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近期，我院肖瑞春副教授與中國科學院合肥物質科學研究院張昌錦研究員課題組及其合作者在二維滑移鐵電材料中發現了與鐵電序不完全同步的體光伏效應，這一結果豐富了人們對鐵電序和體光伏效應之間關系的理解，相關研究成果近期發表在《npjComputationalMaterials》上。

本發明公開了一種在硅基質表面制備油水浸潤性光控可逆SiO2/TiO2復合涂層的方法，將硫酸洗液清洗過的硅基質樣品浸入到SiO2凝膠中，以14厘米/分鐘速度勻速提拉出液面，使玻璃表面覆蓋均勻的SiO2涂層，220℃煅燒涂層，得到的覆蓋SiO2涂層的樣品浸入到TiO2凝膠中，以14厘米/分鐘速度勻速提拉出液面，并在500℃煅燒涂層。最后經氟硅烷溶液浸泡進行涂層表面改性得到光控油水浸潤性可逆轉換的SiO2/TiO2復合涂層。本發明和以往制備親疏水親疏油可逆轉換材料的方法相比，方法簡便，耗時少，不需要特殊儀器。涂層呈現納米TiO2微球包裹微米SiO2微球的類荷葉表面結構，在工程領域中具有良好的應用前景。

利用腸道工程菌及其代謝產物，創制新一代“生物活藥”，用于增強機能、治療疾病，已成為生物醫藥科學領域的前沿研究熱點。其中，如何無創精準在體調控工程菌定植及給藥，一直是工程菌生物醫學應用轉化的難點之一。

本項目主要研究高溫高壓環境下基于可調諧二極管激光吸收光譜技術的氣體診斷方法。在對高溫高壓下2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數及可用于譜線擬合的線型進行實驗測量及理論計算分析的基礎上，采用中心波長位于2.0 μm 附近的可調諧二極管激光器作為光源，結合固定波長的吸收光譜調制技術，基于通過一對CO2 譜線的諧波信號所實現的對高溫高壓環境中溫度以及CO2 濃度測量的相關研究，建立一種可用于高溫高壓環境下的溫度及組份濃度的測量方法，從而可實現對內燃機氣缸等設備的工作過程中燃料利用效率以及CO2 氣體排放的診斷。同時所進行的相關高溫高壓譜線參數和線型的研究，可對HITRAN 數據庫中2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數進行補充和矯正，并可為高溫高壓環境下分子譜線的擬合及模擬尋找合適的線型。 現狀特點：可調諧二極管激光吸收光譜技術是利用二極管激光器波長調諧特性，獲得被測氣體特征吸收光譜范圍內的吸收光譜，從而對氣體進行定性分析或定量分析的一種新技術。該技術具有高靈敏度、非接觸式、實時、動態、多組分同時測量等優點。由于二極管激光器的高單色性，可以利用待測氣體分子的一條孤立吸收譜線進行測量，避免了其他分子譜線的交叉干擾，從而準確地鑒別出待測氣體。TDLAS 在許多領域有著潛在的重要應用價值，是近年來國際上非常熱門的研究領域之一，其主要的應用領域有：分子光譜研究、機動車尾氣測量、工業過程監測控制、天然氣泄漏及有毒有害氣體監測、大氣痕量氣體檢測、醫療診斷、大氣氣溶膠測量等領域。 技術創新：采用價格較為低廉的2.0μm 波段DFB 型半導體激光器，結合固定波長的調制光譜技術，通過一對CO2 譜線實現對溫度及CO2 濃度的測量，在保證探測靈敏度的同時，簡化了裝置結構，降低了系統成本，有助于儀器便攜化和產業化的實現。

哈爾濱工程大學超連續譜寬波段可調諧激光測試系統采購項目競爭性磋商

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。

本發明公開了一種基于納秒-皮秒-飛秒激光技術的金屬制品 3D 打印方法，該方法采用集成光纖激 光器提供納秒激光對金屬原材料進行燒結熔化及固化，同時，使用皮秒或飛秒激光對精加工區域進行 精加工。實時監測系統可采用多種宏觀和微觀檢測手段，具體選用哪些檢測手段取決于待制作產品所 需精度。本發明可實現更精確的尺寸控制，提高了打印效率，省去了傳統 3D 打印后所需的清

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用各種物理手段（電場、磁場、壓力、摻雜等）創造新的物態或調控不同量子物態是凝聚態物理領域廣受關注的研究前沿，并有巨大的應用前景。而超短脈沖激光的飛速發展使得光激發調控復雜量子材料的晶體結構和電子性質成為可能。層狀過渡金屬二硫化物MoTe2可以形成幾種不同的晶體結構并具有不同的物理性質或拓撲能帶結構，為調控或切換不同結構相變提供了可能性。最近量子材料科學中心王楠林課題組和合作者利用超快泵浦探測和時間分辨的二次諧波探測技術，研究了MoTe2中兩個半金屬相之間激光誘導的亞皮秒時間尺度的結構相變。 MoTe2是由MoTe6八面體結構單元構成的原子層沿c方向堆疊形成的二維材料系統，不同的堆疊方式具有不同晶體對稱性。1T-MoTe2在室溫時是單斜的1T’相，隨著溫度降低在250K時發生結構相變，轉變成正交的T_d相，其中可以存在第二類外爾費米子。王楠林課題組通過實驗發現高強度的近紅外激光脈沖可以在亞皮秒時間尺度內將中心反演對稱性破缺的T_d相驅動到具有中心反演對稱的1T’相。該相變發生的最明顯的特征是時間分辨的反射率變化中橫向剪切振蕩聲子的消失和二次諧波強度的急劇下降。通過選擇和改變激發脈沖的脈寬和波長，從實驗上排除了激光加熱效應。該項研究首次在超快亞皮秒尺度內實現了激光誘導的非加熱效應引起的MoTe2晶體中第二類Weyl半金屬相與正常半金屬相的超快結構相變。它為超快激光控制固體的拓撲特性開辟了新的可能性，使超快激光激發的拓撲開關器件具有潛在的實際應用價值。 該工作于2019年5月22日在線發表于著名學術期刊Physical Review X（Phys. Rev. X 9, 021036 (2019)），第一作者為量子材料中心博士生張夢瑤，王楠林教授和其研究組的董濤博士是通訊作者，量子材料科學中心王健教授研究組為該工作提供了樣品。該項研究得到國家自然科學基金委員會、國家重點研究開發項目等項目的支持。