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利用旋切板膠合木（LVL）制作樓梯構件，利用鋼構件將樓梯與樓層梁連接，避免樓梯與樓板固接連接在地震時樓梯的破壞。

光伏農業行業面臨光伏發電和植物生長“爭光”的矛盾，本項目利用低成本的聚合物多層膜將農作物光合作用所需要主要光譜成分濾出來，其余大部分太陽光都反射， 這樣在投射到農地表面的太陽光就大幅減少，水蒸發也會大幅減少，同時采用現代太陽能聚光光伏技術將 80%以上太 陽光收集起來用于發電，實現“種地”+“發電”兩不誤。 可提高農戶收入，并從源頭上幫助實現中國大片干旱缺水農地水蒸發與降水量的平衡。 

一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。

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。

反應裝置是化工廠的核心，而徑向反應裝置氣體流通路徑短、壓降小、可使用小顆粒催化劑等優于傳統固定床反應裝置的技術特征，在苯乙烯、催化重整、芳烴異構和歧化等化工裝置上被廣泛應用，但技術十分復雜。 本項目在對徑向反應裝置進行長期分析和深刻的理解后，經過大型冷模試驗研究、計算機模擬和工程放大，從理論上、結構上和關鍵技術上進行了突破，發明了大型化的新型徑向流動反應裝置。實踐證明發明的大型徑向流動反應裝置運行平穩節能，各項技術指標達國際先進水平。 （?）發明了催化劑自封式結構，在催化床封造成軸向和徑向的二維流動，消除滯流區，提高催化劑利用率，簡化結構，國內外首次應用于負壓脫氫裝置； （?）發明了新型離心式Π型徑向流動技術，流體由始端控制，催化床層的流場優化，國際上首次應用于催化重整； （?）發明了高均勻度的徑向流體均布技術：導流錐設計技術、雙流道優化組合技術、催化劑支承結構技術等，從而保證了乙苯脫氫和催化重整的薄催化床層內流體均布； （?）發明了快速噴射流混合器技術，適應超短停留時間，滿足苯乙烯反應裝置對反應介質高度混合要求； （?）發明了高溫再熱器技術，反應器體外逆流換熱，減少負壓空間，解決熱膨脹，高溫蒸汽入口溫度下降，降低高溫材料的使用溫度、制造難度和設備費用； （?）開發了反應裝置的新放大方法。

本成果涉及的飛輪儲能裝置基于永磁偏置磁懸浮軸承與雙凸極電機集成化技術，永磁偏置磁懸浮軸承能夠實現對轉子位移的主動控制，且具有較小的能量損耗，適合應用于轉子質量重、轉速高的飛輪儲能系統中。雙凸極永磁電機采用永磁體來提供勵磁磁場，具有較高的效率和較大的轉矩，且轉子結構簡單，適合高速運行。鑒于兩者都是采用永磁體來提供靜態磁場這一共同特點，本項目提出了利用同一永磁體同時為磁懸浮軸承提供偏置磁場，為電機提供勵磁磁場的思路。此外，鑒于混合勵磁雙凸極電機能發揮永磁高效與電勵磁方便調節磁場的優勢，使電機在電動運行情況下保持較高效率的同時，擴大調速范圍；發電運行時，又能夠實現寬轉速范圍內的穩壓輸出。

研發團隊合成了一種新型化合物作為模型化合物，進行痕量氣體狀態下熒光點亮機理的研究，在明確的反應機理和優化的分子結構指導之下，制備出具有優異性能的適用于高效率傳感器的薄膜功能材料。同時，借鑒已有商業可得的產品，重新設計傳感器的結構，制備更加便攜、低成本并高效的新型爆炸物傳感器。根據熒光效應：當光源照射分子時，分子中電子吸收能量躍遷到第一激發單線態或第二激發單線態，但這些激發態是不穩定的，當電子由第一激發單線態恢復到基態時，能量會以光的形式釋放，產生熒光。 根據設計出的新型傳感器，團隊研究了一種非接觸式爆炸物熒光檢測技術，主要包括氣相物質熒光反應流場成形控制、精密光路結構設計、高穩定度調制光源驅動、微弱熒光信號檢測、多路隔離電源設計與系統總控集成等。在建立可靠流場仿真模型的基礎上，實現激發光源、熒光探測器等電氣與結構設計，完成原理樣機的研制。本項目在實現過氧化物爆炸物熒光檢測系統的設計中，選用帶通濾光片、高通濾光片及各種K9光學透鏡等光學器件設計精密光路結構；選用LED單波長光源，搭配可調制電路，設計高穩定度調制光源；進行萬倍增益熒光探測電氣設計，噪聲極低、探測域值大，可高效采集并處理檢測晶片發出的熒光，實現微弱熒光信號檢測；熒光檢測晶片顯示為對特定波長光源敏感，當含有爆炸物物質的氣流通過檢測設備后發生反應，通過上述內容可知若發生反應，會激發出特定波長的熒光；實時監控模塊選用stm32系列處理器，實現對系統各模塊的工作狀態的控制與信號傳輸；總控電源設計為多路隔離電源，可分別為各模塊提供合適的電壓，同時受實時監控模塊控制。 針對海關、機場、地鐵、車站及快遞等行業日益增多的流動性臨檢應用場景，可通過小型化便攜式爆炸物檢測設備與安檢門、安檢機等傳統安檢設備進行集成安裝，實現既有安檢能力的升級。 同時，過氧化物爆炸物檢測儀器工作原理智能高效。當待檢物品或人通過時，儀器使用檢測試紙采集待檢物質，中央處理器模塊通過對得到的數據進行分析處理，得出檢測結果。若檢出爆炸物，儀器報警，復位后進行自清潔；若未檢出，儀器恢復待檢狀態。

