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感官控制的人機交互(human-machine interface, HMI)可以在人和外界 設備之間建立新的自然交流途徑，有利于提高人們的生活品質，例如，有意識 地眨一下眼睛，即可開/關電燈。傳統的采用眼為微弱的體表生物電信號，卻 忽略了眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動。本項目采用摩擦納米發電技術 (triboelectric nanogenerator, TENG ),設計一種微運動 / 位移傳感器 (mechnosensationalENG, msTENG),對于該微小運動的探測有極高的靈敏度 (數百倍于同步眼電信號)，并且相對于傳統的眼電探測電極具有更好的耐久 性和穩定性。通過與眼部巧妙的附著方式，獲取高靈敏度和持久穩定的眨眼 信號采集，并將此眼部微動傳感器用于人機交互，構建了眼動控制家用電器 和眼動虛擬打字界面等人機交互系統。這一研究的開展，給感官控制人機交 互領域注入了新的設計理念，使得通過眨眼來控制外部設備有希望從實驗室走 向我們的日常生活。 關鍵技術： (1)  基于摩擦納米發電技術的眼部微動傳感器設計(包括工作模式的選擇, 摩擦材料、電極材料的選擇及加工等)以及器件制作工藝水平，都將直接影響 傳感器的靈敏度、穩定性、美觀舒適性，這在整個系統中是最為關鍵的技術。 (2)  眼部微動傳感器在眼部周圍附著方式的設計，需要保證器件的靈敏度、 信號的穩定性和操作的方便性，并考慮使用上的舒適美觀。這是這項技術能否進 入人們實際生產生活的重要因素之一。 (3)  基于眼部微動傳感器的人機交互界面的開發，要求功能適用、界面友 好、操作簡易、性能穩定，便于正常人群和閉鎖綜合征LLock-in，)患者等特 殊人群的使用，這是這項技術具有重要應用前景的關鍵技術之一。創新點： (1)     首次將基于摩擦電和靜電感應耦合的自驅動高靈敏傳感器作為替 代傳統生物電傳感器應用于感官控制的人機交互系統，為人工智能領域注入了 新的傳感器設計理念。 (2)     將基于摩擦電和靜電感應耦合的自驅動眼部微動傳感器巧妙地固 定在眼鏡架上，并做到位置可微調，對比傳統的眼電傳感器將多電極貼在眼部 附近，不僅美觀舒適、成本低廉和操作簡單，而且采集的信號靈敏度高，信號 輸出穩定可靠。 (3)     摩擦電和靜電感應耦合的傳感技術，采用的單電極信號采集，直 接采集微運動引起的電信號，從信號采集源頭上突破了傳統的生物電信號采集 弊端(采集多電極間勢差變化信號)，可提高傳感器的靈敏度數百倍。因此，避 免了傳統眼電系統中精準識別算法的開發和嚴格操作技術的培訓等。市場及經濟效益分析： 基于摩擦納米發電技術的微動傳感器制作成本低廉，因其高靈敏度和 可靠性帶來的后端設備簡化，以及其操作的簡易性和侃戴的美觀舒適性，都 將促成該項研究成果走出實驗室服務于廣大群眾，特別是渴望與外界因此具有非常大的市場價值。恢復交流的特殊疾病患者們，而這一群體在中國高達20 萬人并有逐年上升的趨勢。

本成果具體涉及用于分流、凈化道路地表徑流的植草雨水篦子。山地城市邊 溝眾多，雨水篦子使用頻率高，本產品賦予雨水篦子收集地表徑流-滲濾處理的 功能，可實現對道路地表徑流的滯存和凈化，避免道側植草溝滲濾設施施工建設 的不便；通過大范圍的使用，可有效削減道路在降雨期的徑流量，減少地表徑流 污染負荷，扮演海綿城市建設中的“小海綿"。產品適用于公園、小區等人流密 度相對較小，管理和維護規范且采用雨水邊溝排水的區域，單體設備的匯水服務 面積為2.4~4m2。

本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆動物。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其它機器人化生物操作有借鑒意義。在深度信息提取、顯微視野拓展、超聲振動細胞穿入等方面擁有多項專利。

