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仿生表面織構起源 傳統摩擦學認為光滑表面具有較低摩擦力和磨損，反之，非光滑表面會帶來較大的摩擦力和磨損。而自然界進化過程中，某些生物的表面微觀結構具有優異的自潤滑和抗磨減磨性能，如鯊魚皮表面微溝槽表現的超低流體阻力，穿山甲表面微結構的優異耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其機理，則可進行工業應用。 鉆頭軸承及壓裂泵柱塞密封系統仿生織構潤滑減磨設計及應用 織構化鉆頭軸承 鉆頭作為破碎巖石形成井眼的重要工具之一，在高溫高壓、沖擊動載及貧脂潤滑的惡劣環境下，其核心部件鉆頭滑動軸承易發生黏著磨損從而最終導致鉆頭整體失效破壞，亟需降耗增壽的新技術來為其安全、可靠使用和延壽經濟運行保駕護航。 發明了基于多物理場耦合的超快激光精準高效制備的冰霜輔助超快激光刻蝕分束技術（US17026096，ZL202011229792.1），形成了鉆頭軸承軸徑曲面仿生織構的納秒/皮秒的激光加工與表征評價方法；目前正在與中國科學院上海光學精密機械研究所和中石化江鉆石油機械有限公司開展鉆頭軸承織構工業化的超快激光加工與質量檢測流水線建設和現場應用研究測試，可滿足織構化鉆頭2000支的年產量需求。 建立了織構鉆頭軸承潤滑減磨性能優化設計的理論研究與實驗測試評價方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系數、磨損量、油膜厚度、溫升和無量綱承載能力等為評價指標，基于理論研究、單元實驗和全尺寸的臺架實驗，模擬測試工況下初步優選的圓形、橢圓形、人字形溝槽織構可使鉆頭軸承減磨性能和壽命提升50%以上。 織構化柱塞密封系統 柱塞動密封系統是油氣增產壓裂作業實施中壓裂泵裝備的關鍵部件之一，其在超高壓、沖擊動載及交變往復運動工況下，壓裂泵柱塞動密封系統易發生磨損失效而導致密封刺漏等失效，是制約壓裂泵工作性能、可靠性和作業成本的關鍵因素， 亟需創新的設計方法來提升壓裂泵柱塞動密封系統的壽命及可靠性。 發明了柱塞表面仿生織構大尺寸拼接刻蝕工藝規劃及參數優化設計方法（ZL201910892024.5）， 創新研發了柱塞織構批量化激光分束加工的軟件控制系統和配套夾具系統。 發明了表面織構化壓裂泵柱塞及其動密封系統性能抗磨減磨性能優化設計的理論研究與試驗測試評價方法(ZL201310423514.3)，基于理論模擬、單元及全尺寸臺架實驗，初步優選的圓形和橢圓形織構布置于壓裂泵柱塞表面可實現柱塞動密封系統的摩擦系數和溫升降低45%以上，壽命延長30%以上，目前正在與中石油第四石油機械有限公司和中油國家鉆井裝備工程技術研究中心有限公司開展現場應用試驗測試。 未來應用前景及市場規模預測 該技術垂直應用領域為油氣勘探開發裝備、油氣集輸裝備、通用機械裝備的潤滑、密封、抗沖蝕與減阻等領域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的裝備失效是由磨損引起的。兩者造成的損失相當于GDP2%-7%，2019年我國的GDP為99萬億元，按5%計算約為4.95萬億元。

本發明公開了一種磺胺酸?β?環糊精介導的超分子納米粒子在胰島素的控制釋放方面的應用，用于對胰島素的pH響應可控釋放。本發明的超分子納米粒子組裝體，由兩種水溶性和生物相容性糖類，磺胺酸?β?環糊精(SCD)和殼聚糖(CS)構成，并通過動態光散射(DLS)，紫外?可見光，掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征。結果表明，這種納米粒子具有良好的穩定性和可控的加載/釋放性能，使其成為胰島素的良好載體。換句話說，納米顆粒可以在胃的低pH環境中以高穩定性加載胰島素，但是當移動到像腸的高pH環境時釋放胰島素。

本發明公開了一種具有光催化降解甲醛功能的超雙疏涂料及其制備方法和應用，所述超雙疏涂料是以二氧化鈦納米粒子作為中心核，利用含氟的硅氧烷和硅酸酯類物質共水解形成氟硅納米小球，緊緊包裹二氧化鈦納米粒子，所形成的具有核殼結構的納米粒子的懸浮液。本發明所得超雙疏涂料可以用于玻璃，紙片，鋼鐵等不同的基底上；所制備的涂層不僅疏水疏油，而且對一些如乙二醇，甲苯等有機物也表現出良好的排斥作用；所制備的涂層在紫外燈的照射下，還具有一定的光催化降解甲醛的效果。與現有技術相比，不僅所制備的涂層制備方法簡單、成本低廉、有利于大規模工業化生產，而且所制備的涂層具有多種性能，如自清潔、超雙疏、光催化、抗油污、抗結冰等。

