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探究源自生物礦物材料的結構設計原理無疑將為人工礦物基新材料的研發提供重要啟發和依據，然而如何在人工材料中設計和制造這些復雜結構，一直是困擾科學界的難題。

仿生表面織構起源 傳統摩擦學認為光滑表面具有較低摩擦力和磨損，反之，非光滑表面會帶來較大的摩擦力和磨損。而自然界進化過程中，某些生物的表面微觀結構具有優異的自潤滑和抗磨減磨性能，如鯊魚皮表面微溝槽表現的超低流體阻力，穿山甲表面微結構的優異耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其機理，則可進行工業應用。 鉆頭軸承及壓裂泵柱塞密封系統仿生織構潤滑減磨設計及應用 織構化鉆頭軸承 鉆頭作為破碎巖石形成井眼的重要工具之一，在高溫高壓、沖擊動載及貧脂潤滑的惡劣環境下，其核心部件鉆頭滑動軸承易發生黏著磨損從而最終導致鉆頭整體失效破壞，亟需降耗增壽的新技術來為其安全、可靠使用和延壽經濟運行保駕護航。 發明了基于多物理場耦合的超快激光精準高效制備的冰霜輔助超快激光刻蝕分束技術（US17026096，ZL202011229792.1），形成了鉆頭軸承軸徑曲面仿生織構的納秒/皮秒的激光加工與表征評價方法；目前正在與中國科學院上海光學精密機械研究所和中石化江鉆石油機械有限公司開展鉆頭軸承織構工業化的超快激光加工與質量檢測流水線建設和現場應用研究測試，可滿足織構化鉆頭2000支的年產量需求。 建立了織構鉆頭軸承潤滑減磨性能優化設計的理論研究與實驗測試評價方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系數、磨損量、油膜厚度、溫升和無量綱承載能力等為評價指標，基于理論研究、單元實驗和全尺寸的臺架實驗，模擬測試工況下初步優選的圓形、橢圓形、人字形溝槽織構可使鉆頭軸承減磨性能和壽命提升50%以上。 織構化柱塞密封系統 柱塞動密封系統是油氣增產壓裂作業實施中壓裂泵裝備的關鍵部件之一，其在超高壓、沖擊動載及交變往復運動工況下，壓裂泵柱塞動密封系統易發生磨損失效而導致密封刺漏等失效，是制約壓裂泵工作性能、可靠性和作業成本的關鍵因素， 亟需創新的設計方法來提升壓裂泵柱塞動密封系統的壽命及可靠性。 發明了柱塞表面仿生織構大尺寸拼接刻蝕工藝規劃及參數優化設計方法（ZL201910892024.5）， 創新研發了柱塞織構批量化激光分束加工的軟件控制系統和配套夾具系統。 發明了表面織構化壓裂泵柱塞及其動密封系統性能抗磨減磨性能優化設計的理論研究與試驗測試評價方法(ZL201310423514.3)，基于理論模擬、單元及全尺寸臺架實驗，初步優選的圓形和橢圓形織構布置于壓裂泵柱塞表面可實現柱塞動密封系統的摩擦系數和溫升降低45%以上，壽命延長30%以上，目前正在與中石油第四石油機械有限公司和中油國家鉆井裝備工程技術研究中心有限公司開展現場應用試驗測試。 未來應用前景及市場規模預測 該技術垂直應用領域為油氣勘探開發裝備、油氣集輸裝備、通用機械裝備的潤滑、密封、抗沖蝕與減阻等領域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的裝備失效是由磨損引起的。兩者造成的損失相當于GDP2%-7%，2019年我國的GDP為99萬億元，按5%計算約為4.95萬億元。

本發明公開了一種具有細胞膜結構仿生的兩親性接枝共聚物,所述共聚物的主鏈為殼聚糖，側鏈分別為親水的磷酸膽堿和疏水的脂肪酸;本發明所制備的兩親接枝共聚物具有細胞膜結構仿生的特點：磷酸膽堿分子模擬細胞膜中磷脂分子的頭部，殼聚糖的糖單元模擬細胞膜上糖脂分子的頭部，疏水的脂肪酸則模擬磷脂和糖脂分子的疏水碳鏈。所述共聚物具有良好的生物相容性和親水性。在作為納米藥物載體時，既能夠阻抗蛋白質的非特異性粘附，又能容易地被病灶細胞內吞。此外，該接枝共聚物能夠穩定的分散在高鹽度和廣泛pH條件下。本發明同時還提供了制備所述共聚物的方法，操作簡單，成本低，反應條件溫和，產率較高。

本發明公開了一種半導體激光器泵浦的克爾透鏡鎖模鈦寶石激 光器，包括：第一半導體激光器，用于發射藍綠波段的連續激光來泵 浦諧振腔內的鈦寶石晶體；諧振腔用于使近紅外波段的激光發生振蕩 和鎖模輸出飛秒脈沖激光；干涉儀使飛秒脈沖激光產生拍頻信號得到 載波包絡偏移頻率；反饋調節單元用于調節諧振腔端鏡的前后位置和 傾斜度以及半導體激光器輸出激光的功率，從而保持重復頻率和載波 包絡偏移頻率的穩定。本發明可以輸出重復頻率和載波包絡偏

水凝膠仿生軟骨材料顯示出各向異性的微觀結構，并表現出優異的力學性能，拉伸強度為10.65 MPa，韌性為52.2 MJ/m3，壓縮強度為4.86 MPa，高于其他的各向同性水凝膠以及大多數報道的水凝膠材料。

