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成果創(chuàng)新點 團隊以加工路線圖為指導，研發(fā)能源環(huán)境為應用導向 的微孔功能膜、信息顯示為應用導向的光學膜和可持續(xù)農(nóng) 業(yè)發(fā)展的功能農(nóng)膜，力爭建成具有國際影響力、服務我國 高性能薄膜產(chǎn)品研發(fā)的基地。成果基于薄膜加工參數(shù)空間 材料基因圖譜可實現(xiàn)多重尺度結(jié)構(gòu)精確調(diào)控，解決了行業(yè) 薄膜結(jié)構(gòu)、形貌穩(wěn)定性差，力學性能低，厚度波動大、產(chǎn) 品一致性差，成品率低，生產(chǎn)效率低下等關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。 技術(shù)成熟度

Nd2Fe14B永磁材料的制備方法主要有粉末冶金和快淬等，具有高能源消耗和需要高純度元素作為初始原料等特點，在制備Nd2Fe14B基粘結(jié)磁體、燒結(jié)磁體或工程應用中的磁彈性體時，磁性粉末是必不可少的。通常情況下，微米級的Nd2Fe14B永磁粉末采用旋淬、破碎、球磨或者HDDR技術(shù)來制取；在納米尺寸范圍內(nèi)，永磁納米粒子所具有的形狀及大小分布的優(yōu)點決定了永磁納米粒子可應用于

采用等離子噴涂方法在機械零部件表面進行涂層加工，使機械零部件具有良好的耐磨、防腐、熱障、散熱等性能，廣泛應用于軋輥、發(fā)動機關(guān)鍵零部件、生物醫(yī)療、電子器件等領(lǐng)域。所研制的WC-Co、Ni-Al2O3、Cr2O3、Al2O3-TiO2、ZrO2等涂層已成功在多家企業(yè)獲得應用，大大提高了工件的使用壽命并大幅度降低成本，經(jīng)濟效益明顯

首次構(gòu)建出無機離子寡聚體并可以通過“無機離子聚合”全新途徑可塑地構(gòu)建出無機材料，實現(xiàn)“像制造塑料一樣制造無機物”（Nature 2019）并可以進一步實現(xiàn)無機材料的相互融合（Science 2021）。 一、項目分類 重大科學前沿創(chuàng)新 二、成果簡介 首次構(gòu)建出無機離子寡聚體并可以通過“無機離子聚合”全新途徑可塑地構(gòu)建出無機材料，實現(xiàn)“像制造塑料一樣制造無機物”（Nature 2019）并可以進一步實現(xiàn)無機材料的相互融合（Science 2021）。這些成果突破了無機塊體材料依賴高溫燒結(jié)定形的傳統(tǒng)途徑，可以在常溫條件下實現(xiàn)構(gòu)建，為功能材料的制備提供革命性的科學新基礎(chǔ)，特別適合在生物體內(nèi)開展仿生合成。目前已經(jīng)顛覆性地實現(xiàn)以下突破： 1）結(jié)合生物礦化實現(xiàn)人體牙釉質(zhì)的再生（Sci Adv 2019），再生層與天然牙釉結(jié)構(gòu)完全一致，擁有相同的生物力學特性。該工作打破了傳統(tǒng)口腔醫(yī)學中牙釉質(zhì)不能再生的認知，引領(lǐng)新一代口腔材料從“填充型”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;再生型”。目前已進入轉(zhuǎn)化研究階段，樣品能夠高效地修復牙齒表面的微小缺損。 2）結(jié)合傳統(tǒng)有機聚合發(fā)展出有機-無機共聚新技術(shù)，可以制備出有機-無機共聚物（Angew Chem Int Ed 2020）。與傳統(tǒng)的有機無機復合材料不同，共聚型新材料能夠在分子尺度上實現(xiàn)有機和無機相之間的相互融合，從而構(gòu)建出結(jié)構(gòu)完全均一、具有優(yōu)異力學性能的輕質(zhì)高強材料。特別是在傳統(tǒng)高分子材料中引入無機離子鍵可以顯著增強材料原有的力學性能，例如通過無機離子寡聚體可以大幅度改善傳統(tǒng)塑料材料。 “無機離子聚合”可以構(gòu)建出柔性無機離子材料，開發(fā)出礦物基塑料替代新材料，被稱為“石頭變塑料” （Adv Mater 2022）。礦物基塑料材料與傳統(tǒng)塑料相比在保持制備可塑性和結(jié)構(gòu)韌性的同時，具有高強、高硬和高熱穩(wěn)定性等新特征，而其礦物的本質(zhì)特征還可以使材料能夠融入到自然的礦物循環(huán)中，為解決塑料污染問題提供新策略，是一種環(huán)保型的新材料。

