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稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子能將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，并擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，如低毒性、高化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的光穩(wěn)定性、窄帶發(fā)射和長(zhǎng)的發(fā)光壽命等。特別是紅外光作為激發(fā)光源帶來(lái)了許多優(yōu)勢(shì)，如較深的光穿透深度、對(duì)生物組織幾乎無(wú)損傷、生物組織不會(huì)發(fā)光（無(wú)背景熒光）等，因而在生物應(yīng)用上倍受青睞，可以應(yīng)用于生物標(biāo)記、細(xì)胞成像、病變檢測(cè)等。

近年來(lái)，超材料雖然取得了長(zhǎng)足發(fā)展，但仍存在一些瓶頸問(wèn)題：1)基于等效媒質(zhì)超材料的新物理現(xiàn)象和新應(yīng)用需要挖掘；2) SPP超材料一直是物理學(xué)家的領(lǐng)地，以驗(yàn)證新物理現(xiàn)象為主；3) 超材料對(duì)電磁波的凋控大多是靜態(tài)的，一旦制備成型其功能即被㈣化，+能實(shí)時(shí)地調(diào)控電磁波。為解決上述問(wèn)題，該項(xiàng)對(duì)微波超材料進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。 在等效媒質(zhì)超材料方而，提出并制備了柱坐標(biāo)系下各向異性零折射率超材料，突破了h然界域小輻射單元（電偶極子和磁偶極子）雙定向輻射的限制，實(shí)現(xiàn)了完美的電磁波全向輻射及高效空間功率合成。提出?種三頻段超材料完美吸波器，可在三個(gè)設(shè)計(jì)頻段實(shí)現(xiàn)電磁波在大角度范圍內(nèi)、 對(duì)極化不敏感的近乎完美吸收。基于變換光學(xué)原理，提出一種低損耗電磁幻覺(jué)器件，可按照需求有0的地操控0標(biāo)對(duì)電磁波的雷達(dá)散射特征。提出并制備了寬帶、低損耗的全介質(zhì)超材料放人透鏡，打破衍射極限的限制，實(shí)現(xiàn)了超分辨率的微波成像。該研究促進(jìn)了等效媒質(zhì)超材料的發(fā)展。

POMs開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)適合大的金屬陽(yáng)離子（比如Na+、Mg2+等）的快速傳輸，單個(gè)多金屬氧酸鹽團(tuán)簇處于納米尺寸（1～5nm）在發(fā)生可逆的多電子的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的時(shí)候能夠保持其團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高能量密度和高功率密度；該類(lèi)材料易于設(shè)計(jì)合成，易于回收，是未來(lái)極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢?chǔ)能材料。首次報(bào)道了Li7[V15O36(CO3)]作為鋰離子電池正極材料在1.9-4.0 V的電壓窗口范圍能發(fā)生穩(wěn)定可逆的14個(gè)電子的反應(yīng)，表現(xiàn)出250 mAh g-1的放電比容量，而且依然能夠保持Li7[V15O36(CO3)]團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。展示出POMs材料作為儲(chǔ)能材料的應(yīng)用潛力。同時(shí)，后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn){V15O36(CO3)}團(tuán)簇中，由于不同位點(diǎn)的釩展示出不同的電化學(xué)性能，對(duì)金屬鋰表現(xiàn)為不同的氧化還原電位，因此{(lán)V15O36(CO3)}團(tuán)簇展示出同時(shí)作為正極和負(fù)極的潛力，作為鋰離子對(duì)稱(chēng)電池，在100 A g-1的電流密度下仍然能夠提供高達(dá)51.5 kW kg-1的能量密度。同時(shí)在1 A g-1的電流密度下循環(huán)500周，容量保持率仍然在80%以上。顯示出POMs材料良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能。進(jìn)一步的研究表明， {V15O36(CO3)}團(tuán)簇不僅具有良好的儲(chǔ)鋰能力，而且作為鈉離子電池材料也顯示出優(yōu)異的性能。 {V15O36(CO3)}團(tuán)簇作為鈉離子電池正極材料能夠釋放240 mAh g-1的容量，全電池的能量密度可以達(dá)到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。

成功研制了不同種類(lèi)的氟化碳材料，以滿(mǎn)足不同需求的鋰/氟化碳電池。并且已申報(bào)發(fā)明專(zhuān)利的固液串聯(lián)反應(yīng)模式，在原有普通鋰/氟化碳電池的基礎(chǔ)上，可以使電池的比能量再提高15%。技術(shù)成熟，可直接用于實(shí)際生產(chǎn)。

結(jié)合光纖傳感技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有自監(jiān)測(cè)自傳感功能的玄武巖纖維智能筋。將這種智能筋埋入結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能的有效監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，提高結(jié)構(gòu)安全性。結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景和數(shù)學(xué)模型建立橋梁、隧道、大壩、道路、管廊、建筑物的結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)、損壞和險(xiǎn)情評(píng)估等長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本成果生產(chǎn)的耐火材料專(zhuān)用酚醛樹(shù)脂具有良好的工藝性能和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，目前已經(jīng)形成五大系列十多個(gè)品種，以滿(mǎn)足不同耐火材料廠商對(duì)高檔酚醛樹(shù)脂的需求。采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，使樹(shù)脂具有殘?zhí)剂扛撸饛?qiáng)快，有利于克服缺邊角和尺寸變形等缺陷，困料時(shí)間可根據(jù)季節(jié)和設(shè)備的需求而調(diào)整，熱穩(wěn)定性能優(yōu)異。

水泥基壓電智能復(fù)合材料是近年來(lái)才剛剛發(fā)展起來(lái)的一種新型的功能復(fù)合材料，它能克服傳統(tǒng)的壓電材料（壓電陶瓷、壓電聚合物和聚合物基壓電復(fù)合材料）與土木工程領(lǐng)域中最主要的結(jié)構(gòu)材料——混凝土相容性差的問(wèn)題，可有效對(duì)重大土木工程建筑（如大跨橋梁、高聳建筑和核建筑等）實(shí)施在線健康監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，避免一些災(zāi)難的發(fā)生。

環(huán)氧樹(shù)脂作為電子封裝技術(shù)的重要支撐材料，需要同時(shí)滿(mǎn)足電子元件高集成度、信號(hào)傳遞低衰減、底部封裝（underfill）工藝、材料耐疲勞和高可靠性等要求。利用高導(dǎo)熱填料與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合，并通過(guò)多尺度微納米填充、分散優(yōu)化、界面強(qiáng)化、構(gòu)筑有序結(jié)構(gòu)等方法賦予了環(huán)氧樹(shù)脂封裝材料優(yōu)異的導(dǎo)熱性能、高流動(dòng)和高阻燃性、低熱膨脹和低吸潮率、電絕緣性能，是大功率、高集成ICs快速發(fā)展的保障。