨特、1,2-環己二醇、聚碳酸酯等的重要原料，廣泛應用于醫藥、農藥、固化劑、增塑劑等領域。由于 己內酯和環氧環己烷的合成存在生產的安全性和產品的穩定性等方面的難題，因此其合成技術難度大，目 前只有美、英、日等國的很少幾家公司在生產，而我國主要依靠進口。 仿生催化氧化技術就是模擬血紅素的活性中心結構，通過設計合成與酶結構相似的化合物，模擬與酶 催化反應相似的反應歷程，實現溫和條件下的催化氧化過程。本技術以氧氣為氧化劑，以類酶結構的化合 物為催化劑，實現在溫和條件下環己酮、環己烯高選擇性氧化制得己內酯和環氧環己烷的仿生催化工藝。 本技術成果已申請國家發明專利，是我國擁有自主知識產權的制備己內酯和環氧環己烷新工藝，目前正處 在中試階段。本技術成果填補了目前氧氣氧化環己酮、環己烯制備己內酯和環氧環己烷的國內外技術空白。
中山大學
2021-04-10
一種仿生微孔表面泡沫金屬填充太陽能真空集熱管
本發明公開了一種仿生微孔表面泡沫金屬填充太陽能真空集熱管，該真空集熱管嵌套有玻璃外管(1)和仿生微孔表面金屬內管(2)，玻璃外管(1)上端開口，且對接有合金短管(6)；仿生微孔表面金屬內管(2)上端開口，且沿其開口端的外表面固定連接有金屬環形蓋(5)，所述的金屬環形蓋(5)外延與合金短管(6)固定連接，在真空集熱管嵌套有玻璃外管(1)與仿生微孔表面金屬內管(2)之間形成真空；在仿生微孔表面金屬內管(2)管壁的外側涂覆選擇性吸收涂層(3)，在仿生微孔表面金屬內管(2)內部插入泡沫金屬填充體(4)。該真空集熱管提高太陽能利用率、承壓效果好，可增強內部換熱降低熱損失，有效提高太陽能熱水器效率。
東南大學
2021-04-11
氣動人工肌肉在仿生機器人中的應用技術（技術）
成果簡介：氣動人工肌肉驅動器具有較強的柔性及仿生性，其高功率/質量 比的特點使之在仿人機器人技術領域中具有無可比擬的優勢。對氣動人工肌 肉的靜、動態特性深入進行了建模與實驗研究，進行了氣動人工肌肉驅動的關節特性分析及位置控制研究。分別研制出氣動人工肌肉驅動的仿人靈巧手，以及十四自由度雙臂機器人，通過簡單的材料制作出性能優異的氣動人 工肌肉，輔之模糊自適應控制、協調控制等高精度氣動伺服控制技術，實現 了靈巧手基于數據手套的主從抓持操作、機械臂自動駕駛方向盤等動
北京理工大學
2021-04-14
CNC-100型仿型制樣機
產品詳細介紹CNC-100型仿型制樣機（啞鈴制樣機，拉伸樣條制樣）關鍵詞：仿型，制樣機，拉伸，彎曲CNC-100型仿形制樣機是一種先進的微機控制的自動銑割機械。儀器可快速制樣，按用戶要求的樣品尺寸快速切割實驗室用測試試樣，使用者可在計算機界面實時觀察到切割過程。儀器內置相關標準樣品加工程序和軟件，可用于各種實驗室根據執行標準的拉伸，壓縮，彎曲及沖擊測試樣條的自動加工設備。特別適應于管材生產企業以及產品質量監督檢驗所、建筑科學院等對塑料的功能，性能測試時的標準樣條的制取的專用和首選設備。一、符合標準：1、滿足GB-T 8804.2-2003 熱塑性塑料管材 拉伸性能測定2、符合 ISO 6259-3: 1997《 熱塑性塑料管材能測定第 3部分: 聚烯烴管材)3、滿足GB/T1043.1-2008塑料簡支梁沖擊性能的測定 4、符合(PVC-HI)管材(ISO 6259-2:1997,IDT) 等國內標準和國際標準二、主要用途：1、適合用于制備聚乙烯（PE）的熱熔和電熔焊接試件試樣的制備2、 熱塑性塑料管材 拉伸性能測定3、硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗沖聚氯乙烯(PVC-HI)管材的切割制樣4、塑料，有機玻璃，玻璃鋼，符合材料及各種非金屬的沖擊缺口樣條，拉伸實驗啞鈴樣條，壓縮彎曲等標準樣條。5、非金屬（聚乙烯）管道焊接考試專用《C型拉伸制樣機》三、產品性能特點1、制樣精度高，速度快，超寬兼容性，切面光滑2、整機設計合理，結構緊湊，采用全鑄鉛結構，且床身經過時效處理，消除殘余內應力，剛性強、精度高。3、使用AMT高精預緊直線導軌，使運行更平穩，高速無噪音。4、螺桿采用滾石雙螺母預緊滾珠絲桿，確保整機運行精度。四、主要技術指標1、操作方式：一鍵多裝，自動制樣2、X/Y/Z運動定位精度：0.01/0.01/0.01mm3、X/Y/Z重復定位精度：0.008/0.08/0.01mm4、X/Y/Z有效行程：300×300×130mm5、工作臺尺寸：400×400mm6、工作臺最大承重：120Kg7、主軸轉速：0-24000rpm8、卡頭規格：ER169、快速移動速度：10m/min10、最高進給速度4m/min11、空間：4-50mm11、切面效果：光滑12、工作電壓：220V/50Hz制作好樣品
