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關于超精細顆粒物檢測的應用研究
當顆粒物尺寸進入納米尺度量級時，其極低的極化率使得實現高靈敏度的快速便捷檢測變得困難重重。基于光學方法的傳感技術具有非物理接觸、非破壞、抗電磁干擾、易于操作且靈敏度高等特點，成為高靈敏傳感研究的熱門方向之一。傳統光纖傳感器已經在高靈敏檢測領域得到了廣泛應用。近年來的研究表明：當光纖直徑減小至光波長量級時，光纖外部存在顯著的倏逝場，其尺度大約在百納米量級，對周圍環境的微弱變化極為敏感。研究團隊利用顆粒物在納米光纖倏逝場中的散射效應，實現了超細顆粒物的傳感與尺寸分布測量。 該項工作中，課題組首先計算了散射效率與散射體尺寸和光纖直徑的關系，預測了納米光纖傳感器的最優尺寸和探測極限；隨后根據理論預測，進行了高靈敏度的納米光纖陣列的設計和制備，利用串聯的納米光纖大大提高了傳感器的傳感面積和檢測效率；通過優化光纖模式，研究人員實現了單個標準聚苯乙烯納米顆粒的傳感和測量，粒徑分辨率達10納米。 進一步，考慮到空氣中百納米尺寸級別的細顆粒物的穿透性更強，對于人體具有更大的危害（如圖1），而公開的細顆粒物質量濃度數據（PM2.5）無法對此進行有效評價，實時快速測量細顆粒物的粒徑分布信息對于空氣質量的評價更具有指導作用。課題組利用光纖傳感器對2015年和2016年北京冬季大氣細顆粒物進行了持續監測，直接獲得了百納米尺度細顆粒物的粒徑分布信息，計算得到的細顆粒物濃度數據與官方公布數據趨勢符合良好（如圖2），充分展示了此成果的應用價值。圖2. 基于納米光纖的大氣質量監測。a,空氣顆粒物粒徑分布及其實時演化；b,空氣顆粒物質量濃度(PM1.0)及官方數據(PM2.5)。空氣樣品實時采集于北京大學物理學院院內。
北京大學
2021-04-11
超交聯有機多孔聚合物儲氫材料
中試階段/n利用多孔聚合物易于合成、密度低、比表面積高等特點，通過引入 吸附氫活性點，大幅度提高目前聚合物的儲氫能力，從而滿足氫能源動 力汽車的使用要求。獲得高表面積（≥3000 m2/g）超交聯多孔聚合物的 制備工藝，儲氫性能達到 5.0 wt%，77 K@15 bar; 3.0 wt%, 77 K@ 1bar， 并實現在 20 MPa 下高效儲氫，該儲氫材料在同等條件下相比目前已實際 應用的儲氫材料更安全；得到更低成本的儲氫材料，實現成本控制在已 經實際應用的碳纖維材料 70%的水平；首次實現超
華中科技大學
2021-01-12
面向電子和激光制造的超精密高速運動平臺
1.剛柔耦合運動平臺：將平臺設計成剛性框架和工作平臺兩部分，兩者之間由柔性鉸鏈連接，巧妙地結合了機械導軌直驅平臺的大行程、高速度和柔性鉸鏈無摩擦的特點，實現低成本，更高速，高精度的運動。 2.自抗擾控制算法：目前，大部分工業產品依舊使用傳統的PID控制，由于剛柔耦合平臺引入了柔性鉸鏈，降低了系統的固有頻率，這就限制了PID的控制帶寬。因此，采用
廣東工業大學
2021-01-12
超細耐磨鈦酸鹽纖維制備新技術及其應用
南京鈦威科技有限公司是由南京工業大學注資成立。公司可以大規劃生產大比表面介孔氧化鈦，氧化鈦催化劑成型載體，適合摩擦材料陶瓷型剎車片使用的鈦基晶須，具有離子交換能力的適合污水處理的四鈦酸鉀晶須，高檔塑料增強、摩擦、隔熱材料六鈦酸鉀晶須。
南京工業大學
2021-01-12
宏觀超分子自組裝鈾分離的新方法
低碳排放的核能被認為是解決世界日益增長的清潔能源需求最有希望的方案之一。鈾是生產核能的重要原料，其分離和提純引起了研究者們的廣泛興趣。溶劑萃取是目前最成熟的鈾分離和提純技術。然而傳統的萃取流程步驟較多，需要進行反萃和進一步濃縮等后續處理才能達到最終分離富集目標金屬離子的目的。由此帶來一個棘手的問題，即傳統的萃取往往伴隨著大量的有機廢液甚至放射性廢液產生，這些廢物如不能得到妥善處理和處置，將給環境帶來巨大的潛在威脅。 宏觀超分子自組裝（Macroscopic supramolecular assembly, MSA）是超分子化學的研究前沿。要實現宏觀尺度的超分子自組裝，有兩個必須滿足的條件：第一，組裝模塊之間要有分子間相互作用力；第二，要有持續的驅動力推動這些組裝模塊相互靠近，使他們的距離達到納米尺度以下，讓大量的分子間相互作用力能夠發生，從而實現宏觀自組裝。馬朗戈尼效應(Marangoni effect)是實現宏觀尺度超分子自組裝的一種理想的驅動力。然而，表面張力梯度引起的馬朗戈尼效應通常持續時間較短，導致組裝效率較低。