早期大陸的形成演化及其構造機制一直是固體地球科學的基礎與前沿科學主題，對于深入認識太陽系類地行星和地球的起源與發展、理解現代地球過程、預知地球未來的演變都有重要意義。板塊構造是隨著地球殼幔體系的演化和大陸地殼的生長，逐漸發展、建立、成熟起來的。大約在2.7-2.5 Ga前隨著全球一批成規模的穩定大陸地殼的出現，標志著全球構造開始了從熱構造體制向垂向-橫向運動的構造體制轉化，開啟了地球系統的一系列重要事件和演變，包括固體圈層的形成與耦合，水與大氣圈層的確立，大氧化事件與生命活動，大規模沉積作用包括多次冰期事件和多期次巨量硅鐵建造的沉積等。到了2.0-1.8 Ga，構造巖漿活動又重新活躍了起來，全球短時間內出現了眾多線型造山帶，出現了地質歷史上第一個超大陸，標志著早期板塊構造開始支配全球。由此可見，2.7-1.8 Ga是地球歷史上的關鍵演化期，該時期不僅塑造了現代板塊構造出現之前的全球構造格局，直接控制了超大陸的聚合與裂解等，甚至對于之后地球中年期及現代板塊構造體制出現，也起到了奠基性的作用。 由于早前寒武紀地質記錄的復雜性、大部分克拉通地質記錄不完整性、加之數據資料和研究覆蓋程度不足，許多重大科學問題仍然亟待深入研究。當前更加需要圍繞早期板塊構造及其動力學機制這一核心科學問題，進一步闡明早期板塊構造不同于現代板塊構造的特殊性，深入探究其作用過程和機制，提出和完善元古代早期板塊構造理論，為發展板塊構造理論提供依據。

一、概述 （一）腐蝕 ? 腐蝕是船舶和其它海洋服役裝備全壽命周期內存在的共性問題； ? 引起船舶和海洋裝備不可用天數增加，產生巨額維修費用； ? 增加發生重大事故的概率。 （二）污損 ?已探明的海洋生物20余萬種，其中約有4000-5000種生物能造成污損； ?船舶、碼頭、浮標、水管、石油平臺、養殖設施易受海洋生物附著污損； ?污損增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水線以下船殼污損5%，燃料將增耗10%；污損大于50%，燃料將增耗40%以上）； ?產生巨額的清污與防污費用。 （三）國內外現狀 1、表面腐蝕防護技術 ?防腐涂料：常用防腐技術，期效一般為1-5年； ?熱噴涂：可用于艙內防腐，但不適用于與海水接觸區域； ?激光熔覆：熔覆層與基體冶金結合、晶粒細小、孔隙率極低，其綜合性能顯著高于熱噴涂涂層。 2、海洋污損防護技術 ?含氧化亞銅的自拋光涂料是當今主導產品，我國遠洋船舶防污涂料的市場一直被國外公司壟斷； ?常用防污涂料的期效一般為2-5年； ?國際公約要求，2008 年全面禁止生產和使用含三丁基錫 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 劑法氯化橡膠生產線，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亞銅防污涂料列 入“高污染、高環境風險”名單，氧化亞銅防污技術是過渡性措施。 3、高耐蝕合金現狀 ?Ni-Cr-Mo系鎳基合金耐海水腐蝕性能優異，但該類合金產品制造工藝復雜、 價格昂貴，主要依賴進口； ?現有鎳基合金的成分是綜合考慮強度、耐蝕、加工及焊接性能而設計的，而激光熔覆層的核心功能為防腐，需要重新設計其成分。 4、高速激光熔覆技術 2017年10月，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所研發了高速激光熔覆技術，其優點為： ?激光束功率密度高，1000~5000W/mm2； ?熔覆速度高，10~350cm/s，使熱影響區、稀釋率、工件變形等參數得到更好的控制； ?吸收比高，粉末到達熔池之前吸收激光能量，適合在高反射率基體上制備熔覆層。 二、課題組開發的相關技術 ? 研發了系列專用于激光熔覆的高性能耐蝕粉末材料和制備高耐蝕熔覆層的高速激光熔覆系統，高性能熔覆層耐蝕壽命≥50年，該項技術的成熟度達到8級，具備批量生產條件； ? 研發了系列環保性好（不含氧化亞銅、敵草隆、二甲苯、石油腦等成分）、防污期效長的新型防污材料和防污層制備工藝，防污層與基體冶金結合，防污期效可達10年以上（已經進行了3年的實海試驗）。 三、應用領域 （一）船舶與海洋裝備的腐蝕防護 根據模擬海水腐蝕實驗結果，熔覆層靜態海水條件下腐蝕速率為0.00004mm/a。 該項技術已在發電設備、船舶及海洋裝備中得到應用，效果顯著。 （二）船舶與海洋裝備的污損防護 ? 防污層與基體材料形成牢固的冶金結合，防污層在異物撞擊下不會脫落； ? 防污層厚度可根據防污壽命的需要調節，防污層防污期效可達10年以上； ? 防污層能滿足抑制藤壺水螅、水母、藻類、細菌粘膜等多種類型海生物生長的要求； ? 主要用于船舶、海洋裝備的海洋生物污損防護（如鉆井平臺、海上設施）。