本項目提出并突破了超凈（低）排放用節能型水刺濾料產業化生產一系列關鍵技術問題，建立了完整的產業化工藝技術，技術水平達國際先進。項目產品與傳統針刺濾料相比，由于可有效降低濾料的克重 18%左右，產品綜合成本與傳統針刺濾料產品接近，但項目產品的整體性能卻得到了大幅度提升，不僅解決 PM2.5 微細粉塵的排放問題，而且屬于節能型產品，具有顯著的競爭優勢。 關鍵技術 基于水刺開纖技術構建濾料表面超細纖維致密層；高密度低損傷復合加固工藝技術；濾料表面精細化工藝技術；針孔自動封閉技術。產品：節能型超凈水刺濾料。 知識產權及項目獲獎情況 授權發明專利 7 項、實用新型專利 1 項。獲中國紡織聯合會科技進步獎一等獎 (2017)；獲江蘇省科學技術獎三等獎（2018）。 投資期望及應用情況 本項目自 2012 年開始研究，期間進行了中試和試生產，2014 年底開始全面推廣應用。2014 年-2016 年三年累計新增銷售額 31198.24 萬元、新增利潤3971.77 萬元、新增稅收 1789.66 萬元。本項目產品已在中國石油化工股份有限公司齊魯分公司、唐山三友化工股份有限公司熱電分公司、南京中聯水泥有限公司、大連市熱電集團東海熱電廠等一大批國內大型熱電廠和水泥廠的推廣應用，粉塵排放濃度一直保持在 10mg/Nm3 以內，實現了超凈（低）排放。

一種基于調控微管聚集的靶向性多肽?葫蘆脲超分子組裝體及其制備方法及應用。其特征在于：芐基咪唑通過化學修飾到多肽的骨架上，不僅保留了多肽靶向微管蛋白的能力，還為芐基咪唑與CB[8]的非共價包結提供了錨點。形態學研究表明，微管的自組裝形貌通過的交聯可以戲劇性地從纖維狀的納米聚集體轉變為顆粒狀的納米聚集體。此外，細胞和活體實驗證明，廣泛的超分子交聯可以誘導細胞凋亡，最終抑制腫瘤的增殖。本發明的優點是：證明了微管之間的聚集可以通過多肽?微管蛋白之間的相互作用和多肽?葫蘆脲之間的超分子作用進行有效地調控，這可能被發展成為治療癌癥等許多退行性疾病的有前途的療法。

本發明公開了一種用于海洋超軟土原位測試的十字形全流觸探探頭，包括測試系統和探端，所述探端呈十字形狀，所述探端垂直固定于測試系統下方，所述測試系統上部與探桿相連，所述測試系統包括傳感器、信號傳輸線和套設在探桿上的套筒，所述套筒包括摩擦套筒和端阻套筒，所述摩擦套筒設置于端阻套筒上方，所述傳感器包括設置在摩擦套筒上摩阻壓力傳感器以及設置在端阻套筒上的端阻壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，所述摩阻壓力傳感器用于感應側摩阻力，所述端阻套筒靠近探端一側設置有孔壓過濾環。本發明能夠針對海底/水下超軟土層開展全流觸探，準確的測定超軟土層的相關物理力學性質參數，為海洋工程勘察和基礎施工提供可靠參考依據。

成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。

利用周期性共振光脈沖序列導致的自旋依賴布居數耗散、射頻場耦合下的自旋拉比振蕩、以及Feshbach共振調制下的相互作用控制，在一個量子系統中同時實現了精密調控耗散、相干和相互作用三大要素，為實現宇稱-時間對稱的非厄米哈密頓量的量子模擬奠定了技術基礎。       實驗結果不僅精確地復現了在經典系統中已經觀測到的靜態哈密頓量的宇稱-時間對稱性破缺，還利用周期性耗散機制發現了在任意小耗散下的宇稱-時間對稱性破缺，觀察到系統的能量可以在極其微小的耗散下發生不可逆的發散。不同于以往靜態哈密頓量的單參數相變，周期性耗散驅動的宇稱-時間對稱性的相圖在頻率的參數空間實現延拓，在特定的頻率區間，宇稱-時間對稱性對于耗散有極其敏感的響應。這個現象之前只有理論預言，而羅樂教授小組首次在絕對零度之上500納開爾文的超冷費米氣體中首次觀測到。同時這項工作還發現了對稱性破缺點附近的慢衰變模式、類比于多光子躍遷的高階PT對稱性破缺等新穎有趣的物理現象。       目前，羅樂教授研究團隊正基于非厄米量子體系研究宇稱-時間對稱哈密頓量的拓撲量子態轉換、耗散下的量子相干態保持、以及高階奇異點附件的超靈敏能譜響應。這些研究將為基于開放量子系統的量子計算和量子精密測量開拓新的前沿。

近日，來自中國科學技術大學物理學院、合肥微尺度物質科學國家研究中心，國際功能材料量子設計中心(ICQD),合肥國家實驗室的趙瑾教授研究團隊與王兵、譚世倞教授、以及北京大學李新征教授合作，發現固體-分子界面的超快電荷轉移與質子的量子動力學有很強的耦合，揭示了電荷轉移過程中核量子效應的重要作用。

本發明公開了一種金剛石-立方氮化硼萬能型超硬刀具材料和刀具及其制備方法，其特點是以金剛石和立方氮化硼為原料，經預處理與成型后，將坯件裝配燒結單元放入高溫高壓裝置中，在壓強為7-25GPa溫度為1000-2700℃，燒結固溶強化10s～30min，獲得晶粒大小均勻，晶界嚴密閉合，金剛石與立方氮化硼晶界之間硼、碳、氮原子形成高原子密度、三維網狀、強共價鍵的致密結構金剛石-立方氮化硼萬能型超硬刀具材料；再將萬能型超硬刀具材料加工成等高的圓柱體，兩端拋光平整之后加工成邊長和厚度均為2～3mm的三角柱體，在真空度1x10-3Pa,溫度800℃與鋼質合金基底焊接，然后用激光加工成半徑為0.4～0.8mm的刀尖圓弧的超硬合金刀具。