北京圓通科技地學儀器研究所
2021-08-23
?GC-12E型地鐵車站通風與空調模擬系統
地鐵車站局限性、在滿足地鐵車站通風空調系統基本功能的前提下，通過對地鐵隧道通風系統和空調系統進行優化設計時，都要加入通風與排煙系統結全的模式
上海計呈教學設備有限公司
2025-05-27
預移相模型熱線（膜）動態流速計
用于中低速風洞動態流速測量，是湍流研究，風洞試驗的必備設備。 功能特點： 1.操作極簡單，無需平衡消振蕩調節； 2.流速全范圍一次標定，任意測量； 3.動態響應極好，貧響寬； 4.全計算機控制處理，高速 A/D，軟件包內含基本流體測量，研究算法。 應用領域： 風洞試驗，環境現場流場測量分析等
同濟大學
2021-04-11
無膜分步法電解水制氫
傳統的電解工業（電解水、氯堿工業）陰、陽極會同時產生兩種氣體，一般采用離子交換膜防止兩種氣體的混合，避免爆炸性混合氣體的產生。離子交換膜的使用增加了電解的成本，此外膜內阻也增加了電解的能耗。且由于陽極和陰極室的氣體壓力必須通過穩定的電源輸入保持平衡，很難利用風能和太陽能等不穩定的可持續能源來直接為離子膜電解池供電。另一方面，電解池中的高壓氣體和陽極氧化過程的中間產物也會加劇膜的老化降解，近一步增加電解成本。基于電池電極的分步法無膜電解技術有望為電池電極反應推出一個新的研究方向，隨著電池工業迅速發展，電池電極的制備已經非常成熟，分步法電解技術很容易利用現有的商業化電極實現產業化。
復旦大學
2021-04-10
MBR-X系列膜生物反應器
膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理方法的高效結合，其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池，進行固液分離，經過一系列研究和改進后，膜生物反應器(MBR)可直接達到處理出水回用的目的，并且具有污水三級傳統工藝無法比擬的優點： 1、微生物數量高于常規生物處理2～5倍，處理程度高，中空纖維膜孔徑0.2μm，能高效進行固液分離，出水懸浮物濃度和濁度接近于零，細菌總數接近于零，可直接用于回用目的。 2、處理工藝簡單可靠，構筑物少，可大規模節省占地面積和征地費用，降低水處理投資，占地面積約為常規二級處理加深度處理工藝的1/4～1/10。 3、污泥齡長，污泥產量低，除無機顆粒物外，基本無剩余污泥排放，由于不投加化學藥劑，所以不產生化學污泥。 4、出水水質優良，各項指標低于國家污水回用有關標準規定，且不受進水水質影響。 5、自動化程度高，利用PLC進行控制，不需設置專人管理，人員經短期培訓就能操作，維護工作量小。一、MBR-X系列膜生物反應器進水處理出水水質比較 1.進水水質：(對于高濃度有機廢水可采用在MBR反應器前增加預處理措施) CODcr＜500mg/L BOD5＜300mg/L SS＜300mg/L NH4+-N＜40mg/L 2.出水水質： CODcr＜20mg/L BOD5＜5mg/L SS=0mg/L NH4+-N＜1mg/L 濁度＜1NTU 細菌總數＜20個mg/L 大腸桿菌數未檢出二、MBR-X系列膜生物反應器適用范圍 1．生活污水 2.工業污水①城市生活污水 ①食品工業廢水 ②賓館、辦公樓污水 ②印染工業廢水 ③工礦企業生活污水 ③制藥工業廢水 ④公廁糞便水 ④石油化工廢水 ⑤洗車業廢水 ⑤造紙工業廢水 ⑥垃圾滲透液等 ⑦焦炭或煤氣含酚工業廢水
上海理工大學
2021-04-11
一種塑性絲膠蛋白膜的制備方法
本發明涉及一種塑性絲膠蛋白膜的制備方法。目前還沒有一種工藝簡單、制備條件溫和、無有毒化交聯劑、有較好的力學性能的塑性絲膠蛋白膜的制備方法。本發明的特點在于：依次包括如下步驟：（1）將蠶絲蛋白原料置于濃度為7-11mol/L的LiBr溶液中，于30-100℃的條件下溶解處理0.25-15min，得到不溶膠狀物；（2）將步驟（1）中得到的不溶膠狀物取出，用蒸餾水洗滌數次，除去不溶膠狀物中的LiBr分子，得到絲膠蛋白膠體；（3）將步驟（2）中得到的絲膠蛋白膠攤開鋪平，干燥后制得塑性絲膠蛋白膜。本發明的工藝簡單、制備條件溫和、不添加任何化學交聯劑而獲得具有較好力學性能的塑性絲膠蛋白膜。
浙江大學
2021-04-11