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項(xiàng)目成果/簡介: 海洋可控源電磁探測技術(shù)是一種新興的海洋地球物理勘探技術(shù)，在深水油氣資源、海底天然氣水合物和海底多金屬結(jié)核勘探以及海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中具有廣闊的應(yīng)用前景。 中國海洋大學(xué)自主研發(fā)成功深?？煽卦措姶趴碧较到y(tǒng)，包括2000A大功率水下電磁發(fā)射系統(tǒng)、4000米/6000米深海海底采集站、拖曳式電場接收系統(tǒng)、甲板信號監(jiān)控系統(tǒng)和海洋可控源電磁數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)。圍繞提高探測信號信噪比開展了一系列技術(shù)攻關(guān)，大功率水下電流發(fā)射散熱技術(shù)、低損耗大功率逆變和整流技術(shù)、高性能中性浮力電纜和高效發(fā)射天線技術(shù)、微弱電磁信號檢測等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)突破，關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。 成功完成我國首條深海可控源電磁探測剖面，填補(bǔ)了大功率深海可控源電磁探測的國內(nèi)空白，使我國躍居國際海洋電磁探測技術(shù)與裝備研制先進(jìn)水平行列。海洋可控源電磁探測系統(tǒng)已在黃海和南海完成海洋試驗(yàn)，4000米海底電磁采集站在黃海、東海、南海、西太平洋等海域累計(jì)投放150余臺(tái)次，回收成功率100%。整套探測系統(tǒng)已具備工程化測量能力。 相關(guān)成果獲得2019年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，評選為“2015年度中國海洋與湖沼十大科技進(jìn)展”及“青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室2015年主要科技進(jìn)展”。項(xiàng)目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析: 該系統(tǒng)可用于深水油氣資源勘探、天然氣水合物探測。利用海洋可控源電磁技術(shù)可以確定由地震方法圈閉的構(gòu)造是否為有效儲(chǔ)層，從而可以提高鉆井成功率。對地震勘探所落實(shí)的待鉆目標(biāo)進(jìn)行電磁評價(jià)，對深海鉆探避免干井有重要意義。避免深海鉆探任意一口干井，意味就節(jié)省數(shù)千萬至數(shù)億美元，而進(jìn)行海洋可控源電磁勘探的主要成本在于勘探船的費(fèi)用，較之要規(guī)避的巨額鉆探風(fēng)險(xiǎn)，其經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。 該技術(shù)和裝備可用于海底深部結(jié)構(gòu)研究，為發(fā)展我國海洋經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)支撐，這將具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)展海洋電磁勘探裝備及相關(guān)技術(shù)，更可以拓展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)空間，推進(jìn)軍民深度融合。 該成果已與青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室、青島海洋地質(zhì)研究所、海軍潛艇學(xué)院等單位開展深度合作，現(xiàn)階段處在項(xiàng)目支持的前期研究中。同時(shí)與外地的合作單位有：中國船舶集團(tuán)有限公司、中電科集團(tuán)、自然資源部等。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號:ZL201510695741.0 ZL201710275233.6 ZL201410218534.1 ZL201510304185.X ZL201410313408.4 201720415443.6 201720472704.8 201720499053.1 2013SR092376 2014SR189111 2015SR192462 2018SR713515 2018SR714176技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

