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在清華大學(xué)、北京師范大學(xué)、美國斯坦福大學(xué)的學(xué)術(shù)背景及專家導(dǎo)師的支持下，青橙教育創(chuàng)新研究院通過參與教育創(chuàng)新項(xiàng)目及課題的深入研究，已成功推出青橙“創(chuàng)客賦能”課程體系、“英雄之旅”教學(xué)方法論，以及創(chuàng)客能力測評體系，有效指導(dǎo)中國青少年創(chuàng)客課程的教學(xué)與評價(jià)。

常溫液態(tài)金屬通常是指一大類熔點(diǎn)接近室溫的低熔點(diǎn)金屬。與傳統(tǒng)認(rèn)知中的金屬不同，此類物質(zhì)通常情況下呈液態(tài)，既具有液體良好的流動(dòng)性，又擁有金屬材料優(yōu)異的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性，且易于通過溫度調(diào)控使其在固液相之間快速切換，即表現(xiàn)出剛?cè)嵯酀?jì)的特點(diǎn)。由于這些因素，液態(tài)金屬在柔性電子、3D打印、芯片冷卻、生物醫(yī)學(xué)以及可變形機(jī)器人等領(lǐng)域得到了日益增長的應(yīng)用。然而，常規(guī)的液態(tài)金屬材料自身密度通常很高，這會(huì)給由此制成的器件與裝備平添額外重量，造成相應(yīng)能量消耗，也削弱了使用的靈活性。為改變上述現(xiàn)狀，劉靜課題組提出了旨在制造輕質(zhì)液態(tài)金屬的基本思想，他們特別以共晶鎵銦合金及中空玻璃微珠為典型代表（圖2），制備出了密度僅為水的一半以至可漂浮于水面的輕量化液態(tài)金屬復(fù)合材料（圖3）。這種材料除保留了純液態(tài)金屬良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、力學(xué)強(qiáng)度及固液相變特性（圖4）外，還擁有可塑性、可變形性乃至磁性等行為，作者們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了系列平面及三維應(yīng)用場景，并引入不同封裝方式實(shí)現(xiàn)了對材料漂浮行為的調(diào)控，展示了水面電路及水中機(jī)器人的潛在應(yīng)用。圖2. 典型輕量化液態(tài)金屬復(fù)合物微觀結(jié)構(gòu)的SEM與EDS圖圖3. 基于液態(tài)金屬-中空玻璃微珠制成的輕量化復(fù)合材料及對應(yīng)密度圖4. 基于GaIn與玻璃微珠的輕量化液態(tài)金屬復(fù)合材料的力學(xué)與溫度斷裂行為輕質(zhì)液態(tài)金屬物質(zhì)概念的提出具有基礎(chǔ)科學(xué)意義和普適應(yīng)用價(jià)值，由此開啟了一條研制新型液態(tài)金屬功能材料的基本途徑。原則上，結(jié)合各類液態(tài)金屬與對應(yīng)的輕質(zhì)改性物質(zhì)，可賦予終端材料更多目標(biāo)功能，從而能以一種材料形式同時(shí)將許多尖端材料的功能如電、磁、聲、光、熱、力學(xué)、流體、化學(xué)等集于一體，這是已有材料體系不易具備的，因而在許多場合十分有用，比如作為印刷電子墨水、3D打印材料、可注射金屬骨骼與牙科修復(fù)、血管栓塞及造影劑、水中機(jī)械電子設(shè)備、剛?cè)嵯酀?jì)型可穿戴外骨骼以及可變形柔性機(jī)器人等。此項(xiàng)研究中，論文第一作者為清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系博士生袁博，通訊作者為清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授劉靜。相應(yīng)研究得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目及中科院前沿項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201910709

實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的輕量化，不僅可降低產(chǎn)品成本，而且可減小裝備總裝機(jī)功率，改變驅(qū)動(dòng)形式，提高作業(yè)效率和操作性能，因此結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)已成為我國機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新升級的關(guān)鍵，是機(jī)械產(chǎn)品向高端化發(fā)展必須突破的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。自 2005 年起，項(xiàng)目組以實(shí)現(xiàn)輕量化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品升級換代為目標(biāo)，開展了機(jī)械結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。在國家和省部級多個(gè)項(xiàng)目的支持下，通過校企深度合作研究，發(fā)明了多項(xiàng)機(jī)械結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，并在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的基礎(chǔ)上，發(fā)明了典型機(jī)械產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，最終集

項(xiàng)目概況 該項(xiàng)目研究開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的少片簧及關(guān)鍵工藝和材料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其輕量化、高性能和長壽命要求，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的承受高應(yīng)力少片簧的關(guān)鍵制造技術(shù)，申請了“承受高應(yīng)力的高強(qiáng)度變截面簧片及其制造方法”的發(fā)明專利（200710132237.5）。 本項(xiàng)目處于國內(nèi)先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，項(xiàng)目獲得2008年度中國汽車工業(yè)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。主要特點(diǎn) 在少片簧優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用高潔凈度、控制夾雜物形態(tài)和減少夾雜物數(shù)量、形變細(xì)化晶粒、表面無全脫碳的新型高強(qiáng)度彈簧鋼，對少片簧進(jìn)行變截面控溫軋制，細(xì)化晶粒，減少表面缺陷，優(yōu)化熱處理工藝，減少脫碳，改善韌性；，提高表面應(yīng)力噴丸的預(yù)應(yīng)力大小和噴丸強(qiáng)度等措施，解決了少片簧在承受應(yīng)力水平提高后,其強(qiáng)度提高和疲勞性能的匹配問題，以及疲勞性能對表面和內(nèi)部缺陷敏感性顯著增加的問題，穩(wěn)定和提高了少片簧疲勞性能，實(shí)現(xiàn)了承受高應(yīng)力的高性能、長壽命少片簧開發(fā)，可減輕懸架彈簧重量20~30%，提高平順性約10％，具有明顯的省材節(jié)能降耗效果。技術(shù)指標(biāo)     少片簧設(shè)計(jì)應(yīng)力1000-1200MPa、抗拉強(qiáng)度水平≥1800MPa，減輕懸架彈簧重量約20~30%，提高平順性約10％，滿足臺(tái)架疲勞壽命和實(shí)際使用要求。市場前景     本項(xiàng)目已在依維柯系列輕型客車系列上實(shí)現(xiàn)了少片簧的國產(chǎn)化批量生產(chǎn)應(yīng)用，取代了進(jìn)口，滿足了近萬臺(tái)份依維柯車的高端市場需求，減輕了懸架重量，提高了整車平順性及乘座舒適性，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并正推廣應(yīng)用于更多的車型上。鑒于高應(yīng)力少片簧具有整車輕量化、提高整車平順性和降低材料消耗和燃油消耗等減重、節(jié)能、環(huán)保的效果，因此，該項(xiàng)目具有十分廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值，能顯著提高企業(yè)產(chǎn)品競爭力，填補(bǔ)該領(lǐng)域的國內(nèi)空白，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用前景十分廣闊。