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成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。

伴隨著5G、大數據、人工智能、物聯網、工業4.0、國家重大戰略需求等領域的技術發展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發展，這亟需高效、輕質和高穩定性的熱管理材料和方案來保證電子產品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續穩定性。如何大幅提高導熱材料的熱導率一直是熱管理材料行業的技術痛點，也是促進消費電子、5G設備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關鍵。由于傳統導熱材料如金屬、無機導熱材料存在質量大、柔性差等缺點，導熱聚合物的應用正在不斷向高導熱材料領域滲透。聚合物導熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩定性等方面更有優勢。但絕大多數的聚合物自身的導熱性很差（一般導熱系數為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導熱的需求，開發高導熱的聚合物復合材料已經成為該領域的一個研究熱點。采用復合高導熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導率，目前在工業生產已經有了廣泛的應用。現有的大量研究表明，在聚合物材料內部構建導熱網絡可以在低添加量的條件下實現熱導率的大幅度提高，這種三維滲流網絡（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網絡進行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導熱網絡的構建及在制備聚合物導熱復合材料方面的最新進展，如石墨烯三維網絡、碳納米管網絡、氮化硼網絡、金屬三維導熱網絡等。討論了不同導熱材料三維網絡的構建方法、結構取向調控方法及影響導熱性能的關鍵因素（取向性、界面連接性、網絡密度等）。同時，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續填料網絡）對復合材料熱導率的影響。相比于共混法制備的導熱復合材料，基于三維填料網絡的復合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導率提升率上都具有明顯的優勢。毫無疑問，三維連續導熱網絡的形成對于提升聚合物熱導率至關重要?？梢灶A見，三維導熱填料網絡的設計將作為一種實現聚合物高導熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統的研究熱點。 極端環境熱管理系統在能源化工、通訊衛星、高速飛行器及人工智能等領域都發揮重要作用。導熱復合材料作為熱管理系統的關鍵材料，直接影響著其在不同環境內的熱傳導方向和效率。近年來，天津大學封偉教授團隊以高導熱碳復合材料為研究基礎，針對其存在的導熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結構設計、界面優化、分子級相互作用優化，分別實現復合材料的定向高導熱、彈性高導熱及自修復高導熱，探索其在復雜界面和極端環境熱傳導領域的應用。

本發明涉及有機發光材料技術領域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。 背景技術： 室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時特性可以作為一種特定的防偽信號，具有難以模仿的防偽性能。 然而現存的無機室溫磷光材料在應用方面存在一定的限制，如稀土長余輝材料，由于其室溫磷光壽命過長、難加工成型，使其在防偽方面難以發揮作用。而大多數有機室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過程污染大的問題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價格昂貴，合成危險且難度高。 同時有機磷光材料的三重態對溫度和氧氣極其敏感，傳統觀念認為對有機化合物而言，磷光只能在低溫、無氧條件下獲得，極大的限制了其在各類領域的應用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設計開發出高效的、成本低、易加工成型的無鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應用研究方面都具有重要的研究意義和價值。目前已有部分有機磷光材料的報道，例如專利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質的聚合物。同樣，專利201610428357.9公開了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質的聚合物。雖然已有部分有機磷光材料的報道，但是實際可應用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進一步的開發和研究。 技術實現要素： 本發明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。本發明首次發現聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長壽命室溫磷光發光的特性，且為純有機物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進行應用。 本發明的第二目的在于提供一種無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。 本發明的第三目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發光元器件或發光材料中的應用。 本發明的第四目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標志中的應用。 本發明的第五目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發光材料中的應用。

針對我國高品質粉末冶金鐵基材料制備技術較薄弱的問題，在高品質鐵基粉末和高性能鐵基制品制備技術方面取得了突破。以 LAP100.29 水霧化鐵粉作為高密度低合金粉末基粉，添加母合金粉末、增塑劑經塑化處理后，再添加專用潤滑劑和石墨進行混合。首先將水霧化鐵粉及合金粉末進行粒度搭配，提高堆積密度；然后通過粉末結化處理，提高混合粉末的流動性、合金成分均勻性；接著通過粉末塑化處理，改善鐵粉顆粒整體塑性，從而獲得了具有高壓縮性的專用高密度成形粉末（圖 7）。合批粉末的松比為 3.2～3.4g/cm3，流動性≤30s/50g，壓縮性≥7.6g/cm3，粉末顯微組織如圖 2 所示。在混粉階段，設計制作了 5 噸/h 專用連續式混合裝置（如圖 6 所示），通過軟化處理的復合粉末及粘結劑、石墨等的定量供給和高效混合，合批制成高密度專用粉末，從而實現粘結化粉末的連續、穩定的批量化生產。