鋁鎵合金是一種新型、易儲、即取的固體能量塊。其是以鋁為主體的在線供氫材料，加水實現平穩釋氫。其制備工藝流程簡單、易于實現，且產品易于儲存、運輸和銷售。該項成果處于同類產品世界領先水平，其產業化能夠避免目前氫氣利用過程中儲存、運輸和加注等環節帶來的困擾，從而有效突破阻礙氫能源經濟發展的技術瓶頸。 研究團隊 吉林大學材料科學與工程學院 魏存弟教授研發團隊 成果成熟度 可產業化。

在橡膠基體內加入反應型多維微納碳材料，實現高性能橡膠復合材料的可控制備;可控調控生物質硅炭與多維微納碳材料的復合結構，獲得具有高力學性能和耐老化功能的新型橡膠加工技術;首次在橡膠基體內構筑具有電子共輒離域效應的交聯復合結構,獲得具有超耐老化能力的新型橡膠復合技術。該成果涉及的上述創新點，體現出具有國際領先的加工技術，青島科技大學擁有獨占的關鍵加工技術,橡膠在高溫高壓差非常規環境中表現出耐老化超長效工作的能力。

隨著技術的發展，對航空航天用開關電源的重量、體積、效率和可靠性提出了更高的要求。為了滿足這要求，本項目旨在研究開關電源的軟開關技術，以實現開關電源的高效率、高功率密度和高可靠性。 技術特征 1、研究了Buck變換器、Boost變換器、四管Buck-Boost變換器、全橋變換器、諧振變換器等常用開關電源拓撲的軟開關技術。 2、提出了適用于第三代寬禁帶器件的電力電子變換器的架構，即“預調節器+DCX-LLC諧振變換器”和“DCX-LLC諧振變換器+后調節器”的兩級式結構開關電源，以大幅提升開關電源的效率和功率密度。

近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學物理系曾杰教授、周仕明副教授研究團隊發展出了一套利用電化學沉積制備單原子催化劑的普適性方法，利用該方法研究人員成功制備出了34種單原子催化劑，覆蓋了多種過渡金屬和多種襯底。相關成果發表在《自然·通訊》上。發展對襯底和金屬無選擇性的普適性單原子合成方法具有重要意義。研究人員在電化學三電極體系下進行電化學沉積，并通過陰極沉積和陽極沉積獲得了兩種Ir1/Co(OH)2單原子催化劑。此外，研究人員又探究了沉積條件（前驅體濃度、沉積圈數和沉積速率）對單原子形成的影響，發現當金屬的負載量低于某一限度時，可以獲得單原子；高于這一限度時則有金屬團簇或顆粒形成，這一變化類似于液相中晶體生長中的成核過程（圖1）。電化學沉積制備單原子的機理研究。(a)陰極沉積示意圖；(b)陽極沉積示意圖；(c)在陰極沉積中，前驅體濃度、沉積量和單原子形成的關系；(d)在陽極沉積中，前驅體濃度、沉積量和單原子形成的關系。為了證明該方法的普適性，研究人員又在氫氧化鈷、硫化鉬、氧化錳、氮摻雜的碳等襯底上成功獲得覆蓋3d、4d、5d金屬的單原子催化劑，并且對所制備的單原子催化劑的結構表征后發現，陰極和陽極沉積獲得的同一單原子催化劑具有不同的電子結構，這為其在不同催化反應中的應用提供了可能。研究人員還對所得單原子催化劑在電催化水分解反應中的性能進行了探究。實驗結果表明，陰極沉積所得的一些催化劑在電催化析氫反應中表現出了優異的性能，同時，陽極沉積所得的一些催化劑在電催化析氧反應中也表現出了良好的性能。該制備單原子催化劑的普適性方法不僅為單原子催化領域注入了新的活力，而且為今后系統性研究催化劑結構和性能之間的關系提供了新的思路。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14917-6.pdf詳細閱讀：http://news.ustc.edu.cn/2020/0313/c15884a414545/page.htm

中國科學技術大學李曉光團隊在前期研究基礎上，基于鐵電隧道結量子隧穿效應，實現了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲器，并可用于構建存算一體人工神經網絡，該成果在線發表《自然通訊》雜志上。研究人員制備了高質量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3鐵電隧道結，其中鐵電勢壘層厚為6個單胞（約2.4nm）。基于隧道結能帶的設計，以及其對阻變速度、開關比、操作電壓的調控，該原型存儲器信息寫入速度快至600ps（注：機械硬盤的速度約為1ms, 固態硬盤的約為1-10ms）、開關比達2個數量級，且其600ps的阻變速度在85℃時依然穩定（工業測試標準）；寫入電流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存儲器低約3個量級；一個存儲單元具有32個非易失阻態；寫入的信息預計可在室溫穩定保持約100年；可重復擦寫次數達108-109次，遠超商用閃存壽命（約105次）。即使在極端高溫（225℃）環境下仍能進行信息的寫入，可實現高溫緊急情況備用。