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新型光電材料與器件
東南大學
2021-04-13
新型能谷光子晶體
一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。
中山大學
2021-04-13
新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19
新型徑向流動反應裝置
反應裝置是化工廠的核心，而徑向反應裝置氣體流通路徑短、壓降小、可使用小顆粒催化劑等優于傳統固定床反應裝置的技術特征，在苯乙烯、催化重整、芳烴異構和歧化等化工裝置上被廣泛應用，但技術十分復雜。
本項目在對徑向反應裝置進行長期分析和深刻的理解后，經過大型冷模試驗研究、計算機模擬和工程放大，從理論上、結構上和關鍵技術上進行了突破，發明了大型化的新型徑向流動反應裝置。實踐證明發明的大型徑向流動反應裝置運行平穩節能，各項技術指標達國際先進水平。
（?）發明了催化劑自封式結構，在催化床封造成軸向和徑向的二維流動，消除滯流區，提高催化劑利用率，簡化結構，國內外首次應用于負壓脫氫裝置；
（?）發明了新型離心式Π型徑向流動技術，流體由始端控制，催化床層的流場優化，國際上首次應用于催化重整；
（?）發明了高均勻度的徑向流體均布技術：導流錐設計技術、雙流道優化組合技術、催化劑支承結構技術等，從而保證了乙苯脫氫和催化重整的薄催化床層內流體均布；
（?）發明了快速噴射流混合器技術，適應超短停留時間，滿足苯乙烯反應裝置對反應介質高度混合要求；
（?）發明了高溫再熱器技術，反應器體外逆流換熱，減少負壓空間，解決熱膨脹，高溫蒸汽入口溫度下降，降低高溫材料的使用溫度、制造難度和設備費用；
（?）開發了反應裝置的新放大方法。
華東理工大學
2021-04-13
新型飛輪儲能裝置
本成果涉及的飛輪儲能裝置基于永磁偏置磁懸浮軸承與雙凸極電機集成化技術，永磁偏置磁懸浮軸承能夠實現對轉子位移的主動控制，且具有較小的能量損耗，適合應用于轉子質量重、轉速高的飛輪儲能系統中。雙凸極永磁電機采用永磁體來提供勵磁磁場，具有較高的效率和較大的轉矩，且轉子結構簡單，適合高速運行。鑒于兩者都是采用永磁體來提供靜態磁場這一共同特點，本項目提出了利用同一永磁體同時為磁懸浮軸承提供偏置磁場，為電機提供勵磁磁場的思路。此外，鑒于混合勵磁雙凸極電機能發揮永磁高效與電勵磁方便調節磁場的優勢，使電機在電動運行情況下保持較高效率的同時，擴大調速范圍；發電運行時，又能夠實現寬轉速范圍內的穩壓輸出。
南京工業大學
2021-01-12
食品、飼料、化妝品等用抗菌肽的產業化研究
針對飼料、食品、化妝品和生物保鮮劑用防腐劑（抗菌肽）的特點和要求，用分子生物學手段開展動 植物來源防御素和兩棲類動物來源抗菌肽（LL-37和HsAFP1）的分子改良和產品研制，獲得對畜牧業和飼 料工業主要有害細菌、真菌和病毒均有高效殺滅作用的廣譜抗菌肽。應用重組DNA技術構建高效表達抗菌 肽的載體，篩選高效表達的可食用酵母工程菌，并完成產品的制粒、包被等后加工技術。
中山大學
2021-04-10
具有抗菌抗氧化、止血性能的電活性自愈合生物活性敷料
敷料，是包傷的用品, 用以覆蓋瘡、傷口或其他損害的材料。水凝膠敷料具有維持濕潤的傷口愈合環境、吸收滲出液、透氣、冷卻傷口緩解疼痛等優點。尤其是可注射水凝膠敷料，因為其自身獨特的原位成膠性、原位封裝治療劑、與任意傷口完美吻合等，在應用中體現出了獨一無二的特性。然而，現如今開發的可注射敷料與周圍受損組織的粘合力一般較差，大多可注射凝膠敷料僅具有較為單一的生物活性，限制了其對于傷口愈合的多重促進效果。此外，強度低是可注射水凝膠敷料的缺點，發生物理破損可能導致感染并進一步誘發炎癥反應。作為傷口敷料，同時具備良好的固有抗菌性可以避免細菌感染導致的傷口愈合延遲、甚至惡化。最為重要的是，作為敷料應該具有多重途徑協同促進傷口愈合過程，來加快傷口封閉、促進傷口愈合并減少疤痕形成。因此，開發更加高效、使用更加方便、多重途徑促進傷口愈合的生物活性敷料仍是一個研究熱點也是仍然存在的難題。
西安交通大學
2021-04-11
噬菌體抗菌制劑在防控奶牛乳腺炎中的應用
上海交通大學
2021-04-13
具有抗菌抑菌功能的膠原集合體復合型醫用纖維
本發明公開了一種具有抗菌/抑菌功效的膠原集合體復合型醫用纖維，其特點是以膠原集合體為原料，超臨界CO2為介質，采用環氧丙磺酸鈉或酸酐為改性劑，獲取了酸溶性膠原集合體；再以羧甲基纖維素為原料，采用高碘酸鈉為氧化劑，獲取了雙醛羧甲基纖維素；接著將酸溶性膠原集合體、雙醛羧甲基纖維素鈉與甲殼素有機混合，最終經攪拌、靜置脫泡、紡絲等工藝流程制備得到了膠原集合體復合型醫用纖維。該纖維材料兼具了膠原集合體良好的生物學性能、可生物降解性、力學性能和甲殼素極佳的抗菌/抑菌活性、抗炎/促進傷口愈合作用，各項性能明顯優于以普通膠原為原料制備的膠原基復合纖維材料，可作為生物敷料、止血材料、可吸收縫合線、醫學整容材料等。
四川大學
2016-10-08
一種重組抗菌黏附纖維蛋白及其制備方法和應用
本發明提供了一種重組抗菌黏附纖維蛋白及其制備方法和應用。本發明根據芽孢桿菌密碼子偏好性優化合成重組抗菌黏附纖維蛋白的基因，采用多片段重組方法實現抗菌黏附消炎纖維蛋白的功效；本發明生產的重組抗菌黏附纖維蛋白可廣泛應用于醫療領域的創傷敷料、手術止血材料、組織工程材料、醫療器械涂層，醫美領域的皮膚修復產品、注射填充材料，生物材料領域的細胞培養基、抗菌涂層，以及慢性炎癥治療、藥物載體等。本發明所述的重組抗菌黏附纖維蛋白具有可高效生產、低成本、產品純度高、生物活性好等優點，滿足了醫療、醫美、生物材料等領域對抗菌消炎功能材料的迫切需求，具有廣闊的應用前景和市場價值。
南京工業大學
2021-01-12