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鹽溶液體系中純凈態聚電解質的制備新技術
項目簡介本項目創新點在于首次在純鹽溶液的均相介質中采用等離子體引發技術完成自由基的聚合反應，同時讓親水性聚電解質產物與鹽溶液介質相分離，從而解決了親水性聚電解質在制備過程中直接提純分離的科學問題，最終獲得直接合成純凈態親水性聚電解質的新技術。該項目技術成果經過河北省科技廳組織的專家鑒定，其技術水平達到國際先進。項目該技術成果已經在貴州六盤水煤礦煤泥廠、四川攀枝花煤礦煤泥廠等單位應用一年，均取得了良好的經濟效益。二、市場前景純凈態聚電解質具有分子量分布窄，電荷聚集密度高等分子結構優勢，特別適合于洗煤污水凈化，處理后中水完全達到循環應用，處理成本僅為0.15～0.25元/方污水，對于高濃度煤泥脫水也具有很好的應用效果。該產品在洗煤場具有很好的推廣應用前景，不僅符合國家環境保護政策，同時通過節約洗煤用水和提高精煤回收率，給企業帶來良好的經濟效益和社會效益。三、規模與投資按照月生產50噸產品計算，需要投資10萬元固定資產和100萬元流動資金。四、生產設備反應精混設備一套。五、效益分析應用本技術生產的產品稅前利潤為1500～1800元/噸。六、合作方式考慮到等離子體引發技術的復雜性，該項目技術合作主要在合成中間體的基礎上，進一步深化反應、調和配方與應用方面。項目負責人：黎鋼聯系電話： 022-60202443
河北工業大學
2021-04-11
模擬駕駛人主觀感知與反應的交通流微觀仿真方法
本發明公開了一種模擬駕駛人主觀感知與反應的交通流微觀仿真方法，該方法包括以下步驟：(1)確定元胞的總數和仿真車輛的個數，初始化仿真系統；(2)仿真系統按照如下步驟進行演化：根據駕駛人的最大期望速度，對車輛進行加速操作；根據交通狀況對車輛進行速度調整操作；根據交通狀況，對車輛進行隨機慢化操作；更新車輛在下一仿真時刻的位置；(3)計算交通流的密度、速度和流量關鍵交通參數。本發明在速度調整操作和隨機慢化操作等關鍵技術環節更加真實地考量了駕駛人的主觀感知與反應特征，使得模型能夠更好地分析駕駛人的主觀因素對交通流運行的影響，為道路交通系統的規劃、設計與管理提供支持。
東南大學
2021-04-11
基于形狀記憶合金的高性能新型醫療器械及其關鍵技術
與醫用不銹鋼、普通鈦合金相比，形狀記憶合金醫療器械具有如下優點：（1）具有形狀記憶效應和超彈性，可實現智能安裝；（2）低彈性模量，降低骨內固定器應力屏蔽效應；（3）常恢復應力，穩定脊柱和牙齒矯形力；（4）大彈性回復，提高血管與非血管支架壓縮比；（5）失穩剛度高，提高支架沖擊載荷下的穩定性。本課題組前期從1991年開始研制鎳鈦形狀記憶合金下尿路擴展支架、醫用腔道內支架等醫療器械，并已部分投入了臨床使用。近期，在國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等資助下開發了針對復雜或多孔結構記憶合金的表面改性新技術，通過改變表面結構，獲得了表面貧Ni甚至無Ni、且具有良好組織相容性的記憶合金骨科植入材料以及良好血液相容性的記憶合金心血管植入材料；通過改進自蔓延高溫合成技術，獲得了具有高生物力學相容性的多孔記憶合金受載硬組織替代材料。在此基礎上研制的高性能新型醫療器械在骨科內固定、消化道狹窄與心血管介入治療等醫學領域有廣泛應用前景。目前已經申請并獲得6項發明專利與4項實用新型。
東南大學
2021-04-11
一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法
