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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。

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(kù)，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。

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)

本發(fā)明提供了一種石墨復(fù)合架空地線及其制備方法，包括由第一復(fù)合石墨線構(gòu)成的內(nèi)芯、由第二復(fù) 合石墨線繞內(nèi)芯外側(cè)縱向排列構(gòu)成的次外層和由金屬纖維繞次外層編織獲得的最外層，次外層完全包裹 內(nèi)芯，最外層完全包裹最外層；其中，第一復(fù)合石墨線由復(fù)合石墨帶捻合獲得，第二石墨線由復(fù)合石墨 帶繞金屬纖維捻合獲得，復(fù)合石墨帶包括兩層蠕蟲石墨層和敷設(shè)于兩層石墨層間的骨架纖維、碳纖維， 骨架纖維和碳纖維包覆有粘合劑層。本發(fā)明具有重量輕、低電阻、低感抗、低集膚效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，

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。基于納米復(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(guó)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。

一種Si-Mn-O玻璃態(tài)物質(zhì)中控制Si-Mn形核、生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)長(zhǎng)度的Mn5Si3 @SiO2柔性納米電纜（圖1）。單根納米線中，不論殼層厚度、還是電芯尺寸均表現(xiàn)出令人吃驚的均勻性（尺寸波動(dòng)<4%），同時(shí)展現(xiàn)出極好的柔性與自支撐特性，不同彎曲程度下電阻幾乎沒有任何變化。統(tǒng)計(jì)電阻率數(shù)值為1.28 - 3.84×10-6 Ωm，最大耐受電流為1.22 - 3.54×107 A cm-2，分別為同等測(cè)試條件下同等尺寸銀納米線的10倍與1/3。這樣一根導(dǎo)線在300℃的溫度下，24小時(shí)的測(cè)試時(shí)間內(nèi)，電阻率保持不變，證明其能夠長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境中正常工作。 在1 mol/L的HCl溶液中模擬強(qiáng)酸性環(huán)境，發(fā)現(xiàn)I-V特性幾乎和空氣環(huán)境中一致；在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，原位監(jiān)測(cè)導(dǎo)線在溶液中的電學(xué)特性變化，發(fā)現(xiàn)性能并無衰退。進(jìn)一步，在溶液中外加矩形波電場(chǎng)，模擬復(fù)雜的外部干擾信號(hào)，導(dǎo)線僅由于電容效應(yīng)發(fā)生十分微小的電阻變化。另外，同樣考察了其耐氧化特性，放在30%雙氧水溶液中20小時(shí)，電阻未發(fā)生明顯變化。上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分證明所設(shè)計(jì)的復(fù)合納米電纜能夠在高溫、酸性及強(qiáng)氧化性等極端環(huán)境下正常工作，同時(shí)能夠抵抗復(fù)雜的電場(chǎng)信號(hào)干擾。