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項目成果/簡介: 陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強度高等諸多優(yōu)點，但有一個致命的缺點——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫(yī)學、航空、航天、軍事等高技術領域都被廣泛應用。如電子計算機的高速硬盤轉動系統(tǒng)需要柔性陶瓷軸承；導彈、火箭發(fā)射裝置的關鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團隊通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術的改進，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應、固相燒結制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統(tǒng)陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應用于更為苛刻的環(huán)境中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中用途更廣、市場大、前景好。可彎砂巖可彎砂巖微觀結構圖知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強度高等諸多優(yōu)點，但有一個致命的缺點——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫(yī)學、航空、航天、軍事等高技術領域都被廣泛應用。如電子計算機的高速硬盤轉動系統(tǒng)需要柔性陶瓷軸承；導彈、火箭發(fā)射裝置的關鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團隊通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術的改進，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應、固相燒結制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統(tǒng)陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應用于更為苛刻的環(huán)境中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中用途更廣、市場大、前景好。 可彎砂巖 可彎砂巖微觀結構圖

柔性軸承是指在外部力或力矩的作用下，利用材料的彈性變形在相鄰構件間產(chǎn)生相對轉動的一種鉸鏈結構形式。相比傳統(tǒng)的剛性軸承，柔性軸承有許多優(yōu)點：1. 無間隙和摩擦，可實現(xiàn)高精度運動；2. 無磨損，壽命長；3. 免潤滑，免維護；4. 可真空應用。 柔性軸承的主要技術指標：1. 行程：材質與幾何形狀決定其運動行程的大小；本單位研制的GCSFP-3柔性軸承行程可達±25°；2. 精度：由柔性鉸鏈的軸漂大小決定，軸漂越小，精度越高；本單位研制的GCSFP-3柔性軸承軸漂在10°轉角時僅為0.8um；3. 剛度：非功能剛度/功能剛度的比值，該比值越大越好；GCSFP-3的徑向剛度/旋轉剛度比值為34.65；GCSFP-3的軸向剛度/旋轉剛度比值為2.32；4. 疲勞壽命：決定了柔性軸承的可循環(huán)工作次數(shù)。GCSFP-3柔性軸承在±5°轉角下達100萬次；±10°轉角壽命達18萬次。

本實用新型提供一種柔性驅動機構，包括驅動單元、力放大單元、控制單元和儲能單元。驅動單元通過鑲嵌有單向軸承的力放大單元放大輸出力作用于儲能單元。驅動單元通過不斷往復運動將能量輸入儲能單元中，當儲能單元中的彈性能達到所需的要求時，通過通信單元遙控控制單元將儲能單元中儲存的彈性能一次性釋放出來，以實現(xiàn)步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能以及功能之間的相互切換。本實用新型采用智能軟材料作為驅動器，其機電轉換效率高，能量密度大，噪音低。并且大部分的結構都可以使用柔性材料進行替代，抗破壞能力強；同時柔性驅動機構通過與不同外殼的組合可以同時實現(xiàn)步行、爬行、滾動、跳躍、突進多種功能，可以應用于機器人，玩具，能量收集等多方面。

李天來院士團隊許濤課題組在Science子刊發(fā)布植物器官脫落分子機制最新研究成果

與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。 面向微小型無人機的飛行參數(shù)測量，北航研發(fā)團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現(xiàn)了微小型無人機的曲面貼附功能。經(jīng)風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據(jù)2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團隊已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數(shù)感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態(tài)檢測、空速估計以及飛行安全監(jiān)測方面的應用，為無人機的飛行參數(shù)測量提供了創(chuàng)新的設計思路與發(fā)展前景。

本發(fā)明屬于結構優(yōu)化設計相關技術領域，其公開了一種應力約 束下多相材料柔性機構拓撲優(yōu)化方法，用于優(yōu)化多相材料柔性機構的 結構，其包括以下步驟:(1)構建多相材料水平集拓撲描述模型，描述 結構多相材料分布;(2)構建剛度插值模型和可分離應力插值模型，分 別計算多相材料結構彈性剛度和應力;(3)構建基于加權法和應力懲罰 的多相材料柔性機構參數(shù)化水平集拓撲優(yōu)化模型，同時優(yōu)化柔性機構 的輸出位移和柔度，并控制多相材料結構局部應力。上述方法應用于 應力約束下多相材料柔性機構拓撲優(yōu)化設計，優(yōu)化后獲得的多相材料 柔

近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現(xiàn)出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現(xiàn)信息處理，有望實現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實現(xiàn)信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優(yōu)勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 該文章中的結果具有重要的學術價值：二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發(fā)展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學術期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。

成果完成年份：2011年9月 成果簡介：本項目是基于windows系統(tǒng)的智能六子棋博弈系統(tǒng)。本項目由學生自主開發(fā)并且參加2011年全國大學生計算機博弈錦標賽獲得冠軍（一等獎）。 項目來源：自行開發(fā) 技術領域：人工智能領域 應用范圍：人機對弈及智能推演 現(xiàn)狀特點：國內領先 技術創(chuàng)新：pvs搜索+vcf探測勝負 所在階段：研發(fā)完成 市場狀況及效益分析：該項目已經(jīng)是國內六子棋計算機博弈系

本發(fā)明提供一種石墨烯包覆的納米銀陣列柔性表面增強拉曼基 底材料，它由柔性濾膜及組裝于其表面的納米銀陣列和緊密包覆于納 米銀陣列表面的石墨烯三部分組成。本發(fā)明提供上述材料的制備方法 及其作為表面增強拉曼基底的應用。本發(fā)明提供的石墨烯包覆的納米 銀陣列柔性表面增強拉曼基底材料，具有良好的拉曼增強效果和優(yōu)異 的化學穩(wěn)定性，同時方便采樣測定。因此，本發(fā)明提供的高穩(wěn)定、大 面積均勻的石墨烯包覆的納米銀陣列，它可作為表面增強拉曼