項目成果/簡介:本發明涉及有機發光材料技術領域，更具體地，涉及聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。背景技術：室溫磷光與熒光相比具有特殊的延時特性，一方面，可避免短壽命的熒光和散射光的干擾，另一方面，特殊的延時特性可以作為一種特定的防偽信號，具有難以模仿的防偽性能。然而現存的無機室溫磷光材料在應用方面存在一定的限制，如稀土長余輝材料，由于其室溫磷光壽命過長、難加工成型，使其在防偽方面難以發揮作用。而大多數有機室溫磷光材料存在難合成、難加工、加工過程污染大的問題。大量的室溫磷光材料都含有重金屬、鹵原子，不僅污染大、毒性高、不易加工而且價格昂貴，合成危險且難度高。同時有機磷光材料的三重態對溫度和氧氣極其敏感，傳統觀念認為對有機化合物而言，磷光只能在低溫、無氧條件下獲得，極大的限制了其在各類領域的應用。因此，如何基于商品化的水溶性聚合物材料，合理設計開發出高效的、成本低、易加工成型的無鹵、可水性印刷的室溫磷光聚合物材料在理論和應用研究方面都具有重要的研究意義和價值。目前已有部分有機磷光材料的報道，例如專利201610563059.0，其是將磷光單體和熒光聚合在一起形成具有磷光和熒光性質的聚合物。同樣，專利201610428357.9公開了帶有鹵素的化合物制備的具有磷光性質的聚合物。雖然已有部分有機磷光材料的報道，但是實際可應用的材料較少，仍然存在極大的研究空間，有待于進一步的開發和研究。技術實現要素：本發明的目的在于提供聚乙烯基苯磺酸或其鹽作為室溫磷光材料的應用。本發明首次發現聚乙烯基苯磺酸或其鹽具有長壽命室溫磷光發光的特性，且為純有機物，不含有鹵素等毒性高的元素，也不含有貴金屬，其原料易得、成本低廉，可作為室溫磷光材料進行應用。本發明的第二目的在于提供一種無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料。本發明的第三目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在作為或制備發光元器件或發光材料中的應用。本發明的第四目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備防偽標志中的應用。本發明的第五目的在于提供所述無鹵、可水性印刷的室溫磷光材料在制備可水性印刷發光材料中的應用。項目階段:成果已轉化

簡介：本發明公開了一種氫化鋁鋰基復合儲氫材料及其制備方法，屬于儲氫材料技術領域。該復合儲氫材料是由氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和20～30wt.％的工業固體廢棄物(如粉煤灰或高爐礦渣粉)組成；其通過機械球磨氫化鋁鋰(或氫化鋁鋰與硼氫化鋰的混合物)和工業固體廢棄物混合粉末而獲得。本發明利用工業固體廢棄物來改善材料的儲氫性能，原料來源廣、成本低廉；所提供的氫化鋁鋰基復合儲氫材料制備工藝簡單，安全可靠，具有低的放氫溫度和高的放氫量。

當今凝聚態物理研究中最重要的問題之一是揭示磁性材料中的高溫超導機制。帶有自旋的電子常被認為是局域在磁性離子實周圍的，而形成電流的電子則被視為在晶格中巡游。但事實上這兩者均為同一粒子。因此，這對立的兩面如何共同協助超導形成，是一個非常有趣的問題。這種“非常規”的機制與銅基超導體、鐵基超導體以及重費米子超導體都密切相關。 在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學技術，發現在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。這項工作于2019年1月4日發表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發現的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內，而在這種新發現的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯系。基于這一目的，研究組瞄準了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發現，在材料發生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發發生了顯著的變化。根據中子散射截面與散射幾何的關系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內的磁激發。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發生偏轉到了c方向，在低能激發中將難以沿c方向時自旋的長短發生改變，因此低能磁激發中c方向的自旋激發被抑制。實驗還發現了重要的一點：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發相對非超導相的自旋激發有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯。進一步的分析（圖2）發現，這種改變主要發生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發被抑制，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現高溫超導的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現超導配對過程中所需的磁激發。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導溫度被抑制。 量子材料科學中心博士研究生郭見青和岳莉為該項工作的共同第一作者。相關的中子散射實驗是由日本的MLF, J-Parc用戶實驗項目支持完成的。這項工作由量子材料科學中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國自然科學基金委和科技部項目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學技術，發現在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。這項工作于2019年1月4日發表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發現的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內，而在這種新發現的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯系。基于這一目的，研究組瞄準了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發現，在材料發生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發發生了顯著的變化。根據中子散射截面與散射幾何的關系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內的磁激發。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發生偏轉到了c方向，在低能激發中將難以沿c方向時自旋的長短發生改變，因此低能磁激發中c方向的自旋激發被抑制。實驗還發現了重要的一點：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發相對非超導相的自旋激發有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯。進一步的分析（圖2）發現，這種改變主要發生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發被抑制，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現高溫超導的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現超導配對過程中所需的磁激發。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導溫度被抑制。

