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?  成果簡介：超分辨率圖像重建技術是近年來發展迅速的圖像處理新技術，其目的是超越成像傳感器、成像和信道的分辨極限，利用所獲低分辨率圖像，實現高分辨率圖像的重建。超高分辨率圖像增強與顯示芯片項目利用超分辨率圖像實時處理技術，實現從一幅或多幅低分辨率視頻圖像處理獲得高分辨率圖像，在圖像被放大的同時增強圖像更多的細節，提高圖像的清晰度和分辨率，實現攝像傳感器的低分辨率與顯示器高分辨率之間的匹配，解決目前圖像獲取與顯示分辨率不匹配的瓶頸問題，在現有圖像獲取技術的基礎上提高顯示器的畫面質

在臨床和科研中，識別細胞類型是癌癥診斷、血液分析等的重要內容，項目擬開發一套基于細胞類型解卷積算法，并與基因芯片結合，建成細胞類型分析設備。 在血細胞檢測、免疫力評估、癌癥診斷、干細胞移植、腫瘤微環境分析等臨床應用中，必然要判斷樣本中的細胞類型和豐度。目前，臨床使用的方法(染色、流式細胞等)存在：細胞類型判斷不準、過分依賴抗體、流程復雜等缺陷。單細胞轉錄組測序(如Drop-Seq、10X genomics等)由于細胞泄露等原因，檢測基因不全，導致對細胞類型的判斷有誤，且需要新鮮樣本，實驗較復雜，后續分析復雜。 因此，在臨床和科研中，亟需一種能快速、簡潔、準確地分析樣本中所有細胞類型及其豐度的方法和設備。項目將開發一種基于解卷積的細胞類型識別算法，并和基因芯片技術結合，集成為細胞類型分析設備。只通過一組基因的表達水平，判定樣本中所有細胞類型及其豐度；且可根據組織類型定制芯片，擴展應用。該設備可用于臨床和科研中關于血液疾病、癌癥、免疫分析等，成本低、操作簡單、準確性好。

1 成果簡介隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，環境污染、疾病監測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關注。如何對上述問題進行簡單、快速的監控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環境監測和細胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學、電子、力學等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優點。為了降低成本、 穩定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現今研究熱點。然而現有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學基金重點項目、教育部清華大學自主研究項目等項目資助下， 創新性提出一種基于 SPP-介質波導異質垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設備集成；可批量生產，價格低廉；靈敏度較傳統的集成型 SPP 傳感器件高出一個數量級；可實現對傳感區域的精確或者大范圍調節；可實現對納米量級大小的物質的探測；傳感性能穩定，應用領域廣泛。上述優點表明該芯片可以工廠大批量生產經營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學，生物，醫學等多 個領域均有應用價值。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經多次驗證，可以實現對折射率液體以及納米級薄層物質的高靈敏探測，并初步應用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內尚無同類產品， 而且此產品在疾病檢驗，環境監測，藥品鑒別等多個領域具有應用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經濟和技術優勢。

霧化噴射沉積成形技術近年來被廣泛用于研究和發展高性能的快速凝固材料。該技術最突出的創新點在于，將液態金屬的霧化和霧化熔滴的沉積自然地結合在一起，是一種短流程快速凝固體材料制備新技術。噴射沉積成形塊體致密件的形成，是在特定條件下的凝固過程。其基本特點是在沉積表面形成一層極薄的液膜，塊體致密件的形成則是這一液膜不斷凝固、推進的過程。在多年研究噴射成形技術的基礎上，楊濱教授及其課題組成員近年利用噴射沉積成形技術成功地制備出了最大直徑為380mm、最大厚度12～13mm的La62Al15.7(Cu, Ni)22.3大塊非晶合金，這是國際上迄今報導的最大尺寸的鑭基非晶合金樣品。DSC測試結果表明，沉積態La62Al15.7(Cu, Ni)22.3非晶合金的過冷液相區寬度DTx和約化玻璃轉變溫度Trg均高于單輥旋轉熔體快淬或銅模鑄造法制備的同成分非晶合金。 已獲得中國發明專利，楊濱，劉宗峰，張勇，張濟山，陳國良，一種噴射沉積成形制備鑭基大塊非晶合金的方法，專利號：ZL200510086239.6。“高熔點高合金化材料快速凝固氣霧化制備技術”，獲中國有色金屬工業科學技術獎一等獎（2003.12）。

主流硅基芯片CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術正面臨短溝道效應等物理規律和制造成本的限制，需要開發基于新材料和新原理的晶體管技術來延續摩爾定律。高遷移率二維半導體因其超薄的平面結構和獨特的電子學性質，有望成為“后摩爾時代”高性能電子器件和數字集成電路的理想溝道材料，進一步縮小晶體管的尺寸和提高其性能。為滿足集成電路加工工藝和器件成品率對溝道材料的苛刻要求，二維半導體單晶薄膜的大面積制備尤為關鍵與重要。然而，現有二維半導體材料體系（過渡金屬硫族化合物、黑磷等）薄膜制備仍未滿足現實要求，因此亟需實現晶圓級二維半導體單晶薄膜制備技術的突破。 該研究瞄準二維半導體材料的晶圓級單晶制備，率先實現了同時具有高電子遷移率、合適帶隙、環境穩定的二維半導體（硒氧化鉍，Bi2O2Se)單晶晶圓的外延生長。他們基于自主設計搭建的雙溫區化學氣相沉積系統，在商用的鈣鈦礦單晶基底【SrTiO3，LaAlO3，或(La, Sr)(Al,Ta)O3】上，利用Bi2O2Se與鈣鈦礦完美的晶格匹配性及較強的界面相互作用，促使Bi2O2Se晶核同一取向外延并融合生成晶圓級單晶薄膜。Bi2O2Se單晶薄膜在晶圓尺寸上表現出優異的材料和電學均勻性，可被用于批量構筑高性能場效應晶體管。基于晶圓級二維Bi2O2Se單晶薄膜的標準頂柵型場效應晶體管展現了高的室溫表觀遷移率（>150 cm2/V s）、大的電流開關比（>105）和較高的開態電流（45μA/μm）。相關成果發表在Nano Letters (Wafer-Scale Growth of Single-Crystal 2D Semiconductor on Perovskite Oxides for High-Performance Transistors. Nano Lett. 2019, 19, 2148)。