便攜式燃料電池在單兵電源、應(yīng)急電源、無人微型飛行器機(jī)載電源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，這些重要的應(yīng)用領(lǐng)域都要求燃料電池系統(tǒng)配備簡易、高效的制（儲(chǔ)）氫裝置。本項(xiàng)目以自行研制的高效、長壽命的硼氫化鈉水解催化劑為核心，實(shí)現(xiàn)硼氫化鈉溶液的可控制氫。裝置核心為一微型固定床反應(yīng)器，硼氫化鈉溶液被微型泵可控地注入反應(yīng)器，瞬間分解產(chǎn)氫，轉(zhuǎn)化率接近100%。產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過微型堿霧分離裝置除堿后直接進(jìn)入燃料電池電堆。制氫裝置平時(shí)只需要攜帶固體硼氫化鈉粉末，使用時(shí)加入普通自來水（或清潔的河水、溪水等）即可。固體硼氫化鈉的重量儲(chǔ)氫量超過10%，在不計(jì)水重量的情況下可超過20%，具有巨大的應(yīng)用優(yōu)勢。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：本項(xiàng)目所提供的新型觸覺傳感器是人工智能 技術(shù)的核心部件之一，能夠感應(yīng)柔軟程度、溫度及微壓力變化，它不僅可以直接 用于生活產(chǎn)品，而且對于其它行業(yè)的科技革新以及國家現(xiàn)代化國防建設(shè)具有深遠(yuǎn) 的影響。該材料是以較為成熟的觸覺傳感器材料工藝為依托，經(jīng)過對材料的進(jìn)一 步開發(fā)使其能夠感應(yīng)柔軟程度、溫度和微壓力的變化（最小可感知壓力為 40g， 電導(dǎo)率變化范圍 10－104S/cm－2）。該材料以導(dǎo)電聚合物和橡膠為主要載體，并添 加導(dǎo)電碳及其他納米級附加材料，使用這種智能材料可以開發(fā)出多種實(shí)用化的新 型觸覺傳感器。其突出的先進(jìn)性表現(xiàn)在：生產(chǎn)成本低、功能強(qiáng)、無時(shí)間記憶誤差、 感知線性穩(wěn)定、具有良好的材料物理特性、具有高度的可信賴性、性能可控制度 好、可再加工性好。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：這種新型觸覺傳感器材料的導(dǎo)電原理是：當(dāng)聚合 物不受外界壓力時(shí)，具有導(dǎo)電性的碳粒子是不相互接觸的，當(dāng)聚合物受壓變形時(shí) 碳粒子間慢慢的相互接觸從而形成導(dǎo)電通路，阻抗也就以對數(shù)關(guān)系下降。此外， 聚合物受溫度的影響致使材料的特性發(fā)生變化，溫度下降時(shí)發(fā)生收縮導(dǎo)致導(dǎo)電粒 子間的相互距離減小，升溫時(shí)膨脹導(dǎo)致導(dǎo)電粒子間的距離增長，因此在同樣的外 界壓力下隨著溫度的變化阻抗也會(huì)有所變化。 觸覺傳感器制備工藝較為簡單，關(guān)鍵是本技術(shù)中采用了以導(dǎo)電聚合物為主體 材料的納米復(fù)合技術(shù)，使該產(chǎn)品能夠正確感知目前產(chǎn)品所不能感知的微小壓力變 化。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：該項(xiàng)目處于實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品階段。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：本項(xiàng)目提出的線性可控觸覺傳感器以其優(yōu)越的觸 覺特性，具有極大的市場投放前景和經(jīng)濟(jì)效益。但同時(shí)也需要企業(yè)在成立之初獲 得大量的資金投入，迅速將工藝成熟起來。從目前本項(xiàng)目提出的科技含量及技術(shù) 111天津大學(xué)科技成果選編 112 背景來看，國內(nèi)不存在競爭對手，而且隨著公司的成立，公司對產(chǎn)品研發(fā)的進(jìn)一 步深入，在未來 5 年內(nèi)，本項(xiàng)目產(chǎn)品也必將在國際傳感器行業(yè)中具有一席之地。 應(yīng)用領(lǐng)域：1. 智能玩具；2. 交互式媒體互聯(lián)網(wǎng)；3. 無人駕駛汽車；4. 醫(yī)療 領(lǐng)域遠(yuǎn)程醫(yī)療；5. 智能機(jī)器人皮膚等。

海洋可控源電磁探測技術(shù)是一種新興的海洋地球物理勘探技術(shù)，在深水油氣資源、海底天然氣水合物和海底多金屬結(jié)核勘探以及海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中具有廣闊的應(yīng)用前景。 中國海洋大學(xué)自主研發(fā)成功深?？煽卦措姶趴碧较到y(tǒng)，包括2000A大功率水下電磁發(fā)射系統(tǒng)、4000米/6000米深海海底采集站、拖曳式電場接收系統(tǒng)、甲板信號監(jiān)控系統(tǒng)和海洋可控源電磁數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)。圍繞提高探測信號信噪比開展了一系列技術(shù)攻關(guān)，大功率水下電流發(fā)射散熱技術(shù)、低損耗大功率逆變和整流技術(shù)、高性能中性浮力電纜和高效發(fā)射天線技術(shù)、微弱電磁信號檢測等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)突破，關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。 成功完成我國首條深?？煽卦措姶盘綔y剖面，填補(bǔ)了大功率深海可控源電磁探測的國內(nèi)空白，使我國躍居國際海洋電磁探測技術(shù)與裝備研制先進(jìn)水平行列。海洋可控源電磁探測系統(tǒng)已在黃海和南海完成海洋試驗(yàn)，4000米海底電磁采集站在黃海、東海、南海、西太平洋等海域累計(jì)投放150余臺(tái)次，回收成功率100%。整套探測系統(tǒng)已具備工程化測量能力。 相關(guān)成果獲得2019年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，評選為“2015年度中國海洋與湖沼十大科技進(jìn)展”及“青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室2015年主要科技進(jìn)展”。

