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輕質(zhì)超薄碳納米材料柔性全固態(tài)超電容
移動互聯(lián)網(wǎng)時代，智能手機(jī)等設(shè)備的屏幕越做越大，研發(fā)可卷曲、可折疊的便攜電子產(chǎn)品已成為趨勢。然而，固定形狀的電池限制了可折疊電子產(chǎn)品的發(fā)展，亟需開發(fā)相應(yīng)的柔性儲能器件。天津大學(xué)趙乃勤教授課題組與天津工業(yè)大學(xué)康建立教授合作，研發(fā)成功了迄今最薄的碳納米材料薄膜超級電容器，其厚度僅為A4紙的三分之一（約30微米），柔韌、輕盈，是可穿戴設(shè)備的理想電源。
“輕質(zhì)超薄”是這款超電容的顯著特點(diǎn)。為獲得高的器件綜合性能，該研究團(tuán)隊從器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計出發(fā)，使其兼具超高能量密度和功率密度。他們先采用化學(xué)氣相沉積法一步制備了一種柔韌多孔碳納米纖維/超薄石墨層雜化薄膜，再以固態(tài)電解質(zhì)封裝兩片雜化薄膜得到全固態(tài)自支撐薄膜超電容。
該超電容厚度只有A4紙厚度的三分之一左右，且有很好的柔韌性。經(jīng)過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，該器件整體的體積能量密度和功率密度比目前已報道的同類超電容可以高出幾個數(shù)量級，這對于空間有限的微電子器件來說尤為重要。該超電容每平方米重量僅為58克，未來可將多片超電容嵌入到衣服中，使得平時穿的衣服變成可以給電子產(chǎn)品供電的“電源”，穿在身上幾乎不增加負(fù)重，且便于攜帶。
同時，整個器件還具有很好的抗變形性和循環(huán)穩(wěn)定性，充放電循環(huán)5000次后電容量還保持在96%以上（而鋰電池在充放電循環(huán)1000次左右后電極性質(zhì)會發(fā)生變化，使用中會出現(xiàn)電量不足的情況）。此外，鋰電池的安全問題也成為目前人們關(guān)注的重點(diǎn)，該超電容采用全固態(tài)設(shè)計理念，當(dāng)其遭受撞擊或者損壞時不會有液體外泄情況發(fā)生，極大程度上提高了產(chǎn)品的安全性。該超電容同時具備一般超電容使用壽命長、充放電速度快等優(yōu)勢，在可穿戴電子器件和微器件領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，成果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后將會有力推進(jìn)相關(guān)電子產(chǎn)業(yè)的升級換代。
天津大學(xué)
2023-05-12
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火電機(jī)組脫硫塔超凈排放改造技術(shù)
國家新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)的實施，對火電機(jī)組煙氣的超凈排放已成為國家的強(qiáng)制行為。雖然許多單位對火電、鋼鐵的煤熱鍋爐的脫硫和煙氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行了強(qiáng)化設(shè)計和改造，甚至還加裝了GGH或濕式電除塵設(shè)備，但排放的煙氣要始終維持低于5mg/m3的除塵要求仍有一定難度。 而要實現(xiàn)煙氣的徹底超潔凈排放，需要采用我們新研發(fā)的AGECS工藝對脫硫塔進(jìn)行全方位診斷和技術(shù)改造。與濕式靜電除塵設(shè)備（WESP）工藝相比，
南京大學(xué)
2021-04-14
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一種缺陷態(tài)結(jié)構(gòu)聲學(xué)超材料板
本發(fā)明公開了一種缺陷態(tài)結(jié)構(gòu)聲學(xué)超材料板，包括彈性薄膜，兩塊復(fù)合材料板以及若干個質(zhì)量片，其中，兩塊所述復(fù)合材料板分別粘接于彈性薄膜上下兩側(cè)，所述復(fù)合材料板上設(shè)置有周期性排列的開口，若干個所述質(zhì)量片分別設(shè)置于開口處的彈性薄膜上，所述質(zhì)量片在分布中具有缺陷態(tài)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的缺陷態(tài)結(jié)構(gòu)聲學(xué)超材料板，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計性好，所使用基礎(chǔ)材料皆為常規(guī)材料，易于批量化加工、生產(chǎn)，值得在業(yè)內(nèi)推廣。
