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一種用于產生 OAM 波的環形縫隙天線
本發明公開了一種用于產生 OAM 波的環形縫隙天線，包括介質基板、矩形金屬貼片陣列和環形縫隙金屬板；環形縫隙金屬板設置在介質基板的正面，矩形金屬貼片均勻陣列分布在介質基板背面與環形縫隙金屬板的環形縫隙正對的位置；矩形金屬貼片的長度大于環形縫隙寬度；其優選方案還包括饋電電路和金屬反射板；饋電電路包括相移器和功分器，用于將一路輸入信號分成 N 路幅值相等、相位等差的輸出信號，經由矩形金屬貼片陣列給環形縫隙天線饋電；金屬反射板位于環形縫隙天線下方，以增強天線的正向輻射。本發明提供的這種環形縫隙天線天線能夠產生特定模式的 OAM 波，為生成 OAM 波提供了一種低成本、微型化的解決方法。
華中科技大學
2021-04-11
輕合金上基于耐磨超疏水涂層的耐蝕技術
利用超疏水性能，可以實現表面自清潔等功能。若在金屬材料表面上制備超 疏水結構，開可以提高材料的耐腐蝕性能。為此，本項目分別在鋁合金、鎂合金 上制備了微納結構、并制備了 ZnO、Ti02及石墨烯陣列的超疏水結構，可望應用 于金屬防腐、焊料的潤濕、太陽能電池表面的自清潔等方面。實施條件:需要有對零件進行清洗、腐蝕和涂覆的場地和相應設備。 預算:投入5-50萬，隨處理的零件的大小和數量而變。
重慶大學
2021-04-11
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
構筑近紅外發射的超分子人工光捕獲體系
東南大學化學化工學院青年教師陳旭漫博士在國際頂級期刊《Angewandte Chemie（德國應用化學）》上發表題為“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的學術論文。光捕獲過程作為將自然光進行捕獲、能量轉化并利用的步驟，是植物光合作用中第一個也是十分重要的過程。構筑人工光捕獲體系對于光能的利用具有重要意義，但目前構筑具有高效人工光捕獲體系仍存在很大挑戰。東南大學研究團隊利用“杯芳烴誘導聚集”策略，設計合成兩親磺化杯芳烴和陽離子型萘基吡啶衍生物作為熒光給體在水溶液中自組裝，并引入尼羅藍作為熒光受體分子，成功構筑了近紅外發射的超分子人工光捕獲體系。
東南大學
2021-04-11
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
精密內孔加工的新型超硬砂輪磨削技術
? 成果簡介：精密內孔加工特別是硬淬材料和高粘性材料的內孔加工，砂輪的損耗十分嚴重，而內孔加工精度和表面質量對砂輪幾何形貌及磨削性能的變化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂輪及其磨削技術，本項目可針對不同材料的內孔磨削要求，提供高效的砂輪設計與制造及其應用技術。該技術主要應用于強化鑄鐵、軸承鋼、不銹鋼、陶瓷等材料的精密內孔加工。比普通砂輪提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。? 項目來源：自行開發?&
北京理工大學
2021-01-12
精密內孔加工的新型超硬砂輪磨削技術
精密內孔加工特別是硬淬材料和高粘性材料的內孔加工，砂輪的損耗十分嚴重，而內孔加工精度和表面質量對砂輪幾何形貌及磨削性能的變化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂輪及其磨削技術，本項目可針對不同材料的內孔磨削要求，提供高效的砂輪設計與制造及其應用技術。該技術主要應用于強化鑄鐵、軸承鋼、不銹鋼、陶瓷等材料的精密內孔加工。比普通砂輪提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。
北京理工大學
2021-04-13
厚板超窄間隙旋轉電弧焊接技術及成套裝備
厚板焊接作為我國核電、船舶、石化等領域重大裝備的關鍵制造技術，對低熱輸入、高效率、高質量的新型焊接方法升級需求極其迫切。窄間隙焊接技術因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優勢，在提高焊接效率和焊接質量等方面具有重要應用前景。目前，該類技術在國外核電、船舶等行業廣泛應用，技術較為成熟。而我國窄間隙焊接技術研究起步較晚，在大厚板核心焊接設備、工藝及材料均受制于人，尤其針對我國國防重點企業，存在“卡脖子”風險。高端焊接裝備依賴于進口，價格高昂。國外主要生產廠家包括法國寶利蘇迪、日本日立公司、美國電弧機器等，國內生產廠家華恒、唐山開元等依賴于國外企業的專利授權。
國際和國內現有技術一般采用鎢極擺動、陶瓷片約束、橫向交變磁場等控制電弧周期性地在兩側壁之間燃燒，存在裝置復雜、母材被磁化或間隙較大等缺點。為解決窄間隙焊接側壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創新性地提出了一種具有完全自主知識產權的“厚板超窄間隙旋轉電弧焊接技術及成套裝備”新技術。該技術突破了現有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實現壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡便地解決側壁未熔合缺陷問題。相對于國內外的現有技術，該技術形成的旋轉電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質量均勻的同時避免熔深過大，具備高質量、高效率的突出優勢，達到國際先進水平，已在國防、核電、QT等工業領域推廣應用。同時，研究團隊自主設計研發了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對稱旋轉鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實現板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質量自動化焊接。
圖1 大厚板非軸對稱旋轉鎢極超窄間隙GTAW成套裝備
該設備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領域具有廣泛的應用前景。目前處于國際先進水平的寶利蘇迪公司生產的單套設備售價高達380萬元，國產設備售價也達到150——200萬元水平。而自主設計研發的設備單套成本僅約30萬元，能夠產生巨大的經濟效益。
山東大學
2025-02-08
超構表面圖像顯示
設計兩個硅納米棒作為超構表面的基本相干像素結構單元，從而實現光場透射的有效調控。通過獨立控制兩個納米棒的轉角，可以實現單層結構對振幅和相位的獨立調控，從而能夠在單層納米結構上實現任意全息與平面圖像的集成。更進一步，針對于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長和寬）以及納米棒之間的轉角差的控制，實現對顏色HSB三參數的按需調控，從而將超構表面結構色的調控能力從二維的色度-飽和度平面，真正拓展到三維的色度-飽和度-強度空間? 以上研究成果將豐富和拓展超構表面在圖像器件方面的應用，比如實現有陰影信息的彩色圖像打印，開發新型全彩平面與彩色全息圖像的集成顯示技術，研制基于平面和全息圖像集成的納米隱寫信息安全技術等。同時，該工作中體現的相干像素設計理念也將對復雜光場調控問題提供新的解決思路和方案
中山大學
2021-04-13
耐磨透明超疏水涂層
超疏水表面具有如自潔，疏水防污等特性，使其在眾多領域都有巨大的應用前景。透明性的引入擴展了其在擋風玻璃，玻璃幕墻等領域的應用面。目前，透明超疏水涂層普遍存在易磨損，制作工藝復雜，缺少大規模制備的操作性，成本昂貴等缺點。本涂層利用長鏈硅烷修飾兩種100nm粒徑以下二氧化硅溶膠直接涂覆于由膠黏劑處理過的基材表面并稍加摩擦獲得耐磨透明超疏水涂層。此涂層相較于氣相沉積，模版法，刻蝕等技術制作方法簡單，步驟與用時較少，并能大面積制備，重復涂覆。同時，制備價格較低，原料低毒環保，產品實用性強。
南京工業大學
2021-04-13