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項(xiàng)目采用現(xiàn)代物理加工技術(shù)（磁控沉積）和連續(xù)卷繞加工方法生產(chǎn)具有抗靜電、防輻射、抑菌、自清潔等復(fù)合功能的紡織材料，項(xiàng)目致力于解決傳統(tǒng)功能化整理對環(huán)境的污染和對人體造成的傷害等問題，項(xiàng)目提出使用卷繞式濺射技術(shù)，實(shí)現(xiàn)功能納米粒子在紡織材料表面動態(tài)沉積，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料的功能化。 關(guān)鍵技術(shù) 項(xiàng)目圍繞物理沉積技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化加工技術(shù)展開研究并形成科研成果，以卷繞式濺射設(shè)備的設(shè)計和功能紡織品的結(jié)構(gòu)構(gòu)建等為主要研究內(nèi)容，重點(diǎn)攻克了卷繞式紡織材料濺射設(shè)備的張力控制、在線監(jiān)測、溫度控制等關(guān)鍵技術(shù)，在提高功能效果的同時降低了成本消耗。 知識產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎情況 授權(quán)專利：一種以無紡織布為基底制備柔性電路的方法（專利號 :200710023298.8） 項(xiàng)目成熟度 小批量生產(chǎn)階段 投資期望及應(yīng)用情況 效益分析（資金需求總額 200 萬元） 應(yīng)用情況：江蘇菲特濾料有限公司，宿遷神龍家紡有限公司 

目前，城市餐廚垃圾的處理方式主要有衛(wèi)生填埋和焚燒，少部分用堆肥方式處理。因存在眾多困難 與弊端，未能充分利用城市餐廚垃圾。通過生態(tài)調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)雙翅目蠅類昆蟲（大頭金蠅蛆）為餐廚 垃圾的天然優(yōu)勢分解者。利用大頭金蠅蛆強(qiáng)大的繁殖能力和快速生長潛力，對餐廚垃圾進(jìn)行高效生物轉(zhuǎn) 化，在清除餐廚垃圾污染的同時，還可得到大頭金蠅蛆（可作為畜禽養(yǎng)殖業(yè)的鮮活餌料或烘干后制成昆 蟲蛋白粉）和有機(jī)肥兩個優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的百分百減量化、無害化、快捷化和高值化資源再生 利用。以每轉(zhuǎn)化100噸餐廚垃圾為例，只需5～6天，即可產(chǎn)出畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和有機(jī)種植業(yè)大量需求的 優(yōu)質(zhì)昆蟲蛋白粉約2 .5～3 .0噸(均價約2 .5萬元/噸)和有機(jī)肥約50～60噸（均價約2000元/噸），日新增產(chǎn)值 16.2～19.5萬元。

一、成果簡介 開菲爾（kefir）起源于俄羅斯北高加索地區(qū)，當(dāng)?shù)氐纳皆烂褡鍖⑴Ｈ榛蛏窖蛉樽⑷胙蚱た诖?jīng)自然發(fā)酵生 產(chǎn)酸乳酒，其殘留物再補(bǔ)加牛乳或山羊乳繼續(xù)發(fā)酵，經(jīng)長期發(fā)酵后在皮口袋中形成不規(guī)則顆粒狀物體，即為開菲爾粒。開菲爾被認(rèn)為是高加索地區(qū)人們長壽的重要原因之一，因此它作為一種新型的發(fā)酵保健飲料逐漸在美 國、日本、奧地利、巴西、以色列以及東歐各國普及。本研究室從開菲爾粒中篩選出一株