西南交通大學(xué)
2016-10-19
一種低頻隔振超材料軸結(jié)構(gòu)
本發(fā)明公開了一種低頻隔振超材料軸結(jié)構(gòu)，包括串聯(lián)排列的晶胞單元，晶胞單元包括軸基體、套設(shè)于軸基體外圓周上的彈性圈以及套設(shè)于彈性圈外圓周上的質(zhì)量圈，彈性圈上沿其軸向均勻開設(shè)有緩沖槽。本發(fā)明所提供的低頻隔振超材料軸結(jié)構(gòu)，用于替代傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備軸系，具有低頻隔振能力強(qiáng)的突出特點(diǎn)，可在0～100Hz以內(nèi)形成禁帶，抑制扭轉(zhuǎn)振動的傳播，同時其對軸系扭轉(zhuǎn)剛度降低較小，不影響軸系傳遞效率，結(jié)構(gòu)簡單，所使用基礎(chǔ)材料皆為常規(guī)材料，易于批量化加工、生產(chǎn)。可用于汽車、列車、船艦、飛機(jī)等設(shè)備中低頻扭轉(zhuǎn)振動與低頻噪聲的降低、隔離及控制。
西南交通大學(xué)
2016-10-19
一種聲學(xué)超材料懸置隔振結(jié)構(gòu)
本發(fā)明公開了一種聲學(xué)超材料懸置隔振結(jié)構(gòu)，該懸置隔振結(jié)構(gòu)由彈性薄膜以及設(shè)置于彈性薄膜上下兩側(cè)的兩塊包裹層呈弓字形折疊而成，所述包裹層上設(shè)置有周期性的開口，每個開口處的彈性薄膜上設(shè)置有質(zhì)量塊。本發(fā)明提供的聲學(xué)超材料懸置隔振結(jié)構(gòu)，兼具多層阻尼減振及聲學(xué)超材料隔振功能，具有低頻振動衰減能力強(qiáng)、易于實現(xiàn)選頻衰減等突出優(yōu)點(diǎn)。弓字形折疊板結(jié)構(gòu)可以滿足大范圍的懸置剛度設(shè)計需求，且無高頻硬化問題。整體而言，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計性好，且所使用基礎(chǔ)材料皆為常規(guī)材料，易于批量化加工、生產(chǎn)，值得在業(yè)內(nèi)推廣。
西南交通大學(xué)
2016-10-19
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基于光學(xué)超穎表面的多維信息顯示技術(shù)
本成果將全息技術(shù)與超穎表面的三維調(diào)制、偏振復(fù)用、波長調(diào)制、主動相變材料、非線性調(diào)制、集成液晶調(diào)制顯示、算法優(yōu)化等結(jié)合，研究并設(shè)計了多種基于超穎表面的多維信息顯示技術(shù)，為提高信息顯示的存儲密度、多彩多自由度顯示等提供了更高性價比的選擇方案，具有極高的應(yīng)用前景和推廣市場。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、技術(shù)分析
超穎表面作為一種全新的信息載體在近幾年得到迅猛發(fā)展，其能夠靈活地調(diào)控光波前，超薄緊湊的特性能夠極大地解決傳統(tǒng)設(shè)備笨重，靈活性差，應(yīng)用場地受限的問題。并且，其適合在多維度信息顯示等領(lǐng)域應(yīng)用和推廣。項目組在超穎表面的多維信息顯示領(lǐng)域做出了許多有意義的貢獻(xiàn)。將全息技術(shù)與超穎表面的三維調(diào)制、偏振復(fù)用、波長調(diào)制、主動相變材料、非線性調(diào)制、集成液晶調(diào)制顯示、算法優(yōu)化等結(jié)合，研究并設(shè)計了多種基于超穎表面的多維信息顯示技術(shù)，為提高信息顯示的存儲密度、多彩多自由度顯示等提供了更高性價比的選擇方案，具有極高的應(yīng)用前景和推廣市場。
基于超穎表面的多維信息顯示技術(shù)的體積小，構(gòu)造靈活多樣，結(jié)構(gòu)特征明顯，能夠復(fù)用多種光學(xué)特性，為信息顯示，特別是全息顯示領(lǐng)域到了創(chuàng)新性變革。因其能夠徹底擺脫傳統(tǒng)光學(xué)的限制，提高信息容量和顯示多樣性。該技術(shù)可在微納量級達(dá)到成像和顯示的極佳效果，有望在數(shù)據(jù)存儲，超分辨率顯示，光學(xué)加密，增強(qiáng)現(xiàn)實，智能設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)揮能以想象的優(yōu)勢。
北京理工大學(xué)
2022-08-17
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基于智能超表面的無線通信原型系統(tǒng)