北京大學
2021-04-11
超親水高阻燃高檔滌綸而料改性技術
滌綸因其出色的性能，是應用最為廣泛的紡織面料。在服裝、汽車內飾面料和室內裝飾面料上應用最 多。但滌綸不親水,服用不舒適，有悶熱感；同時，作為重要的室內裝飾面料和汽車內飾面料，易染而產生 的火災是造成財產、生命損失的重要因素。超親水高阻燃滌綸改性技術,可以同時賦予滌綸織物超親水性、阻燃性。經改性的滌綸織物是超親水織 物，水滴接觸角降為0：同時，滌綸織物具有良好的阻燃性，水平燃燒測試，基本不燃；垂直點燃，在火源 離開后,迅速熄滅；極限氧指數達到30 - 31% ,是難燃織物。該處理工藝流程短，投資低,成本合理。改性滌綸織物具有耐久性,不因存放和洗滌而喪失功能。
西南大學
2021-04-13
一種貴金屬超微電極及其制備方法
本發明公開了一種貴金屬超微電極及其制備方法，方法包括： 由硼砂玻璃管拉制得尖端部分內徑為 40μm-60μm 的毛細玻璃管，對 毛細玻璃管尖端口密封處理；將貴金屬絲送入毛細玻璃管針尖最底端， 進行熔融處理使貴金屬絲下半部分與毛細玻璃管針尖部分融成一體， 將純銅絲插入毛細玻璃管內，銅絲和貴金屬絲通過銀漿粘接并經過銀 漿高溫固化作用以保持良好導電接觸，毛細玻璃管另一端口采用環氧 樹脂密封，保留銅絲伸出毛細玻璃管尖端 5m
華中科技大學
2021-04-14
一種超細絲磨具定位系統及方法
本發明提出一種超細絲磨具定位系統和方法，用于在磨削超細絲之前，將磨具自動移動到與超細絲 接觸，以便精確地控制磨具加工進給量。本發明涉及超細絲與磨具的接觸檢測和磨具移動控制，即:磨 具在超細絲上方處于緩慢來回運動狀態，以較小的移動量下降逐漸靠近超細絲;磨具每下降一步，采用 圖像處理的方式檢測超細絲是否振動，當超細絲處于振動時，便可判斷二者已經接觸，磨具完成定位。 本發明是自動檢測，接觸檢測過程由上位
武漢大學
2021-04-14
完成首例軟體機器人超/特高壓耐壓測試
針對高壓/超高壓電場的嚴酷電磁環境，仿生機器人與控制實驗室將前沿軟體機器人技術與電力行業的運檢需求相結合，開發了耐壓增強型先進軟體機器手。該機器手采用柔性聚合物（乙烯/醋酸乙烯酯）和剛性聚合物（聚乳酸）等日常普遍采用的非金屬材料制造，通過低壓氣動驅動，實現多關節（3DOF）靈活運動。同時，通過采用耐壓增強處理，該機器手的驅動控制箱可以承受±1000kV特高壓電壓的嚴酷環境，并且能夠保持自身運作和與外界通訊的穩定。
南方科技大學
2021-04-14
PVD技術制備納米結構超硬保護性涂層
涂層技術是提高刀具性能和壽命的重要途徑。隨著高速切削、干式切削等先進切削技術的不斷發展，對刀具涂層的性能也提出了更高的要求，不僅要具備高硬度、高彈性模量、耐磨性和韌性等機械性能，還要具備抗高溫氧化性能、耐蝕性以及優異的高溫力學性能(紅硬性)，傳統的刀具涂層，如TiN、CrN、甚至TiAlN涂層已逐漸不能滿足性能的要求。因此，亟需開發高性能的新型保護性涂層材料。 材料結構涂層是利用納米材料的特異結構產生高硬度的新型涂層材料，包括納米多層涂層和納米復合涂層。本項目組采用PVD(物理氣相沉積)技術開發的TiAlSiN、TiSiCN、CrAlSiN等納米復合結構涂層獲得近50GPa的超高硬度，同時具有較低的摩擦系數和熱穩定性，其使用溫度達到1000℃；開發的CrAlN/ZrO2、TiAlN/SiO2等納米多層涂層，不僅具有超過50GPa的超高硬度，同時由于含有氧化物阻擋層，抑制了外界氧原子向涂層內部的擴散，使涂層抗氧化性能得到大幅提升，同時還具備優異的耐蝕性能。
上海理工大學
2021-04-13