首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現(xiàn)了石墨烯纖維的連續(xù)制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑 一、項目分類 重大科學前沿創(chuàng)新 二、技術(shù)分析 本成果具有創(chuàng)新性、先進性。從高校的原創(chuàng)科學到原創(chuàng)技術(shù)，再到工程化推進，且已實現(xiàn)量產(chǎn)的技術(shù)成果。 成果第一完成人帶領(lǐng)科研與產(chǎn)業(yè)兩支隊伍，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，在單層氧化石墨烯及其宏觀組裝材料的產(chǎn)學研協(xié)同發(fā)展方面開展科學研究、技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化攻堅，獲得的成果如下： 發(fā)現(xiàn)了氧化石墨烯纖維在溶劑作用下精確可逆融合與分裂現(xiàn)象，揭示了二維大分子的獨特界面效應，打破纖維越粗越弱的Griffith定律，為未來粗且強的高性能纖維制備提供了新的理論依據(jù)，成果發(fā)表在Science雜志上；(2)發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯的層狀和手性液晶新相態(tài)，為石墨烯宏觀有序組裝材料提供了理論基石；(3)首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現(xiàn)了石墨烯纖維的連續(xù)制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑；(4)建立了較系統(tǒng)的液固相轉(zhuǎn)變組裝方法學，制備出“世界最輕固體”石墨烯超輕氣凝膠，突破固體表觀密度極限；解決了宏觀材料高導熱和高柔性不能兼顧的難題，獲得了高導熱超柔性石墨烯導熱膜。 發(fā)明的新型石墨烯纖維，得到了Nature在線新聞（2011, 78）、Nature 石墨烯增刊（2012, 483, S33）等雜志期刊的高度評價：“石墨烯物理性能優(yōu)異，但要駕馭這些性能，必須找到能將優(yōu)異性能納米級粒子轉(zhuǎn)化為宏觀材料的方法。來自中國杭州浙江大學的許震和高超正好實現(xiàn)了這一目標”等。石墨烯纖維打結(jié)圖與美國奮進號、俄羅斯聯(lián)盟號飛船等一起入選了Nature 2011年度最具影響力圖像，入選理由為:“這一400微米石墨烯結(jié)由中國浙江大學許震和高超制備，顯示了納米尺度精巧的結(jié)構(gòu)控制。許和高將氧化石墨烯液晶紡制成米級柔性纖維并轉(zhuǎn)化成石墨烯紗線”。成果第一完成人“因石墨烯纖維的基礎(chǔ)研究工作”，獲得首屆錢寶鈞纖維材料青年學者獎。 獲得的多維度多功能石墨烯宏觀組裝材料，得到了Nature（Nature 2013, 494, 404）、（Nature 2013, 497, 448）及Advanced Science News等的亮點評價或撰文評價：“浙江大學高超團隊用非模板法獲得了導電、彈性并且密度低于空氣的固體泡沫材料”，“浙江大學高超教授及同事報道了具有超高導熱且超柔性特性的石墨烯材料。這樣的設(shè)計理念和實驗策略能夠拓展至其他二維納米材料中，使得很多大面積多功能的二維材料能夠應用到現(xiàn)實世界的柔性器件中，從航空航天到智能手機，不一而足”等。超輕石墨烯氣凝膠獲得了 “世界最輕固體”吉尼斯世界紀錄，入選了“2013中國十大科技進展新聞”。 在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Adv. Mater.等國際知名期刊發(fā)表學術(shù)論文240余篇，連續(xù)四年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。授權(quán)中國發(fā)明專利百余件、國際專利8件。承擔國家自然基金委重大、重點、杰青項目及軍科委、科工局等項目10多項，項目總經(jīng)費近億元。

