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中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
項目成果/簡介:塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-04-11
金屬卟啉仿生催化氧化合成含氧有機化學品
含氧有機產品如己內酯、環氧環己烷均是重要的有機合成中間體。己內酯主要用于合成聚己內酯和與 其它酯類共聚或共混改性，其中聚己內酯具有獨特的生物相容性、降解性以及良好的滲透性，在環保和醫 用材料方面具有廣泛的應用。環氧環己烷開環反應可制備大量中間體，是合成鹽酸苯海索、農藥三環錫、 克螨特、1,2-環己二醇、聚碳酸酯等的重要原料，廣泛應用于醫藥、農藥、固化劑、增塑劑等領域。由于 己內酯和環氧環己烷的合成存在生產的安全性和產品的穩定性等方面的難題，因此其合成技術難度大，目 前只有美、英、日等國的很少幾家公司在生產，而我國主要依靠進口。 仿生催化氧化技術就是模擬血紅素的活性中心結構，通過設計合成與酶結構相似的化合物，模擬與酶 催化反應相似的反應歷程，實現溫和條件下的催化氧化過程。本技術以氧氣為氧化劑，以類酶結構的化合 物為催化劑，實現在溫和條件下環己酮、環己烯高選擇性氧化制得己內酯和環氧環己烷的仿生催化工藝。 本技術成果已申請國家發明專利，是我國擁有自主知識產權的制備己內酯和環氧環己烷新工藝，目前正處 在中試階段。本技術成果填補了目前氧氣氧化環己酮、環己烯制備己內酯和環氧環己烷的國內外技術空白。
中山大學
2021-04-10
一種仿生微孔表面泡沫金屬填充太陽能真空集熱管
本發明公開了一種仿生微孔表面泡沫金屬填充太陽能真空集熱管，該真空集熱管嵌套有玻璃外管(1)和仿生微孔表面金屬內管(2)，玻璃外管(1)上端開口，且對接有合金短管(6)；仿生微孔表面金屬內管(2)上端開口，且沿其開口端的外表面固定連接有金屬環形蓋(5)，所述的金屬環形蓋(5)外延與合金短管(6)固定連接，在真空集熱管嵌套有玻璃外管(1)與仿生微孔表面金屬內管(2)之間形成真空；在仿生微孔表面金屬內管(2)管壁的外側涂覆選擇性吸收涂層(3)，在仿生微孔表面金屬內管(2)內部插入泡沫金屬填充體(4)。該真空集熱管提高太陽能利用率、承壓效果好，可增強內部換熱降低熱損失，有效提高太陽能熱水器效率。
東南大學
2021-04-11
氣動人工肌肉在仿生機器人中的應用技術（技術）
成果簡介：氣動人工肌肉驅動器具有較強的柔性及仿生性，其高功率/質量 比的特點使之在仿人機器人技術領域中具有無可比擬的優勢。對氣動人工肌 肉的靜、動態特性深入進行了建模與實驗研究，進行了氣動人工肌肉驅動的關節特性分析及位置控制研究。分別研制出氣動人工肌肉驅動的仿人靈巧手，以及十四自由度雙臂機器人，通過簡單的材料制作出性能優異的氣動人 工肌肉，輔之模糊自適應控制、協調控制等高精度氣動伺服控制技術，實現 了靈巧手基于數據手套的主從抓持操作、機械臂自動駕駛方向盤等動
北京理工大學
2021-04-14
一種基于四程中繼跟蹤模式的遠月面著陸器精密定位方法
本發明提供一種基于四程中繼跟蹤模式的遠月面著陸器精密定位方法，基于觀測模型實現遠月面著 陸器精密定位，所述四程中繼跟蹤測量模式，將月球軌道器作為中繼星，使用月球著陸器和月球軌道器 之間的鏈路進行測量。本發明克服傳統直接跟蹤測量模式無法對遠月面著陸器進行定位的缺陷，提供一 種基于四程中繼跟蹤模式的遠月面著陸器精密定位方法，借助于中繼星的中繼跟蹤測量，可以消除月球 自身的遮擋，實現對遠月面著陸器的精密定位。由于該方式對著陸器以及中繼星有很強的幾何約束，將 使精密定軌、定位的精度得到極大地提高。
武漢大學
2021-04-13
基于 Bi 基四元鹵化物單晶的半導體輻射探測器及制備方法
本發明公開了一種基于 Bi 基四元鹵化物單晶的半導體輻射探測 器及其制備方法，涉及半導體材料制備的射線成像探測器技術領域。 所述的半導體輻射探測器結構包括以Bi基四元鹵化物單晶作為射線吸 光層，電子選擇性接觸選擇層，空穴選擇性接觸層，分別貼合在所述 吸光層的兩面，兩個電極分別與兩個選擇性電荷接觸層接觸，作為器 件的正極和負極。本發明的半導體輻射探測器具備高靈敏度，環境友 好，穩定等優點。
華中科技大學
2021-04-14
監考機器人
主要技術要點（創新點） ：? 該機屬教室用設備，能替代人力完成考場中的各項考務工作。? 考生入場時進行身份識別、金屬探測、實現智能門禁。? 考試過程中走位分發試卷、信號屏蔽、視頻監控、音響播放、時間顯示。? 考試結束時準時回收試卷。? 日常可變形為講桌并用于考勤和收納作業。利用電氣控制實現了智能化、自動化。該成果來源于大學生機械創新設計大賽項目，榮獲第六屆全國大學生機械創新設計大賽國家一等獎，獲權國家實用新型專利 1 項。其新穎創意引發社會強烈熱議，中央、省、市電視臺分別來校拍攝采訪，中新社、新華社播發通稿宣傳報道，中央電視臺、廣播電臺、多省電視臺、央視微博、新華日報、新西蘭報等數百家國內外主流媒體紛紛報道宣傳。尤其是得到了國務院副總理及教育部部長的關注和批示，并委派國家教育部考試中心領導來校考察指導，給我校師生帶來極大鼓舞和支持。
江西理工大學
2021-05-04
園丁機器人
物業園藝協作機器人是集智能機器人、可見光和多源信息融合技術于一體的移動式社區智能工作設備。ATY在運行過程中，可對社區草坪、灌木等愿意設施進行自動修剪和維護。
電子科技大學
2021-04-10
園丁機器人
物業園藝協作機器人是集智能機器人、可見光和多源信息融合技術于一體的移動式社區智能工作設備。ATY在運行過程中，可對社區草坪、灌木等愿意設施進行自動修剪和維護。
電子科技大學
2021-04-10
安保機器人
社區安保機器人是社區智能化建設的一項重要工程，通過在社區安放智能巡檢機器人，對社區環境進行監控，能較大程度上減少社區保安人員的工作，并且避免了人為的工作懈怠以及巡檢遺漏問題，對社區的安防建設有著重要的作用。安保機器人一般應具有運動功能、監控功能、身份識別功能、交互功能和安保功能，隨應用場合的不同，其功能也略有區別。
電子科技大學
2021-04-10