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本項(xiàng)目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術(shù)，控制氧化鋁陶瓷 纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結(jié)等工藝制備成 纖維毯、氈等制品。

依托南京工程學(xué)院江蘇省先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，基 于與南京航空航天大學(xué)先進(jìn)材料及成形技術(shù)研究所的產(chǎn)學(xué)研合作，長(zhǎng)期 開展航空、汽車、核電等金屬板料及管塑性成形技術(shù)研究，已合作研發(fā) 先進(jìn)成形裝備多套。核心技術(shù)包括：(1)   管材三維自由彎曲成形技術(shù)及裝備(2)   復(fù)合管旋壓成形技術(shù)

1.痛點(diǎn)問題 為了更好地開展腦科學(xué)研究，使用侵入式神經(jīng)電極獲取并傳輸腦部神經(jīng)元信號(hào)是一個(gè)重要手段。但是目前腦科學(xué)研究中使用的神經(jīng)電極多為硬性電極，尺寸較大、柔性較低，容易在模式動(dòng)物腦內(nèi)引起排異反應(yīng)和持續(xù)損傷，致使電極使用時(shí)間短、信號(hào)精度低，所獲取數(shù)據(jù)難以達(dá)到持續(xù)連貫和精準(zhǔn)高效，成為限制腦科學(xué)研究向更深、更細(xì)方向發(fā)展的一大瓶頸。本項(xiàng)成果涉及柔性神經(jīng)電極技術(shù)，有望解決腦科學(xué)研究中神經(jīng)電極性能不高導(dǎo)致的研究瓶頸。 2.解決方案 本項(xiàng)成果使用特有電極材料體系，結(jié)合特殊微納加工技術(shù)，可以研制出尺寸與神經(jīng)元細(xì)胞相當(dāng)、柔軟程度與細(xì)胞接近的柔性神經(jīng)電極。該柔性神經(jīng)電極將具備較高生物相容性、信號(hào)靈敏度和較長(zhǎng)使用壽命，能夠長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)準(zhǔn)確獲取神經(jīng)元信號(hào)。同時(shí)，配合自主研發(fā)的全自動(dòng)植入載具，該電極能夠簡(jiǎn)便地植入動(dòng)物腦部，并集成到專用芯片、信號(hào)分析儀器等配套設(shè)備上，直接用于各類腦科學(xué)研究。

本項(xiàng)目是以鋁溶膠為主要原料，通過溶膠凝膠制備技術(shù)，控制氧化鋁陶瓷纖維的組成，制備高性能的氧化鋁柔性纖維，并通過針刺、燒結(jié)等工藝制備成纖維毯、氈等制品。

基于常州大學(xué)藥學(xué)院教授——招秀伯教授對(duì)于基于以姜黃素、單寧酸等化學(xué)物質(zhì)為基底，通過化學(xué)原理，浸泡吸附等作用，完成對(duì)于金屬鎳、銀等在織物表面附著的噴墨打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地的再探索。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 付毅偉 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院/計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 2020.10/2024.8 20416114 張強(qiáng) 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院/電子信息工程 2020.10/2024.8 20401131 趙燦恒 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院/自動(dòng)化 2020.10/2024.8 20406231 戴毅 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)學(xué)院/智能制造 2020.10/2024.8 20409109 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 招秀伯 藥學(xué)院/生物工程 博導(dǎo)/教授 生物膠體與生物界面，生物材料，納米醫(yī)學(xué)（抗菌、抗腫瘤短肽，基因、藥物遞送），微流控生產(chǎn)納米顆粒， 2D/3D生物打印，柔性穿戴等。 四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 基于常州大學(xué)藥學(xué)院教授——招秀伯教授對(duì)于基于以姜黃素、單寧酸等化學(xué)物質(zhì)為基底，通過化學(xué)原理，浸泡吸附等作用，完成對(duì)于金屬鎳、銀等在織物表面附著的噴墨打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地的再探索。通過對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，在織物上進(jìn)行電路打印、制作電極，通過對(duì)柔性電極的制作，完成對(duì)于心電監(jiān)測(cè)的信號(hào)采集、實(shí)時(shí)收集、實(shí)時(shí)傳輸，通過深度學(xué)習(xí)等技術(shù)進(jìn)行獲取的心電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)讀圖算法的分析，給予使用者心臟監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋，并且與醫(yī)院相關(guān)數(shù)據(jù)庫，醫(yī)療接診平臺(tái)建立聯(lián)系，提供醫(yī)療專業(yè)支持，將心臟電路管道心率檢測(cè)中所讀取的心電信號(hào)進(jìn)行醫(yī)學(xué)的正常與非正常劃分,將惡性心律突發(fā)在發(fā)病之初向使用者進(jìn)行提示，將心臟病發(fā)作導(dǎo)致猝死扼殺在搖籃之中。