智能超表面的主要組成部分是人工電磁超材料。與傳統(tǒng)的材料不同，該材料可以實現(xiàn)對入射電磁信號的智能化定向反射，反射角度可由軟件實時調(diào)控。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface）是一種全新的無線通信增強(qiáng)技術(shù)，有望解決后5G時代面臨的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋難、能耗高這兩大痛點(diǎn)。智能超表面的主要組成部分是人工電磁超材料。與傳統(tǒng)的材料不同，該材料可以實現(xiàn)對入射電磁信號的智能化定向反射，反射角度可由軟件實時調(diào)控。該技術(shù)可彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)，減少需要建設(shè)的通信基站數(shù)量，是一種經(jīng)濟(jì)、綠色、節(jié)能的移動通信新思路。智能超表面被廣泛認(rèn)為是5G+/6G的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是國際競爭異常激烈的研究熱點(diǎn)。
華中科技大學(xué)
2022-07-26
光學(xué)超晶格鈮酸鋰有源光量子芯片
國際上第一個鈮酸鋰有源光量子芯片
一、項目分類
重大科學(xué)前沿創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
南京大學(xué)物理學(xué)院祝世寧院士的科研團(tuán)隊，研制出國際上第一個鈮酸鋰有源光量子芯片。該芯片集成了微型化光學(xué)超晶格糾纏光源、波導(dǎo)量子干涉器、波分復(fù)用器及電光調(diào)制器等不同功能器件,實現(xiàn)了糾纏光子的高效產(chǎn)生、高速電光調(diào)制并完成相應(yīng)的信息處理功能。該芯片由光纖耦合輸入輸出,能在室溫穩(wěn)定工作，工作電壓低于3.55V，調(diào)控速率可達(dá)40GHz。芯片的多項核心指標(biāo)如糾纏光子產(chǎn)率、調(diào)諧速率、調(diào)諧帶寬等創(chuàng)下當(dāng)時國際最高水平，為光量子集成光學(xué)和信息處理開辟了一條和硅基芯片不同的技術(shù)路線。
成果以編輯推薦形式發(fā)表在物理學(xué)頂級期刊《物理評論快訊》(Phys. Rev. Lett. ,2014)上，被國際Physics、IEEE Spectrum等科技媒體重點(diǎn)評述。成果也成功入選中國光學(xué)十大進(jìn)展(2014)，以此為主要成果之一的“光學(xué)超晶格中糾纏光子的產(chǎn)生、調(diào)控和應(yīng)用”獲2020年高等學(xué)校自然科學(xué)獎一等獎。以此成果為基礎(chǔ)，團(tuán)隊成功獲批和完成基金委重大科研儀器研制項目，研制出多種高性能量子光源。
南京大學(xué)
2022-08-12
一種自適應(yīng)變阻尼超精密減振器
本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)變阻尼超精密減振器，其結(jié)構(gòu)為：金屬殼體外部呈上端開口的圓柱形，金屬殼體內(nèi)部中空，且由隔板隔離為上下兩個中空部分，其剖面呈 H 形；下部的中空部分形成下腔室，上部的中空部分與活塞機(jī)構(gòu)通過膜結(jié)構(gòu)密封連接形成上腔室；在下腔室底部開有進(jìn)氣口，下腔室與上腔室之間安裝有帶節(jié)流閥的連通管路；負(fù)載連接板與活塞機(jī)構(gòu)上端面固定連接；負(fù)載連接板上裝有絕對速度傳感器，在金屬殼體上端部裝有非接觸式的電渦流接近傳感器，在金屬殼體與負(fù)載連接板之間安裝有主動作動器，負(fù)載連接板用于與負(fù)載固定連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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超分子化學(xué)調(diào)堵劑的應(yīng)用技術(shù)
超分子調(diào)堵劑HCP是一種水溶性的陽離子高分子，是通過水解聚丙烯酰胺的羧基陰離子與陽離子高分子反應(yīng)生成凝膠進(jìn)行調(diào)剖堵水的，HCP具有交聯(lián)效果明顯，生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗到礦場試驗，經(jīng)過各階段試驗改進(jìn)、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅(qū)的應(yīng)用技術(shù)，具備了一定的推廣條件。
山東大學(xué)
2021-04-14