北京大學(xué)物理學(xué)院肖云峰教授與龔旗煌院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊在微腔非線性光學(xué)研究取得重要進(jìn)展：首次實(shí)現(xiàn)有機(jī)分子修飾的二氧化硅光學(xué)微腔的高效三次諧波產(chǎn)生，比此前報道的二氧化硅微腔轉(zhuǎn)換效率提高了四個量級，接近晶體微環(huán)腔三次諧波的最高轉(zhuǎn)換效率。成果被《物理評論快報》以封面及編輯推薦形式亮點(diǎn)報道：Phys. Rev. Lett. 123, 173902 (2019)。論文題為“Microcavity Nonlinear Optics with an Organically Functionalized Surface” (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.173902)。左圖：二氧化硅微腔表面修飾有機(jī)共軛分子；右圖：實(shí)驗(yàn)測得的激發(fā)光和三次諧波光譜圖 三階非線性光學(xué)效應(yīng)是現(xiàn)代光學(xué)研究和應(yīng)用中最重要的非線性光學(xué)過程之一，被廣泛應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)光頻梳、全光開關(guān)和量子光源等。二氧化硅回音壁微腔由于具有超高的品質(zhì)因子和成熟的制備工藝，已經(jīng)成為是現(xiàn)代光子學(xué)研究的重要器件。然而，由于材料的限制，二氧化硅三階光學(xué)非線性響應(yīng)較弱于多數(shù)晶體材料，這嚴(yán)重地制約了二氧化硅微腔器件的性能。另一方面，有機(jī)共軛小分子具有離域的?電子系統(tǒng)，在光場激發(fā)下，離域電子表現(xiàn)出很強(qiáng)的非諧振動，從而具有很高的非線性響應(yīng)系數(shù)。同時，回音壁微腔的表面倏逝場為微腔與外界物質(zhì)相互作用提供天然的通道。因此，采用表面修飾技術(shù)，光學(xué)微腔和高非線性響應(yīng)的有機(jī)分子形成連結(jié)；有機(jī)分子通過表面倏逝場作用，有效地調(diào)控微腔系統(tǒng)的非線性效應(yīng)，從而提高微腔器件的性能甚至可能突破微腔材料的限制。 在該項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊通過采用兩步反應(yīng)法，實(shí)現(xiàn)了二氧化硅微腔表面均勻地修飾有機(jī)分子層，既有效增強(qiáng)了微腔表面三階非線性系數(shù)，同時保持了腔的高品質(zhì)因子特性。實(shí)驗(yàn)中，研究者采用最近發(fā)展的動態(tài)相位匹配技術(shù)，即基于腔克爾效應(yīng)和熱效應(yīng)補(bǔ)償非線性頻率轉(zhuǎn)換過程中本征的相位失配，實(shí)現(xiàn)泵浦光和諧波頻率與熱腔模頻率的共振匹配，最終實(shí)驗(yàn)上觀測到三次諧波轉(zhuǎn)換效率達(dá)到1680%/W2，比之前報道的二氧化硅微腔的最高轉(zhuǎn)換效率提高了四個量級，接近目前晶體微環(huán)腔轉(zhuǎn)換效率的最高值。研究者進(jìn)一步地在實(shí)驗(yàn)上揭示了三次諧波的增強(qiáng)來自表面修飾的有機(jī)分子：微腔三次諧波/合頻轉(zhuǎn)換效率顯著依賴于泵浦光偏振，平均輸出功率對比度達(dá)到50倍，這是由于有機(jī)分子偶極取向?qū)е碌钠褚蕾図憫?yīng)。該工作采用的表面修飾技術(shù)和動態(tài)相位匹配方法可以普適地推廣到其它微腔和光波導(dǎo)等體系中，在寬帶可調(diào)諧非線頻率轉(zhuǎn)換和表面科學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。

利用一氧化碳分子對針尖進(jìn)行化學(xué)修飾，調(diào)控針尖的電荷分布，通過探測電四極矩針尖與強(qiáng)極性水分子之間的微弱高階靜電力，獲得了弱鍵合的水分子團(tuán)簇甚至亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)的亞分子級分辨成像，并在原子尺度上確定了其氫鍵構(gòu)型和氫原子的位置。

金屬表面處理的研發(fā)、生產(chǎn)

率先對表面大應(yīng)力應(yīng)變劇烈形變方法及其應(yīng)力場和溫度場分布規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)明了表面大應(yīng)力劇烈變形誘導(dǎo)合金化方法，為提高合金化程度和合金化深度提供試驗(yàn)基礎(chǔ)，并揭示表面劇烈變形過程中溫度場分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，建立了強(qiáng)熱力耦合作用下梯度微納組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化機(jī)理，并構(gòu)筑梯度微納組織結(jié)構(gòu)合金化理論與方法，實(shí)現(xiàn)有效提升梯度微納組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并優(yōu)化表面組織性能，突破了現(xiàn)有梯度微納組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化理論與方法中強(qiáng)韌性不匹配問題。