一、項目簡介 水下潛水器是海洋立體監測系統的重要移動平臺，在深海工程檢測、地質勘探、科學考察、環境監測與軍事應用等方面有重大需求與發展前景?！秶摇笆濉焙Ｑ罂茖W和技術發展規劃綱要》明確了“開發水下自航行剖面測量技術，形成近海實時、快速觀測能力”的重點任務。目前國內外水下潛水器普遍采用細長或開架結構和螺旋槳驅動，具有推進效率低，轉彎半徑大和輻射噪聲大的弱點，急需在減阻和探測能力上取得突破。本項目圍繞水下小型機器人高精度探測與識別重要需求，研究基于人工智能的水下探測與識別技術，在水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別上開展技術攻關，并研制樣機。海圖公司開發多款水下機器人產品，618展示得到重要認可?；谌斯ぶ悄艿男⌒退聶C器人可廣泛應用于海洋與內陸，有顯著產業化前景。 二、前期研究基礎 科研依托廈門大學海洋與地球學院、水聲通信與海洋信息技術教育部重點實驗室，具備開展水聲實驗的良好設施：嘉庚號科考船、一艘海洋二號實驗船、兩處岸邊實驗站、一個大型水聲水池、水聲換能器、測量放大器、丹麥B&K公司的聲學測量儀器譜分析儀等。已研制多款水下仿生機器人并在水池完成測試。研究團隊憑借跨學科優勢，把仿生聲學探測與水下機器人技術相結合，取得創新成果。本項目實施所需要的實驗方法與技術已經具備，并已在以往研究中得到成功應用，從而具備扎實的科研基礎。 三、應用技術成果 在仿生探測方面，研究基于人工智能的水下探測與識別技術。仿生最優能量傳輸與波束控制、仿生目標探測與人工智能識別可以提高水聲探測指向性、抑制混響并具備定向水聲通信能力，能夠突破現有水下機器人水聲探測和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生機器人研發方面，利用生物醫學成像測量鯨豚流線體形、結構和組織特性，設計仿生機器人具有仿生形態和柔性特性，突破現有水下機器人結構和材料設計理念。研究水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別提升仿生機器人水下工作能力。在仿生水下機器人樣機研制、傳感和模式識別等取得應用成果。 四、合作企業 海圖志（廈門）智能科技有限公司由福建省海洋與漁業廳批準的雙創干部蘇芃牽頭成立，組織了西北工業大學、華南理工大學、廈門大學、福州大學、福建師范大學等院校博士專家40余人組成，2015年開始，經過了2-3年的基礎理論研究，已經申報和取得相關的專利軟著20項。開發過相關的水下裝備設備包括水下光學成像攝像機、水下光學鏡頭、水聲定位設備、水下潛器等等，具備一定的開發研究的基礎。得到省委于偉國書記、中國工程院院長周濟、國家海洋局林山青副局長等等領導的認可。相關的產品取得福建省618青年海洋創新創意成果獎第一名，第六屆全國海洋航行器設計與制作大賽一等獎，19屆中國國際高新技術成果交易會優秀產品獎、中國創新創業大賽福州市三等獎。海圖志（廈門）智能科技有限公司取得廈門海峽科創基金的以5000萬估值的投資，在廈門設立海洋機器人創業基地。 海圖志（廈門）智能科技有限公司小型水下產品在2016年深圳高交會上引起了科技部、云南省科技廳、廣西省海洋局等其他省市領導的重視，2017年福建618項目成果交易會上得到中國工程院院長、福建省省長（現任省委書記）、國家海洋局副局長、福建省副省長、省發改委主任等專家領導的肯定。