項目為一種超硬的非晶四面體碳（ta-c）薄膜的制備裝置和工藝，該薄膜具有極好的物理化學特性，在碳基薄膜中，是目前國際上公認的SP3鍵含量最高，超過85%，特性最接近天然金剛石的薄膜，硬度達到HV≥85Gpa，可見光和紅外光透明，透光率達97%，吸收紫外光，達98%，薄膜均勻性好，薄膜平整度達0.2nm，摩擦系數≤0.08，電阻率達（1012Ω·cm），擊穿電壓3.5×106，（），熱導率18（）,密度3.5（g/cm3），薄膜致密耐腐蝕作用極好。 該項目可用于高精度專有刀具、模具和摩擦滑動部件，提高使用壽命，減小摩擦，如手術和美容刀具、絲錐、PCB鉆、拉絲模、沖壓模具、壓縮機滑塊，滑動環等；用于視窗、鏡片和傳感器表面，可防止劃傷，增強散熱，利于紅外光傳遞，等；用于激光透鏡，可提高損傷閾值；用于射線輻射測量傳感器，可抗射線輻射損傷，提高測量的靈敏度。

成功開發具有自主知識產權的新型淺色導電晶須，用晶須替代納米顆粒作為 基體制備導電填料加入纖維基體中，具有比導電超細顆粒更好的分散性，而且由 于晶須是棒狀結構，分散在纖維中可以通過搭接的方式首尾相接，更利于纖維導 電。淺色導電晶須的開發研究對白色導電纖維的制備提供了理論和實踐基礎，葛 明橋教授團隊開發的白色導電纖維經檢測達到 109?（熔融紡絲）和 106?（濕法 紡絲）達到導電纖維要求，是國內導電纖維領域的一項重大突破，可提高白色導 電纖維自產率，應用前景廣闊。 2 關鍵技術 （1）將高速攪拌與化學共沉積法結合，制備出的淺色導電二氧化鈦納米晶 須的電阻率達到了 103 ??cm。 （2）將納米晶須添加入紡絲液中，通過濕法紡絲方法制備出復合導電纖維，315 該種纖維的電阻達到了 106?。 （3）與企業合作制備導電母粒，進而通過熔融紡絲方法制備出各種復合結 構的導電纖維，該種纖維的電阻達到了 109?。 3 知識產權及項目獲獎情況 發表學術論文 9 篇；申請專利 6 項 4 項目成熟度 建立了 50L 的納米晶須合成反應釜，實現產業化生產 5 投資期望及應用情況 目前已與部分企業合作，成功制備該導電材料并應用于化纖、纖維素等。

本發明公開了一種非晶合金零件的快速成形方法，包括首先對 電磁成形系統中的電容器充電，然后采用電脈沖放電對非晶合金進行 快速升溫使其溫度升至過冷液態溫度，在溫度達到設定溫度停止電脈 ·549·沖放電，同時使所述電磁成形系統的電容器放電，產生電磁力并驅動 過冷液態的非晶合金變形至模具中，即可實現非晶合金零件的快速成 形。本發明還公開了利用上述方法所制備的非晶合金零件。本發明通 過對熱塑性成形過程中的加熱方式、成形驅動方式

本發明公開了一種非晶基復合材料的制備方法，其特征在于， 包括：將片狀非晶合金與增韌第二相材料交替層疊后置于夾具中，其 中所述增韌第二相為板狀且上下表面開有陣列通孔的結構；在恒壓或 漸增載荷的條件下，對層疊的非晶合金及多孔板加熱，同時對其實施 超聲振動，非晶合金迅速軟化并被壓入第二相增韌板的孔中，使得非 晶相合金與增韌第二相的界面冶金良好結合，而且成形過程中不會發 生晶化，從而獲得塑形良好的非晶合金復合材料。本發明還公

本發明公開了一種基于洛倫茲力的非晶合金成形方法及裝置， 該方法包括：非晶合金樣件在感應電流的作用下升溫至過冷液態區， 同時在洛倫茲力的驅動下變形至模具冷卻成形；感應電流和洛倫茲力均由成形線圈放電產生，感應電流由設置在成形線圈周圍的導體在成 形線圈放電過程中感應產生，洛倫茲力由放電過程中成形線圈產生的 磁場與非晶合金樣件流過的感應電流共同作用產生，導體與非晶合金 樣件構成感應回路，以使感應電流流過所述非晶合金樣件。非晶合金 樣件的升溫、成形、冷卻過程在數毫秒脈沖放電時間內一次完成，具 有升溫、成形、冷