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新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19
一種空心納米碳球組裝介孔碳纖維材料的制備方法
簡介：本發明公開了一種空心納米碳球組裝介孔碳纖維材料的方法，屬于介孔碳材料的制備技術領域。該方法以氨三乙酸和可溶性金屬亞鐵鹽或鎳鹽為原料，溶劑熱法合成金屬配合物纖維前驅體，將配合物纖維前驅體在密閉條件或氬氣氣氛下焙燒可得由核殼結構納米球組裝的碳/金屬氧化物(金屬)復合物，將復合物纖維中納米球的核(金屬氧化物(金屬))經酸蝕后，即可獲得富含羧基基團、由納米空心球組裝而成的碳纖維材料。本發明的制備方法具有工藝簡單，溶劑可回收再循環利用，制備成本低廉等優點；所制備的碳材料由納米空心球組裝而成，結構新穎，在吸附、催化劑載體等領域具有良好的應用前景。
安徽工業大學
2021-04-11
介孔ZrO2和Al2O3球形粉體顆粒的制備
采用自主創新的霧化反應法新工藝，能夠制備出介孔ZrO2和Al2O3等球形粉體顆粒，通過進一步的技術研究和開發，實現顆粒粒徑和顆粒微結構可控的介孔ZrO2和Al2O3等球形粉體顆粒制備技術。目前行業上制備出的ZrO2和Al2O3等球形粉體主要為實心顆粒，顆粒球形度不太好，本方法制備的ZrO2和Al2O3等球形粉體球形度好，有利于成型；介孔結構，顆粒密度小，節省鋯資源。 應用范圍： 固體催化劑或載體；人工骨原材料和口腔材料；藥物釋放；氧氣傳感器等。
北京交通大學
2021-04-13
一種碳納米結構修飾片狀有序介孔碳材料及其制備方法
本發明公開了一種碳納米結構修飾片狀有序介孔碳材料及其制備方法。本發明的方法包括步驟：（１）制作前驅體溶液：以無水乙醇為溶劑，可溶性酚醛樹脂為第一組分，三嵌段共聚物為第二組分，按比例混合形成均勻的前驅體溶液。（２）選用草酸鉀作為基質，將其固體粉末堆積到反應器中，按比例加入前驅體溶液，利用乙醇的蒸發獲得復合材料，將獲得的復合材料經歷低溫熱交聯、高溫分段焙
東南大學
2021-04-14
一種新型介孔碳擔載的金屬催化劑及其制備方法
本發明涉及一種新型介孔碳擔載的金屬催化劑及其制備方法，金屬催化劑由金屬粒子0.01wt％～90wt％和介孔碳載體10wt％～99.99wt％組成，介孔碳載體由雜原子摻雜的介孔碳材料制成，該雜原子摻雜的介孔碳材料是以含有雜原子的離子液體為單體，與模板劑在室溫下混合，然后在400～1000℃下煅燒1～6小時，冷卻至室溫，最后除去模板劑制得，金屬粒子的平均粒徑為1～100nm，介孔碳材料中雜原子的質量分數為0.01wt％～80wt％。本發明催化劑可以通過氮、硫、磷、硼、氟等雜原子的摻雜調控納米金屬的價態以及金屬在載體表面的沉積與分散，從而有利于增強其催化活性。另外，催化劑制備簡單，對水、空氣和熱穩定。
浙江大學
2021-04-11
超分子介孔材料對有機污染物的吸附回收及可控釋放取得
以咔唑為中心，在其2，7，9號為分別進行芳基化，制備了新型的二維、三維的螺旋槳狀芳香性兩親物， 并通過折疊芳香性平面的組裝制備了空心球。與傳統的基于一維芳香性分子的超分子多孔材料相比，二、三維π-共軛組裝體在水溶液中提供了疏水性碳環境，可以吸附回收水中的有機污染物。研究結果表明，制備的介孔球對有機污染物—乙炔雌二醇（Eo）和雙酚A（BPA）的回收率分別為92％和90％。值得注意的是，介孔球可以識別鹽的濃度。隨著鹽的加入，折疊的芳香性分子被觀察到逐漸變得平坦，誘導強的π-π相互作用，使多孔球體融化并相連一起形成實心的纖維。這種多孔向無孔材料的轉變引發被吸附的污染物從多孔結構中自發釋放，而隨后的透析使超分子多孔結構恢復吸附容量。
中山大學
2021-04-13
一種酸化介孔WO3/SiO2多組份膠體球及其應用
（專利號：ZL 201410300565.1） 簡介：本發明公開了一種酸化介孔的WO3/SiO2多組份膠體球，屬于化學催化劑領域。該膠體球活性組分是SO42-/WO3/SiO2，其結構似膠體球，具有介孔結構，分散性好，粒徑100～900nm，孔徑大小3～5nm。用本發明制備的酸化介孔WO3/SiO2多組份膠體球作為催化劑，在催化不同的長鏈脂肪酸和醇的酯化反應時，表現出了優異的催化性能以及良好的穩定性。當長鏈脂肪酸為油酸、醇為甲醇的酯化反應
安徽工業大學
2021-01-12
高介孔率、強疏水性新型活性碳材料及其高效吸附回收VOCs技術
高校科技成果盡在科轉云
西安交通大學
2021-04-10
一種介孔二氧化硅包覆納米金顆粒的制備方法
本發明公開了一種利用介孔二氧化硅包覆納米金球的方法，結合納米金球合成的傳統手段-檸檬酸鈉還原法，采用一鍋兩步法發展了一種介孔二氧化硅包覆納米金球的方法，該方法選擇在碳鏈的陽離子表面活性劑如十六烷基三甲基溴化銨的堿性水溶液體系中對納米金顆粒進行包覆。采用本發明的包覆方法，無需引發劑活化和后續分離純化，具有簡單、高效、高產的特點，并且產物 Au@mSiO2 的大小均一，粒徑大小在 20-120nm 的范圍內連續可調，且在整個范圍內呈現出均一有序的介孔狀結構。
華中科技大學
2021-04-14
利用兩嵌段聚合物 PS-PAA 合成介孔二氧化硅材料
該方法合成的材料具有規則的孔隙結構，高度有序，合成條件溫和簡單，可操行強，重復性好，材料具有較大的比表面積，可用于多種功能化，進行藥物釋放等應用。
上海理工大學
2021-01-12