天然黃酮、功能糖的提取制備與功能產(chǎn)品開發(fā)   1、核心技術(shù)介紹： 多糖（polysaccharide）是由多個單糖分子縮合、失水而形成的由糖苷鍵結(jié)合的糖鏈，是一類分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大的高分子碳水化合物。多糖組成與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，不是一種純粹的化學(xué)物質(zhì)，而是聚合程度不同的物質(zhì)的混合物。多糖是一類具有廣泛生物活性的生物大分子，具有多種藥理活性，如抗氧化、降血糖、降血脂、抗腫瘤以及增強(qiáng)免疫力等，具有較高的開發(fā)價值。植物多糖種類繁多，具有多途徑和多靶點(diǎn)作用等優(yōu)勢，在保健食品和醫(yī)藥等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。掌葉覆盆子(拉丁名：Rubus chingii Hu)，又稱華東覆盆子、大號角公、牛奶母等，薔薇科懸鉤子屬植物，分布于江蘇、安徽、浙江、江西、福建，等地。未成熟果實(shí)可入藥，《中國藥典》記載其性微溫，味甘、酸，入肝腎經(jīng)，具補(bǔ)肝腎、縮小便、助陽固精，明目之功效，主治陽痿、遺精、虛勞、目暗等癥。覆盆子的營養(yǎng)成分豐富，富含鞣花酸、維生素、多糖、多酚、黃酮等功能性化合物。其中，覆盆子多糖具有廣泛的藥理作用，如抗氧化、抗衰老、降壓、提高免疫力等功效。然而目前覆盆子多糖提取純化步驟復(fù)雜；同時因采用堿法提純，易破壞多糖的結(jié)構(gòu)，多糖損失較大。有研究通過聚酰胺柱和DEAE—纖維素陰離子柱純化多糖，然而通過柱純化的步驟繁雜，且原材料價格昂貴。目前，尚未發(fā)現(xiàn)高純度掌葉覆盆子多糖的快速提取方法。為更好地對覆盆子多糖進(jìn)行開發(fā)利用，項(xiàng)目團(tuán)隊綜合利用超微粉碎、超聲輔助浸提、分子截留和真空冷凍干燥等技術(shù)，制備獲得高純度、高活性掌葉覆盆子多糖，為掌葉復(fù)盆子多糖的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。項(xiàng)目完成人團(tuán)隊在天然黃酮和植物多糖分離純化及其調(diào)控糖脂代謝、緩解氧化應(yīng)激、保護(hù)肝臟損傷等領(lǐng)域累計申請發(fā)明專利40余件，其中授權(quán)發(fā)明專利14件，2項(xiàng)PCT專利申請中。目前項(xiàng)目完成人研究團(tuán)隊在涉及植物化學(xué)素分離純化領(lǐng)域到活性應(yīng)用已經(jīng)形成了國內(nèi)外全覆蓋專利群，通過全球?qū)＠季郑行ПＷo(hù)了該核心自主知識產(chǎn)權(quán)。 2、應(yīng)用范圍及目前應(yīng)用狀態(tài) 本項(xiàng)目研發(fā)的基于超微粉碎、超聲輔助浸提、分子截留和真空冷凍干燥等技術(shù)的快速、高純度植物多糖提取技術(shù)適用于富含多糖的植物農(nóng)產(chǎn)品，包括但不限于如下產(chǎn)品：掌葉復(fù)盆子、蓮霧、桑葚、紅棗和香菇等。目前已建立植物多糖的中試生產(chǎn)線，可完成小批量植物多糖的生產(chǎn)，開發(fā)以植物多糖為核心元素的功能產(chǎn)品。 3、掌葉復(fù)盆子多糖結(jié)構(gòu)及活性介紹 活性多糖是指具有某種特殊生理活性的多糖化合物，具有雙向調(diào)節(jié)人體生理節(jié)奏的功能，廣泛存在于植物和微生物細(xì)胞壁中，安全性高、功能廣泛，具有非常重要與特殊的生理活性，是由醛基和羰基通過苷鍵連接的高分子聚合物，也是構(gòu)成生命的四大基本物質(zhì)之一。多糖除有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤生物學(xué)效應(yīng)外, 還有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用, 且對機(jī)體毒副作用小。本項(xiàng)目開發(fā)的掌葉覆盆子多糖主要由半乳糖醛酸組成，以1,3-阿拉伯糖、1,6-半乳糖、T-半乳糖醛酸等糖苷鍵組成，具有抗氧化、抑制脂肪毒性和肝臟損傷等功能活性，具有良好的開發(fā)前景，本項(xiàng)目研究為掌葉覆盆子多糖提供了新的醫(yī)療用途，拓展了新的應(yīng)用領(lǐng)域。 以摩爾百分比計，掌葉覆盆子多糖由以下成分組成： 半乳糖醛酸    40.26~45.20%； 阿拉伯糖      29.78~33.17%； 半乳糖        7.63~9.59%； 葡萄糖        6.38~9.65%； 甘露糖        1.18~1.31%； 鼠李糖        3.29~4.89%； 葡糖醛酸      0.98~1.13%； 巖藻糖        0.27~0.65%； 多糖是由單糖以一定的連接方式組成的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，單糖以一定的糖苷鍵連接，不同糖苷鍵的連接的單糖稱為多糖的結(jié)構(gòu)單位。以摩爾比計，掌葉覆盆子多糖由以下特定結(jié)構(gòu)單位組成： 1,3-阿拉伯糖    2.49-2.96； 1,6-半乳糖       2.22-2.34； T-半乳糖醛酸    1.76-2.01； 1,6-葡萄糖       1.15-1.27； 1,4 -半乳糖醛酸 1.17-1.26； 1,4,6-半乳糖      1.03-1.21； 1,4-鼠李糖       0.75-1.00； 1,2-阿拉伯糖    0.59-0.80； 1,4-阿拉伯糖    0.48-0.67； T-阿拉伯糖       0.36-0.59； T-葡萄糖醛酸    0.13-0.30； 1,3-巖藻糖       0.18-0.29； 1,3-甘露糖       0.18-0.28； 1,4-葡萄糖醛酸   0.13-0.24。   掌葉覆盆子（Rubus chingii Hu）

