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成果介紹重金屬離子污染是影響人類生命健康及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一。方便、快捷低成本的重金屬離子檢測方法及裝置的研發(fā)仍然是分析化學(xué)及儀器分析領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。近年來開發(fā)的低成本紙基微流控芯片逐漸引起了科學(xué)家的廣泛關(guān)注，如何將紙基微流控芯片負(fù)載熒光染料后用于高通量篩查水質(zhì)中的重金屬離子，并且可以方便快捷的分析檢測結(jié)果仍然是一大難題。基于上述挑戰(zhàn)，本項(xiàng)目擬研制基于紙基微流控芯片重金屬離子檢測集成裝置，并建立相關(guān)分析方法及分析標(biāo)準(zhǔn)曲線。在檢測的過程中紙基微流控芯片可以顯示不同強(qiáng)度的熒光和顏色，然后利用智能手機(jī)通過集成裝置捕獲光學(xué)信號(hào)，最后通過建立的分析曲線快速分析樣品中重金屬離子的含量。從而實(shí)現(xiàn)重金屬離子高通量快速篩查與定量分析。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)本項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)勢在于使用紙基微流控芯片成本較低；負(fù)載熒光染料后分析快捷方便無需樣品預(yù)處理；熒光染料熒光強(qiáng)度及顏色變化明顯靈敏度高；使用微型集成裝置及智能手機(jī)捕獲光學(xué)信號(hào)可現(xiàn)場快速分析檢測；集成裝置可通過3D打印制作費(fèi)用較低；檢測過程無需大型儀器操作簡單能耗低等。現(xiàn)場快速檢測是野外水質(zhì)重金屬離子污染檢測的需求之一，利用研發(fā)的集成裝置搭載微型電源即可完成野外現(xiàn)場的快速檢測，通過預(yù)先建立的分析標(biāo)準(zhǔn)曲線可定量檢測水體中的重金屬離子含量。另外如果開發(fā)分析軟件，建立手機(jī)內(nèi)部的分析應(yīng)用程序即可完成用手機(jī)獲取光學(xué)信號(hào)后直觀方便的讀出分析數(shù)據(jù)，可以快速方便的分析較大的樣品量。市場前景目前重金屬離子檢測主要依賴大型儀器分析，存在樣品預(yù)處理繁瑣、分析儀器操作復(fù)雜、檢測時(shí)間長和無法現(xiàn)場檢測等缺點(diǎn)。本項(xiàng)目研發(fā)的基于紙基微流控芯片重金屬離子檢測集成裝置可彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)方便、快捷、低能耗、低成本的高通量快速分析檢測的目標(biāo)，并可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用。這一裝置將為野外的水質(zhì)重金屬離子污染檢測提供方便快捷的檢測策略。

針對氯化工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量有機(jī)無機(jī)混合廢氣（主要有氯氣、氯化氫、有機(jī)化合物等），研發(fā)了氯化廢氣分子捕獲技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了吸收和吸附技術(shù)的柔性耦合，通過優(yōu)化捕獲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用自主研發(fā)的多級多孔填料，增加了物相傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)成分的大容量、高選擇性地捕集，并通過控制空塔流速與滯留時(shí)間保證這一過程的充分與穩(wěn)定。且同步制得高品質(zhì)的副產(chǎn)鹽酸，飽和后的捕獲劑可以再生，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。該技術(shù)還可直接應(yīng)用于有回收價(jià)值的VOCs的治理。

