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針對(duì)現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時(shí)需不斷加入抗凝劑這一 問(wèn)題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實(shí)現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設(shè)計(jì)研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應(yīng)用。 此外，國(guó)產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進(jìn)口高價(jià)的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國(guó)產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國(guó)外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價(jià)格，從20多年前的每個(gè)透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費(fèi)用，使我國(guó)腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計(jì)銷售量800余萬(wàn)支，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)13.1億元，打破了國(guó)外壟斷。在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機(jī)，并正推進(jìn)新一代佩戴式人工腎所需要材料和關(guān)鍵加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應(yīng)用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結(jié)構(gòu)及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實(shí)現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝技術(shù)到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化等方面突破了目前領(lǐng)域的卡脖子問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本并推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。 中空纖維膜血液透析器 原材料   提出類肝素結(jié)構(gòu)血液凈化膜概念 研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 針對(duì)現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時(shí)需不斷加入抗凝劑這一 問(wèn)題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實(shí)現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設(shè)計(jì)研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應(yīng)用。 此外，國(guó)產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進(jìn)口高價(jià)的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國(guó)產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國(guó)外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價(jià)格，從20多年前的每個(gè)透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費(fèi)用，使我國(guó)腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計(jì)銷售量800余萬(wàn)支，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)13.1億元，打破了國(guó)外壟斷。在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機(jī)，并正推進(jìn)新一代佩戴式人工腎所需要材料和關(guān)鍵加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應(yīng)用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結(jié)構(gòu)及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實(shí)現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝技術(shù)到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化等方面突破了目前領(lǐng)域的卡脖子問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本并推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。中空纖維膜血液透析器 原材料  提出類肝素結(jié)構(gòu)血液凈化膜概念 研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究

隨著科技的不斷發(fā)展，笨重的陰極射線管(CRT)顯示器越來(lái)越不能滿足需求。而液晶顯示器(LCD)則因具有能耗低、重量輕、超薄、圖像柔和等一系列突出的性能得到了迅猛發(fā)展。 液晶材料是液晶顯示器的核心材料之一，它賦予液晶顯示器各種優(yōu)良的性能。國(guó)內(nèi)高檔液晶材料主要被大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、日本Chisso公司、德國(guó)Merck公司壟斷。目前，國(guó)內(nèi)只有幾家企業(yè)能批量生產(chǎn)中低檔液晶材料，尚無(wú)廠家

具有微納多孔結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過(guò)濾、防水透聲、高端織物、醫(yī)療器械等國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來(lái)，只有美國(guó)Gore公司開(kāi)發(fā)的拉伸法實(shí)現(xiàn)了PTFE微孔產(chǎn)品的大規(guī)模商品化生產(chǎn)，產(chǎn)值高達(dá)百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問(wèn)題仍然沒(méi)有得到解決，如產(chǎn)品均勻性、產(chǎn)品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統(tǒng)拉伸法，創(chuàng)造性地提出了基于剪切誘導(dǎo)原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個(gè)多世紀(jì)的問(wèn)題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強(qiáng)度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品宏觀性狀與微觀結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝參數(shù)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)具有不同微觀結(jié)構(gòu)的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產(chǎn)。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗顯著降低、無(wú)環(huán)境污染，具有良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過(guò)先進(jìn)的復(fù)合工藝實(shí)現(xiàn)具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等功能化PTFE材料，有效填補(bǔ)市場(chǎng)空白。圍繞本成果，已發(fā)表多篇國(guó)際論文、申請(qǐng)四項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利、兩項(xiàng)海外專利，在油水/固液分離、先進(jìn)織物等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景，相關(guān)產(chǎn)品已成功驗(yàn)證并得到多方行業(yè)內(nèi)專家認(rèn)可。

通過(guò)對(duì)燒結(jié)鈷鐵氧體進(jìn)行熱等靜壓燒結(jié)，得到鈷鐵氧體陶瓷材料的樣品內(nèi)部孔隙大大減少，致密度大于 99％；平行方向磁致伸縮系數(shù)絕對(duì)值大于 150ppm；磁致伸縮激勵(lì)場(chǎng)低于 2000Oe。對(duì)鈷鐵氧體磁致伸縮材料進(jìn)行熱等靜壓處理促進(jìn)了其在低場(chǎng)高頻磁致伸縮領(lǐng)域的應(yīng)用。 通過(guò)凝膠注模、磁場(chǎng)取向及常壓燒結(jié)及熱處里工藝，得到的鈷鐵氧體磁致伸縮材料<100>方向取向度大于 40％，致密度大于 99％，垂直取向方向磁致伸縮系數(shù)絕對(duì)值大于 300ppm，對(duì)應(yīng)的激勵(lì)場(chǎng)低于 2000Oe。

人工超材料是指亞波長(zhǎng)尺度單元按一定的宏觀排列方式形成的人工復(fù)合電磁結(jié)構(gòu)。由于其基本單元和排列方式都可任意設(shè)計(jì)，因此能構(gòu)造出傳統(tǒng)材料與傳統(tǒng)技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的超常規(guī)媒質(zhì)參數(shù)，進(jìn)而對(duì)電磁波進(jìn)行高效靈活調(diào)控，實(shí)現(xiàn)一系列自然界不存在的新奇物理特性和應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的電磁超材料和超表面都是基于連續(xù)變化的媒質(zhì)參數(shù)，很難實(shí)時(shí)地操控電磁波。 以程強(qiáng)教授為核心團(tuán)隊(duì)的課題組在國(guó)際上首次提出“數(shù)字編碼與可編程超材料”，提出用二進(jìn)制數(shù)字編碼來(lái)表征超材料的思想，通過(guò)改變數(shù)字編碼單元“0”和“1”的空間排布來(lái)控制電磁波。這一概念的提出不僅簡(jiǎn)化了超材料的設(shè)計(jì)難度和優(yōu)化流程，構(gòu)建了超材料由物理空間通往數(shù)字空間的橋梁，使人們能夠從信息科學(xué)的角度來(lái)理解和探索超材料。更重要地是，超材料的數(shù)字化編碼表征方式非常有利于結(jié)合一些有源器件（例如二極管和MEMS開(kāi)關(guān)等），在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）等電路系統(tǒng)的控制下實(shí)時(shí)地?cái)?shù)字化調(diào)控電磁波，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)多種完全不同的功能。 在該工作中，作者利用優(yōu)化算法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的時(shí)空三維編碼矩陣，超表面將入射波能量分散到空間任意方向和任意諧波頻譜上，這一特性很好地縮減了雷達(dá)散射截面（RCS），未來(lái)有望應(yīng)用于新型的計(jì)算成像系統(tǒng)。更重要的是，引入時(shí)間維度的編碼之后，可以擴(kuò)展傳統(tǒng)的空間編碼比特?cái)?shù)，降低了實(shí)現(xiàn)高比特可編程超表面的系統(tǒng)復(fù)雜度。例如，一款2比特的可編程超表面，只要設(shè)計(jì)相應(yīng)的時(shí)空編碼矩陣，就可以在中心頻率和諧波頻率實(shí)現(xiàn)等效的360度相位覆蓋，這是傳統(tǒng)可編程超表面無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，可用于實(shí)現(xiàn)波束塑形等一系列實(shí)用功能。 本工作得到了國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題”重點(diǎn)專項(xiàng)“微波毫米波數(shù)字編碼和現(xiàn)場(chǎng)可編程超構(gòu)材料的理論體系與關(guān)鍵技術(shù)”，以及國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助，相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作在東南大學(xué)毫米波國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。