該研究利用水浴提拉法制備了雙層定向排列Ag NWs網(wǎng)絡(luò)?；谠摼W(wǎng)絡(luò)的柔性傳感器可以實(shí)現(xiàn)不同變形行為的在線監(jiān)測(cè)。基于該傳感器制備了實(shí)時(shí)手勢(shì)探測(cè)器，在計(jì)算機(jī)中對(duì)手勢(shì)進(jìn)行重建，為虛擬與現(xiàn)實(shí)交互提供了可能性。該研究成果已經(jīng)在SCIENTIC REPORTS 上成功發(fā)表，并入選該期刊年度下載次數(shù)Top 100。

本項(xiàng)目以制備超快高儲(chǔ)能柔性器件為導(dǎo)向，建立基于界面納米復(fù)合材料的新技術(shù)。通過水熱法和電化學(xué)方法在柔性導(dǎo)電基底上構(gòu)建納米陣列/金摻雜二氧化錳的三維納米復(fù)合電極，作為正極；通過水熱法和熱處理法在柔性導(dǎo)電基底上生長(zhǎng)多孔氧化鐵納米復(fù)合材料，作為負(fù)極，組裝全固態(tài)薄膜器件。利用納米復(fù)合材料的多方面優(yōu)勢(shì)加速電子/離子在活性材料中的傳遞，進(jìn)而達(dá)到超快高儲(chǔ)能的目的?；诩{米復(fù)合材料的全固態(tài)薄膜器件可展現(xiàn)出超快充電能力（10 V/s），比常規(guī)電容器的充電時(shí)間快10-100倍。這是國際上基于金屬氧化物贗電容薄膜型超級(jí)電容器研究領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。此外，本項(xiàng)目以開發(fā)超快超柔儲(chǔ)能器件為導(dǎo)向，開發(fā)了一種熱力學(xué)誘導(dǎo)自發(fā)組裝和原位摻雜結(jié)合碳熱還原的方法來實(shí)現(xiàn)石墨烯納米篩粉體和薄膜的宏觀可控制備，解決了傳統(tǒng)石墨烯材料縱向物質(zhì)傳輸差的局限。通過控制碳熱溫度，可以調(diào)節(jié)石墨烯納米篩表面的孔密度，即孔徑大小可控（10~100 nm）。與傳統(tǒng)石墨烯薄膜電極相比，石墨烯納米篩表面豐富的孔結(jié)構(gòu)使得其作為電極材料時(shí)擁有更大的比表面積，而且電解質(zhì)離子可以在垂直于平面的軸向上傳遞，縮短了離子傳輸路徑。

利于層狀納米材料比表面積大的特點(diǎn)，在碳基柔性襯底上制備了高性能柔性 超級(jí)電容器，及葡萄糖傳感器。超級(jí)電容器的能量密度最大為50.2Whkg-1,功 率密度為8002 W kg-1 at 17.6 Wh kg-1,充電1分鐘能點(diǎn)亮兩只綠色LED燈3 到5分鐘。性能處于國際先進(jìn)水平，成果先后發(fā)表于JALC0M , 714(2017) 63-70； 763 (2018) 926-934 等。