針對醫院廢水消毒存在的難點問題，哈爾濱工業大學環境學院馬軍院士組織團隊成員劉新旺、王魯、王盼盼、李攀、劉正乾、孔秀娟和機電學院姜生元教授開展了系統研究，提出用高濃度臭氧消毒技術強化醫院廢水處理。   團隊與浙江金大萬翔環保技術有限公司聯合研制和捐贈的5套全自動物聯網監控臭氧消毒裝備，于2020年3月7日運抵湖北省咸寧市5家醫院，現已經成功投入運行，用于醫療廢水消毒滅菌無害化處理。  全自動物聯網監控臭氧消毒裝備工作現場 醫院廢水處理工藝中多數是加次氯酸鈉消毒，當水中含有氨氮時會形成氯胺，而氯胺消毒能力很弱，只有投氯量與氨氮的重量比超過7.6以上時，才能實現自由性氯消毒。由于根據水中氨氮濃度動態地調控投氯量會增加操作管理難度，現場人工頻繁地監測和調控投氯量增加了工作量，也存在安全風險，而且投氯量過高時可能對后續城市污水處理廠運行產生不利影響。研發效率高、受水中氨氮濃度影響小、對后續城市污水處理廠運行無副作用的消毒技術，對于強化醫院廢水消毒、解決醫院廢水消毒運行維護難的問題，具有重要意義。如何在確保消毒效果的前提下，降低運行人員安全風險、便于消毒系統維護管理，是當下需要解決的問題。 臭氧是一種強氧化劑，可迅速破壞細菌、病毒等微生物結構，目前在國際上被大量應用于水處理和環境保護，尤其是用于對賈第蟲、隱孢子蟲、細菌和病毒等進行滅活，被公認為各種致病微生物的“超級殺手”，殺菌能力強于氯消毒劑和紫外線等。 根據對SARS病毒和腸道病毒的相關數據，臭氧消毒能力是自由性氯的5-10倍數量級，是化合性氯（氯胺）千倍的數量級。而且，其自身在消毒過程中被還原為氧氣，不會對后續的城市排水系統和城市污水處理二級處理系統產生不良影響。由于醫院廢水車間地點風險高、運行難度大、技術要求高，系統的維護管理是難點。因此，如果采用臭氧消毒，需要研究空氣冷凍預處理、空氣過濾分離和高壓放電為一體的成套裝備。團隊在春節期間連夜進行設計，與哈工大浙江寧波產業化基地的金大萬翔公司和哈爾濱工大高級氧化技術有限公司合作，克服了原材料運輸困難和企業開工難等問題，經過多方協調，在春節之后完成設計，形成結構緊湊、體積小、性能優良的一體化臭氧消毒成套設備。 在此基礎上，馬軍院士又組織團隊研制物聯網遠程管理系統，通過遠程監控實現無人值守，可以異地操控臭氧的工作條件和消毒工況，形成了醫院污水消毒專用的全自動物聯網監控臭氧消毒裝備，不僅具備更寬的溫度范圍和更高的可靠性，還能將數據全部采集到云端，及時進行數據分析和遠程診斷。 為了減少氣體的直接使用，控制潛在的氣溶膠形成，設計還采用了高濃度臭氧水溶液進行消毒，不但運行維護簡便，而且沒有氣溶膠的形成風險，易于穩定可靠地運行管理。高濃度臭氧水溶液可以獨立進行消毒，也可以與氯聯合消毒，在確保消毒效果的前提下，實現效率高、安全可靠、副作用小、運行管理方便的目的。查看原文