一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 能源消耗和氣候變化是人類面臨的兩大問題。傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)所帶來的高能耗挑戰(zhàn)，以及由此導致的溫室氣體的過度排放，不斷加劇全球變暖和極端天氣，對世界經(jīng)濟造成重大影響。同時，人們在生產(chǎn)和作業(yè)時不可避免地需要暴露在高溫暴曬的室外環(huán)境，因此，實現(xiàn)零能耗的戶外防護成為人們迫切的需求，具有重要的科研價值和戰(zhàn)略意義。作為一種面向人體個性化需求、實現(xiàn)人體局部環(huán)境加熱或冷卻的技術(shù)，“個人熱管理”可以避免將多余的電力浪費在加熱或冷卻整個建筑物上，具有更高的能源效率，逐漸成為綠色環(huán)保、高科技、個性化的方案。通過衣物進行熱管理是維持人體個性化熱舒適需求的有效方法，有望高效率、低能耗地避免熱應激對人體造成的傷害。

本項目以生物質(zhì)廢棄物作為原材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高成本碳纖維生產(chǎn)方法有利于將農(nóng)業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合于生物經(jīng)濟中，制造可再生產(chǎn)品符合綠色經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 高質(zhì)量的碳纖維以其高強度、低重量及耐熱性等卓越性能可作為自行車、汽車、風車以及運動器械等諸多領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)材料。以生物質(zhì)廢棄物作為原材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高成本碳纖維生產(chǎn)方法有利于將農(nóng)業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合于生物經(jīng)濟中，制造可再生產(chǎn)品符合綠色經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。木質(zhì)素是世界上最豐富的生物聚合物之一，但其分子結(jié)構(gòu)復雜且具有異質(zhì)性，且作為造紙及紙漿工業(yè)的廢棄物無法得到合理利用。

項目研究內(nèi)容： 本項目采用生物柴油聯(lián)產(chǎn)品粗甘油作為主要液化劑常 壓液化毛竹屑， 抑制液化產(chǎn)物的二次縮合， 降低了竹基多元醇的制造成本。 利用竹基多元醇開發(fā)成功聚酯型無甲醛木材膠粘劑一種， 膠合強度符合國 標 GB/T14732-2006 技術(shù)要求，達到 I 類膠合板要求。利用竹基多元醇開 發(fā)生物可降解硬質(zhì)聚氨酯泡沫一種，采用催化定向微波裂解技術(shù)處理竹 屑，從裂解產(chǎn)物中提煉生物柴油抗氧化添加劑一種，采用自主創(chuàng)新技術(shù)研

在努力打造世界頂尖的光學成像與多維度分析儀器平臺，指導和推動新型功能材料的開發(fā)，從而為納米光學、光電子技術(shù)、超分辨亞細胞成像、單分子檢測、量子通訊和大數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域的下一次突破提供“利器”。 當今的納米材料合成已經(jīng)實現(xiàn)了高度可控，但即使是同一批次合成的發(fā)光納米粒子，單個顆粒的光學性質(zhì)往往是不均勻的，這是由于尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)缺陷、表面基團和電荷等方面的細微影響。這一構(gòu)效關(guān)系是與材料科學、

本發(fā)明公開了一種低熱導率的多層相變材料，兩種單層薄膜相 變材料交替堆疊形成周期性的多層膜結(jié)構(gòu)，兩種薄膜材料至少有一種 組成元素不同或由相同的元素組成但原子百分比不同。其作為相變存 儲器的記錄材料能有效降低對某一儲存單元進行讀寫操作時引起的鄰 近儲存單元溫升，減小鄰近單元之間的熱串擾，提高存儲器的穩(wěn)定性 并降低器件功耗，且該材料不需引入其他非相變材料，與現(xiàn)有制備技 術(shù)完全兼容。