江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心自主研發(fā)的多梳經(jīng)編機(jī)集成控制系 統(tǒng) WKCAM 生產(chǎn)速度高、穩(wěn)定性好、可靠性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理，直觀簡便。 該系統(tǒng)基于電子凸輪控制的柔性電子梳櫛橫移控制，適應(yīng)機(jī)速高；可在線花 型編輯與顯示功能，系統(tǒng)可直接顯示花型，生產(chǎn)中實(shí)時(shí)顯示花型編織位置，進(jìn)行 在線花型修改；可用于大花型編織，且更換花型簡單，最大花高可達(dá) 8000 橫列 以上；同時(shí)配以 6 軸以上的 EBC 多速送經(jīng)和 1 根 EAC 多速牽拉和 1 根卷曲裝置； 采用最新 Piezo 賈卡裝置，賈卡梳的安裝位置根據(jù)需要可前可后；且具有停電保 護(hù)功能，保證重新上電時(shí)花型能連續(xù)編織。317 該系統(tǒng)可用于低成本的鏈塊機(jī)升級改造，原鋼片式花梳配置不變，改造后花 梳累計(jì)橫移量可達(dá) 60 針，機(jī)速提高至 450r/min 以上；也可與新型高速電腦多梳 機(jī)配套使用，累計(jì)橫移可達(dá) 180 針，生產(chǎn)速度可達(dá) 1000r/min。 2 關(guān)鍵技術(shù) （1）高動(dòng)態(tài)響應(yīng)柔性橫移技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對大慣量導(dǎo)紗梳櫛進(jìn)行高頻啟停和高 精定位； （2）高精度隨動(dòng)多速送經(jīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)送經(jīng)與主軸頻率和橫移曲線的快速跟 隨； （3）高速率存取賈卡提花技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對賈卡提花數(shù)據(jù)的大容量靜態(tài)存儲(chǔ)與 高速率動(dòng)態(tài)存取； （4）高分辨掃描在線監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)織物圖像的高速掃描與識(shí)別。 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 1、發(fā)表 CSCD 論文 37 篇； 2、申請專利 9 項(xiàng)，授權(quán) 7 項(xiàng)； 3、獲 2014 年中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2010 年國家科技進(jìn)步 二等獎(jiǎng)、2015 年江蘇省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)； 4 項(xiàng)目成熟度 批量生產(chǎn)階段。 5 投資期望及應(yīng)用情況 (1)效益分析 多梳經(jīng)編機(jī)集成控制系統(tǒng)適用于市面上多重型號(hào)的多梳經(jīng)編機(jī)，穩(wěn)定性好， 機(jī)速高，產(chǎn)品適應(yīng)性大，將機(jī)器的效益最大化，促進(jìn)經(jīng)編企業(yè)的智能化、數(shù)字化 生產(chǎn)。 （2）應(yīng)用情況 已在江蘇潤源、常州申達(dá)、汕頭飄娜和廣東彩艷等多家企業(yè)應(yīng)用。 

現(xiàn)有汽車制動(dòng)系統(tǒng)采用單片制動(dòng)盤摩擦制動(dòng)，不可避免的存在熱失效的缺點(diǎn)，頻繁或長時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)性能下降甚至是完全喪失制動(dòng)性能，存在制動(dòng)安全隱患。本產(chǎn)品突破現(xiàn)有轎車采用單一摩擦制動(dòng)的形式，在傳統(tǒng)摩擦制動(dòng)器的基礎(chǔ)上創(chuàng)新集成了非接觸式的電磁制動(dòng)器。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的集成摩擦和電磁的雙盤片制動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)熱量的分流，可以避免制動(dòng)熱失效，提高了車輛的制動(dòng)安全性能。產(chǎn)品性能、指標(biāo)電磁制動(dòng)器預(yù)期提供 25%至 30%的摩擦制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)電磁制動(dòng)和摩擦制動(dòng)的單獨(dú)作用與聯(lián)合作用。

特色及先進(jìn)性；技術(shù)指標(biāo) 電子科技大學(xué)功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已經(jīng)開展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是國內(nèi)最早開展GaN-on-Si功率半導(dǎo)體技術(shù)研究的團(tuán)隊(duì)。近年來在分立功率器件如功率整流器、增強(qiáng)型功率晶體管及其集成技術(shù)方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽(yù)為“器件奧林匹克”的國際頂級會(huì)議IEDM上報(bào)道了GaN-on-Si開關(guān)模式Boost轉(zhuǎn)換器，國際上首次實(shí)現(xiàn)了GaN-on-Si單片集成增強(qiáng)型功率晶體管和功率整流器。 GaN-on-Si功率整流器 提出一種GaN功率整流器新結(jié)構(gòu)（Metal-Insulator-Semiconductor-Gated Hybrid Anode Diode），其結(jié)構(gòu)如圖2所示。新結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)GaN整流器具有更小的導(dǎo)通電阻，更低的開啟電壓和反向漏電。圖3為MG-HAD和傳統(tǒng)SBD正向開啟特性特比，可以看出MG-HAD具有較小的開啟電壓（0.6V）和導(dǎo)通電阻（1.3mΩ?cm2）。圖4可以看出器件直至150 ℃高溫仍然保持優(yōu)秀的反向阻斷能力，以10μA/mm 為擊穿電流標(biāo)準(zhǔn)，MG-HAD在常溫下?lián)舸╇妷撼^1.1kV的儀器測量極限，150 ℃高溫下?lián)舸╇妷簽?70V。本器件結(jié)果能同時(shí)具有低導(dǎo)通電阻和高擊穿電壓，因而其baliga優(yōu)值（BFOM）459 MW/cm2在已有GaN-on-Si功率二極管報(bào)道中為第二高值，見圖5所示。