本發明提供了一種基于子結構的復合材料彈性參數識別方法，建立復合材料子結構有限元模型，根據子結構理論對復合材料子結構模型進行動力學縮聚；縮聚后子結構特征矩陣裝配到殘余結構上，計算得到復合材料全模型模態信息；提取全模型模態數據，計算模態頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度；將試驗和有限元模擬的模態頻率殘差的二范數作為目標函數，利用迭代優化算法最小化目標函數。本發明通過考慮了子結構的復合材料建模，將模型待識別部分定義為殘余結構，通過全模型模態頻率對殘余結構彈性參數的相對靈敏度分析和模態振型匹配，采用優化迭代算法識別復合材料待識別參數，節省計算資源，提高計算效率，具有十分重要的工程意義。
東南大學
2021-04-11
利用克氏原螯蝦頭酶解制備調味料的方法
1、項目簡介 小龍蝦頭是小龍蝦加工中的主要廢棄物。本技術利用生物酶水解方法制備小 龍蝦風味調味料。本產品技術易于實行，成本低，產品安全可靠。 2、創新要點 本技術利用酶技術處理小龍蝦頭，產品風味強，可以作為食品調味料用
江南大學
2021-04-11
基于采動裂隙場變化的煤與瓦斯共采理論與技術
西安科技大學自 1998 年開始對我國煤與瓦斯共采基礎理論進行研究，成果獲陜西省科學技術二等獎，出版專著 2 部，發表論文 40 余篇（其中 SCI 、 EI 收錄 12 篇， ISTP 收錄 5 篇），獲專利 5 項。研究成果已在山西省天池煤礦等多個高瓦斯礦井進行了煤與瓦斯共采技術驗證，有效指導了煤礦現場的瓦斯抽采工作，實現了礦井的安全生產，具有良好的社會和經濟效益。
西安科技大學
2021-04-11
一種基于大規模 MU-MIMO 系統的到達角估計方法
本發明公開了一種基于大規模多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO) 系統的到達角估計方法，屬于大規模 MU-MIMO 系統信號處理技術領 域。本發明包括以下步驟：(1)設計正交導頻，避免用戶間的干擾；(2) 在不同時刻采樣，并根據樣本值得到均值信號，降低噪聲對接收信號 的影響；(3)利用正交導頻的正交性，在接收端分離出各用戶對應的接 收信號；(4)計算各用戶在接收端相鄰的接收天線上信號的相位差；(5) 利用各用戶接收信號之間的相位差包含的信息，實現到達角的估計。 采用本發明計算到達角，方法簡單，具有計算復雜度低、估計精度高 的優勢，可應用于具有相關關系的各種系統參數的估計中。
華中科技大學
2021-04-11
在拓撲材料ZrTe5中觀察到的spin zero現象
通過研究三維狄拉克半金屬材料ZrTe5中量子振蕩隨磁場傾角的演化，發現在特定角度電阻的量子振蕩會突然消失，并伴隨出現振蕩相位的反轉。分析表明這是所謂的spin zero現象，這也是第一次在拓撲材料中觀察到該現象。更重要的是，這一現象帶來的振蕩相位反轉，表明廣泛使用的確定貝里相的實驗方法，在某些條件下會得出錯誤結論。 拓撲材料在強磁場下由于軌道作用和自旋塞曼劈裂，可能演化出不同的拓撲態，從而為研究這些態之間的轉化，即拓撲相變，提供了理想的平臺。Spin zero現象是由于朗道能級發生塞曼劈裂，兩套劈裂的朗道能級的量子振蕩相互疊加干涉引起的，因此可以提取出自旋相關的信息。ZrTe5中spin zero現象的出現，暗示當磁場沿a軸或c軸附近時，ZrTe5的狄拉克能帶磁場作用下變成線節點拓撲半金屬，而非外爾半金屬。所以，spin zero的出現，也可以用于幫助判定拓撲態的類別。圖表1：ZrTe5中量子振蕩的振幅和相位隨磁場角度的變化。
北京大學
2021-04-11
利用自學習系統實現逼近理論極限的光學手性材料設計
隨著納米光子學的發展，具有超穎性質的人工微結構吸引了眾多研究。針對日益增長的研究和設計需求，北京大學物理學院方哲宇及其研究團隊實現了一種自洽的框架——BoNet，其結合了貝葉斯優化（Bayesian optimization）和卷積神經網絡（convolutional neural network），實現了納米結構對于超強光學手性的自學習。基于此框架，他們將納米結構設計表示為圖形，并輸入卷積神經網絡進行電場分布和反射光譜的學習，此過程不需要將納米結構參數化為向量，因此最大化的保留了其幾何信息和邊界條件。同時，利用貝葉斯優化以實現對納米結構遠場光學手性的優化，并運用其采樣樣本反復訓練神經網絡實現自學習。