傳統(tǒng)觸控傳感器使用IT0透明導(dǎo)電膜，IT0透明導(dǎo)電膜存在工藝復(fù)雜（中國 目前以從日本進(jìn)口為主，國內(nèi)尚不能高品質(zhì)自主生產(chǎn)）、價(jià)格高昂（IT0核心材 料鋼為稀有金屬）、不能彎折等缺點(diǎn)，基于智能交互設(shè)備數(shù)量的急劇增加、交互 場(chǎng)景、方式需求增加等原因，觸控行業(yè)一直在積極尋找替代IT0的新型材料。 重慶大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院孫寬研究員團(tuán)隊(duì)，通過多年在導(dǎo)電材料領(lǐng)域的深入 研究，使用有機(jī)聚合物作為基礎(chǔ)導(dǎo)電材料，在低溫環(huán)境下涂布制作出了柔性透明 導(dǎo)電膜。這種新型柔性導(dǎo)電膜不僅擁有與IT0同等的光電表現(xiàn)，比IT0成本更低,而且具備強(qiáng)柔性的優(yōu)勢(shì)，可在觸控產(chǎn)業(yè)鏈里對(duì)IT0進(jìn)行有效替代，為未來智能設(shè) 備創(chuàng)造更多的觸控形態(tài)和交互方式。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：該技術(shù)采用數(shù)控氣動(dòng)閉環(huán)控制回路、機(jī)械手 可以上下插拔，在 XYZ 三個(gè)方向有力觸覺，可以感受作用力，如果力大，機(jī)械手 可以自動(dòng)緩沖或收回。機(jī)械手具有抓夾功能。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用到核工業(yè)元 件加工過程中。相同的技術(shù)和功能可以方便的應(yīng)用和移植到其它應(yīng)用領(lǐng)域。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：利用數(shù)控氣動(dòng)閉環(huán)控制回路。三維柔性力緩沖 XY 方向±1 ㎜，Z 方向 10 ㎜，Z 向下插行程 0～500 ㎜可調(diào)，可以安裝各種用途 機(jī)械爪，具有形成阻尼緩沖和氣動(dòng)消音。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：處于國內(nèi)同類型先進(jìn)技術(shù)水平。 56天津大學(xué)科技成果選編 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：該類型機(jī)械手技術(shù)可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如：機(jī) 械制造業(yè)、汽車工業(yè)、化工業(yè)、核能工業(yè)、生物工業(yè)、安全領(lǐng)域等需要提高作業(yè) 效率、精度、危險(xiǎn)環(huán)境等行業(yè)。 目前該技術(shù)成熟，整機(jī)價(jià)格在 10～16 萬人民幣之間，可以進(jìn)行小批量工業(yè) 化生產(chǎn)。 應(yīng)用領(lǐng)域：械制造業(yè)、汽車工業(yè)、化工業(yè)、核能工業(yè)、生物工業(yè)、安全領(lǐng)域 等需要提高作業(yè)效率、精度、危險(xiǎn)環(huán)境等行業(yè)。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 所需原材料：均為市場(chǎng)上可采購原材料，無特殊要求，例如：氣動(dòng)元件、機(jī) 械件等； 設(shè)備及環(huán)境要求： AC220V 電源、普通氣源； 所需廠房面積：普通廠房 100 平方米； 人員要求：若干機(jī)、電相關(guān)專業(yè)人員； 初期投資規(guī)模：除以上條件外需流動(dòng)資金 60～80 萬。 合作方式及條件： 技術(shù)轉(zhuǎn)讓，轉(zhuǎn)讓費(fèi)：人民幣 50 萬元； 合作生產(chǎn)，具體可面談。