基于分布式芯片驅(qū)動(dòng)的 LED 集成化照明模組，將驅(qū)動(dòng)與光源集成為一體化標(biāo)準(zhǔn)模組，克服了開關(guān)電源的電解電容壽命瓶頸、可靠性差、成本高等缺點(diǎn)，具有可靠性高、 壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化設(shè)計(jì)、安裝方便、免維護(hù)、智能化、成本低等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、Zigbee、 LoRa 等無線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的智慧城市照明系統(tǒng)，通過精細(xì)化運(yùn)營管理，可達(dá)到 70%的節(jié)能減排效果。實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)芯片化、模組集成化、通訊無線化、軟件智慧化、系統(tǒng)物聯(lián)化。 

近年來高品質(zhì)鋼種開發(fā)和高效連鑄技術(shù)的快速進(jìn)步，對結(jié)晶器過程在線監(jiān)控技術(shù)提出了更高的要求，在連鑄坯質(zhì)量控制、事故預(yù)報(bào)、工藝優(yōu)化、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和連鑄機(jī)設(shè)化等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了具有特色的系列核心技術(shù)，包括結(jié)晶器傳熱與鑄坯凝固進(jìn)程實(shí)時(shí)計(jì)算、結(jié)晶器過程數(shù)值模擬并行計(jì)算方法、連鑄坯-保護(hù)渣-結(jié)晶器多維可視化、連鑄坯縱裂紋在線預(yù)報(bào)等。

近年來，隨著我國人口老齡化、工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程逐漸加快，加上慢性感染、不健康生活方式、環(huán)境暴露等原因，我國癌癥發(fā)病仍處于逐漸上升態(tài)勢。根據(jù)國家癌癥中心2020年度工作報(bào)告，胃癌和結(jié)直腸癌在男性癌癥發(fā)病排名中位于第三和第四，而在女性癌癥發(fā)病排名中排名第三和第五。根據(jù)國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(International Agency For Research On Cancer)編制的GLOBOCAN 2020癌癥發(fā)病率和死亡率估計(jì)，肺癌仍然是癌癥死亡的主要原因，估計(jì)有180萬人死亡(18%)，其次是結(jié)直腸癌(9.4%)、肝癌(8.3%)、胃癌(7.7%)和女性乳腺癌(6.9%)[2]。所以胃腸道疾病的早期篩查仍是衛(wèi)生部防治工作的重要任務(wù)。而目前將氣體傳感器集成到內(nèi)窺鏡，實(shí)現(xiàn)腸道監(jiān)控的實(shí)時(shí)監(jiān)控的相關(guān)設(shè)備和研究還未見報(bào)道。 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)：本項(xiàng)目主要從事腸道監(jiān)控用氣體傳感器器件、無線傳輸及相關(guān)無線互連電子技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化，核心技術(shù)體現(xiàn)在三個(gè)方面：1) 氣體敏感材料的選擇及制備；2) 氣體傳感器的設(shè)計(jì)和開發(fā)；3) 傳感器與內(nèi)窺鏡探頭的集成、加工、測試和封裝的能力。 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)： （1）制備出形貌可控的ZnO或WO3與石墨烯的復(fù)合材料； （2）制備出可低溫檢測（80 oC）、靈敏度高、脫附時(shí)間<200s的石墨烯基氣體傳感器； （3）實(shí)現(xiàn)器件與內(nèi)窺鏡探頭集成，克服人體環(huán)境對傳感器精度的影響。

針對有機(jī)溶劑回收中具有的成分復(fù)雜、組分多等特征，項(xiàng)目開發(fā)了萃取-共沸精餾、萃取-反應(yīng)-催化精餾等系列集成工藝技術(shù)。利用開發(fā)的分子設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出環(huán)境友好的分離溶劑，為工業(yè)生產(chǎn)提供更優(yōu)的選擇。同時(shí)開發(fā)的集成分離工藝技術(shù)，可有效提高有機(jī)溶劑的分離效率，降低分離能耗。項(xiàng)目獲國家授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)。