本發明公開了一種基于開槽結構的四分之一模基片集成波導濾波器，包括四分之一模基片集成波導弧形腔，四分之一模基片集成波導弧形腔通過基片集成波導圓形腔沿任意兩條相互垂直的磁壁分割得到，四分之一模基片集成波導弧形腔包括介質基片，介質基片的上表面設有上金屬層，介質基片的下表面設有下金屬層，介質基片中沿四分之一模基片集成波導弧形腔的周向均勻分布有貫穿上金屬層和下金屬層的金屬通孔。本發明相對于傳統的基片集成波導圓形腔有效實現了小型化。并且，相對于傳統的多層結構，本發明結構簡單，加工方便。此外，相對于傳統的微帶結構，本發明的濾波器品質因數高，損耗小。

近日，上海交通大學電子系義理林教授課題組基于智能鎖模算法、時間拉伸技術和實時高速電路建立的實時光譜分析控制平臺，實現了鎖模激光器輸出飛秒脈沖的實時光譜調控，對飛秒激光器的設計具有重要的應用價值。相關成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”為題目于2020年1月發表于國際光學頂尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院長春光機所與Nature出版集團合辦期刊），并入選為封面文章，在“News & Views”欄目被專門評述。博士生蒲國慶為第一作者，義理林教授為通信作者。 圖說：期刊封面文章 飛秒尺度（1E-15秒）脈沖對應著原子分子、材料、生物蛋白、化學反應等豐富物質體系的眾多超快過程，有著廣泛而重要的應用。鎖模激光器作為產生飛秒脈沖的重要基礎研究工具，在物理、化學、生物、材料、信息科學等領域都有廣泛的應用。飛秒鎖模激光器自上世紀六十年代發明以來，與其相關的研究分別于1999，2005，2018年獲得過諾貝爾獎。 隨著超快光學的快速發展，越來越多的前沿應用需要對飛秒脈沖的時域和光譜進行精細控制。由于飛秒脈沖的產生涉及非常復雜的非線性和色散傳輸效應，達到特定脈沖狀態的穩態輸出需要對激光器多個參數在高維空間進行優化，傳統基于激光器光學設計和優化的方法已被證明難以精確實現。 通過對飛秒脈沖狀態進行智能識別，結合智能算法對激光器多參數進行全局優化，有望獲得理想的飛秒脈沖輸出，但其主要挑戰在于飛秒脈沖難以實時精確識別。低速時域采樣無法識別飛秒脈沖寬度和形狀，光譜儀雖可識別飛秒脈沖積分光譜但無法識別其瞬時光譜，因此傳統方法都無法做到實時控制飛秒脈沖精確鎖模狀態。為了解決這一難題，義理林教授課題組提出在鎖模控制環內引入時間拉伸-色散傅里葉變換（TS-DFT）技術，通過時域到光譜的轉換，采用低速時域采樣即可識別飛秒脈沖對應的瞬時光譜寬度和形狀。結合智能控制算法，實現了以1.4nm為精度對飛秒脈沖光譜寬帶從10nm到40nm進行可編程控制，光譜形狀可編程為高斯型或三角形等。這是本領域首次實現飛秒鎖模脈沖光譜寬度和形狀高精度實時編程控制，解決了飛秒鎖模脈沖鎖模狀態無法精確調控的難題。 基于實時的光譜控制，該研究還展示了從窄譜鎖模態至寬譜鎖模態以及從三角形光譜脈沖態至寬譜鎖模態的演變過程，發現兩者動力學過程具有相似性，提出了目標鎖模狀態可能決定中間動力學過程的猜想，為人們進一步探索鎖模激光器內部機理提供新視角。 圖說：基于快速光譜分析的飛秒鎖模脈沖智能控制 非線性光學著名專家John Dudley教授（歐洲物理學會主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”欄目撰文介紹此項工作，認為本工作極具創新性，開拓了研究鎖模動力學新的可能性，很可能應用于多種鎖模光纖激光器中。 義理林教授課題組過去六年來一直致力于解決飛秒鎖模激光器的智能控制問題，2019年發表在光學領域頂級期刊《Optica》的“智能鎖模激光器”成果入選美國光學學會旗下新聞雜志《Optics & Photonics News》2019年光學年度進展“Optics in 2019”。該方向工作部分得到國家自然科學基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》論文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”評述論文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

本發明提供的具有高單縱模成品率的脊波導分布反饋(DFB)半 導體激光器，是由自下而上依次排列的 N 型電極(1)、襯底(2)、下包層 (3)、下分別限制層(4)、應變多量子阱有源層(5)、上分別限制層(6)、緩 沖層(7)、光柵層(8)、上包層(9)、第一脊條(10)、第二脊條(11)、第一 脊條上的 P 型電極(12)、第二脊條上的 P 型電極(13)組成。本發明通過 在單個半導體激光器管芯上制作端面反射率相位相差π/2 的兩個

軟體機器人能夠適應不同的非結構化環境，實現與人類更安全地交互。目前，軟機器人主要采用手工裝配工藝制造。制造方法的局限性導致生產困難，限制了材料選擇范圍，并且難以獲得復雜的驅動性能，更不用提賦予機器人感知能力或智能性了。

近日，傅正義院士團隊平航副研究員在材料過程仿生制備新技術研究方面取得創新性進展，成果以“Mineralization Generates Megapascal Contractile Stresses in Collagen Fibrils”為題，發表在國際頂級期刊《Science》（科學）上。