開發(fā)一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進(jìn)而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團(tuán)可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計(jì)的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴(kuò)散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點(diǎn)的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性?；谔岢龅暮铣刹呗?，研究人員還建立一個(gè) MOFs“人造細(xì)胞”，通過酶級聯(lián)反應(yīng)模擬細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細(xì)胞對葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個(gè)互補(bǔ)的濃度范圍內(nèi)靈敏。

國內(nèi)首套海洋可控源電磁探測系統(tǒng)，包括海洋電性源拖曳式大功率電磁發(fā)射機(jī)、海洋拖曳式電場接收機(jī)和海底混場源電磁接收機(jī)。發(fā)射機(jī)具有變頻發(fā)射、組合波形發(fā)射、大電流逆變發(fā)射的特點(diǎn)，可將強(qiáng)大的電磁波場導(dǎo)入海底介質(zhì)；在拖曳、發(fā)射電磁波場的過程中，可向船上甲板監(jiān)測單元實(shí)時(shí)傳輸水下儀器設(shè)備的多種狀態(tài)信息，具備人機(jī)交互和儀器自身糾錯(cuò)的功能；接收機(jī)具有智能化、低噪聲、大動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)行指標(biāo)，可自動(dòng)完成實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和級聯(lián)分樣，水下耐壓及受控釋放上浮的性能可靠。

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 據(jù)統(tǒng)計(jì)，1950年到2019年，全世界塑料產(chǎn)量超過了90億噸。塑料制品的壽命一般是1年到5年，使用完后，塑料制品就變成了廢塑料。廢塑料的處理不當(dāng)就產(chǎn)生了所謂的白色污染（White Pollution）。常見的廢塑料包括聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的包裝袋、農(nóng)用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被棄置成為固體廢物。絕大部分廢塑料在自然環(huán)境下完全降解至少需要一百年，因此廢塑料不僅導(dǎo)致了嚴(yán)重環(huán)境污染，還對水體生物造成嚴(yán)重影響，最終危害到人類健康。中國在2019年的廢塑料就高達(dá)6300萬噸，價(jià)值超過1000億元。傳統(tǒng)的廢塑料處理包括物理回收和化學(xué)回收。物理回收的優(yōu)點(diǎn)是簡單高效，缺點(diǎn)是回收的次數(shù)有限?；瘜W(xué)回收是將廢塑料通過溶解分解、熱裂解、催化裂解的形式轉(zhuǎn)化為有用的化工原料，比如單體、汽油、氣體等?；瘜W(xué)回收的優(yōu)點(diǎn)是能將廢塑料轉(zhuǎn)化為化工原料，缺點(diǎn)是產(chǎn)物往往是混合物，難以分離純化，附加值不是很高。將廢塑料可控降解為高附加值的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢塑料的升級化學(xué)回收，是行業(yè)近年來需要重點(diǎn)解決的問題。

“全可控渦”機(jī)泵節(jié)能技術(shù)，解決了對葉輪內(nèi)全部流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制與葉片光滑可加工的矛盾，能更有效地控制葉輪內(nèi)流體流動(dòng)，不僅可以進(jìn)一步降低流體機(jī)械耗能，還可以進(jìn)一步擴(kuò)大三元葉輪（節(jié)能轉(zhuǎn)子）的應(yīng)用范圍。它可應(yīng)用于石油化工、冶金、輕紡、醫(yī)藥等工業(yè)部門工藝流程的心臟設(shè)備（壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)…），可用于新機(jī)、也可應(yīng)用于老機(jī)改造。上述行業(yè)大多數(shù)心臟設(shè)備多由國外進(jìn)口，老設(shè)備改造