該成果用于考慮材料--結(jié)構(gòu)--工藝--性能的多因素和多層次相互影響的材料和整體結(jié)構(gòu)多功能化設(shè)計建模、材料、機(jī)械產(chǎn)品和建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計開發(fā), 以及提供復(fù)雜載荷工況下增材制造材料和整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)與軟件系統(tǒng)。該成果在增材制造產(chǎn)品和建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方面具有高效和高性能及低成本優(yōu)勢。 該成果在國家”863”和多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的支持下取得一系列創(chuàng)新性研究成果: (1) 發(fā)明了一種基于材料破損約束的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計建模及優(yōu)化設(shè)計方法; (2)發(fā)展了多載荷工況下多相材料結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計方法;(3) 研制了涉及靜、動力學(xué)要求的柔性機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計技術(shù);(4) 提出了解決應(yīng)力集中和奇異問題、最大應(yīng)力波動問題、分析和計算量大問題和病態(tài)載荷工況問題等的關(guān)鍵技術(shù); (5)打通了技術(shù)工藝, 開發(fā)了長度尺寸控制和多個制造工藝要求的約束表征及模型化技術(shù);(6)發(fā)展了復(fù)雜載荷環(huán)境下結(jié)構(gòu)靜、動力學(xué)性能要求的拓?fù)鋬?yōu)化的灰度單元抑制方法和考慮邊界光滑化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型化方法；(7)在國內(nèi), 率先研發(fā)了考慮智能制造約束的功能特征空間布局和支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)型的復(fù)雜集成結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和與軟件系統(tǒng);(8)率先研發(fā)了多功能化材料的創(chuàng)新設(shè)計技術(shù);(9) 研制了整體結(jié)構(gòu)多功能化創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)平臺和工業(yè)應(yīng)用技術(shù)。