利用BoNet，他們針對遠場反射光譜的圓二色性進行優化并逼近了其理論極限(CD = 1)，同時利用神經網絡匹配預測的近場電場分布，對獲得的強光學手性進行分析解釋。 此框架能夠被直接推廣用于其他光學性質的自學習優化，例如實現反常透射，偏振態調制和相位調制。更進一步的，此方法論能夠幫助設計更多的，具有良好光學性質和運用價值的納米光子學器件，比如消色差超透鏡，超靈敏的微傳感器以及智能超表面等。此研究同時能夠啟發更多數據驅動的研究，通過利用人工神經網絡和其他機器學習的方法，實現對傳統科學研究的新探索，在制藥，引物設計，固體結構分析上啟發新突破。 該工作于2019年11月19日在線發表于學術期刊《PHYSICAL REVIEW LETTERS》上，題為“Self-Learning Perfect Optical Chirality via a Deep Neural Network”(DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.213902)。北京大學物理學院方哲宇研究員是本文的通訊作者，李瑜，徐優俊，姜美玲為該文的共同第一作者，北京大學定量生物學中心來魯華教授為合作者，北京大學為唯一通訊作者單位。該工作得到得到了科技部、教育部、國家自然科學基金委、北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、北京大學納光電子前沿科學中心、量子物質科學協同創新中心、北京大學高性能校級計算平臺、北京大學生命科學中心高性能計算平臺等單位的支持。用于近遠場計算的神經網絡結構表征實現了逼近理論極限的高手性，并利用神經網絡對近場分布進行分析
北京大學
2021-04-11
在拓撲外爾半金屬晶體中觀測到非平庸的超導特性
通過電輸運、掃描隧道譜、比熱、抗磁性等系統的實驗研究并結合第一性原理計算，在摻硫的第二類拓撲外爾半金屬二碲化鉬單晶中發現了非平庸超導態的特征。實驗中所使用的硫摻雜的高質量二碲化鉬晶體是通過化學氣相輸運的方法合成的，摻雜比例約為0.2。 首先通過準粒子干涉實驗與第一性原理計算相結合，在樣品表面探測到了費米弧拓撲表面態的存在。最后通過掃描隧道譜學和比熱的測量對比，發現樣品表面態的超導能隙遠大于體態的超導能隙，而且該樣品表面態的能隙與臨界溫度的比值（Δ/kBTc）約為8.6，遠大于常規超導材料的能隙與臨界溫度的比值（約為1.76），表明了表面態具有非常規超導庫珀對配對機制，極可能是拓撲超導的普適特征。然后通過電輸運測量和比熱測量，發現這種材料為s波超導體，且它的超導能隙的帶間耦合很強，超導對稱性應為s+- 對稱性。這可能是繼鐵基高溫超導之后，又一種新的s+-超導體。而且根據理論預言，拓撲外爾半金屬中s+-對稱性的超導態會形成拓撲超導態。摻硫的第二類拓撲外爾半金屬二碲化鉬單晶中拓撲超導特征的發現，證實了外爾半金屬中實現拓撲超導的可行性，推動了拓撲超導相關領域的進一步發展，也為拓撲量子計算機的最終實現奠定了前期的科研基礎。圖一. 電磁輸運實驗觀測到的s+- 超導的證據，揭示拓撲超導的可能性。 (A) 電磁輸運實驗的測量示意圖。 (B) 超導轉變溫度附近的電阻率-溫度關系。(C) 各個溫度和磁場下的電阻率。(D) 超導上臨界磁場和溫度的關系。紅色的線是兩帶超導模型的擬合曲線，擬合結果發現帶間耦合比較大，表明該超導行為是s+- 超導。圖二. 掃描隧道顯微鏡觀發現表面態的超導能隙遠超過體態的超導能隙，揭示出拓撲超導的可能性。(A) 4 K和0.4 K下樣品表面的微分電導dI/dV譜。在0.4 K下，超導能隙是1.7 meV，遠大于體態的超導能隙，且能隙與臨界溫度的比值約為約為8.6，遠大于常規超導材料的能隙與臨界溫度的比值（1.76）。4 K時樣品處于非超導態。(B) 0.4 K超導dI/dV譜和各向同性BCS超導譜的對比。(C) 0.4 K時，不同磁場下的超導dI/dV譜，超導能隙被外加磁場所抑制。
北京大學
2021-04-11