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本成果以原有的直寫型3D打印技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對于現(xiàn)有3D打印技術(shù)的進一步開發(fā)，實現(xiàn)簡便，高效的微結(jié)構(gòu)構(gòu)筑技術(shù)。實現(xiàn)微結(jié)構(gòu)納米晶器件的高效構(gòu)筑，進一步提升器件的光溢出效率。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 成果源于國家自然科學基金“異價摻雜量子點的合成、聚合物基復合塊體3D打印制造與性能研究”，項目編號51872030。本成果以原有的直寫型3D打印技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對于現(xiàn)有3D打印技術(shù)的進一步開發(fā)，實現(xiàn)簡便，高效的微結(jié)構(gòu)構(gòu)筑技術(shù)。實現(xiàn)微結(jié)構(gòu)納米晶器件的高效構(gòu)筑，進一步提升器件的光溢出效率。傳統(tǒng)發(fā)光器件由于器件材料的折射率高于空氣，光從器件內(nèi)部向空氣傳播時，部分光會在器件的內(nèi)表面發(fā)生全反射，從而無法實現(xiàn)高效的光溢出效果。2017年，Nature Photonics上報道的塊體熒光器件內(nèi)部發(fā)出的光大量的在器件邊緣聚集（75%），正面與背面光溢出量的總和僅僅為25%(Nature Photonics, 2017,11,177-185.)。本成果以器件內(nèi)部微結(jié)構(gòu)構(gòu)筑為基礎(chǔ)，通過微結(jié)構(gòu)在器件內(nèi)部的全反射界面構(gòu)筑，改變光在材料內(nèi)部的傳輸路徑，實現(xiàn)器件正面的光溢出效果增強。 本專利的高光溢出效果可以廣泛的應(yīng)用于激光器、LED照明領(lǐng)域，提升能源利用效率。目前本專利可以將塊體材料單側(cè)約為~25%的溢出效率提升至~80%，約為3.2倍的提升。保守估計將此技術(shù)用于實際器件中，可以實現(xiàn)2倍以上的提升，這就意味著對于能源的消耗可以降低至原有的50%。照明約占全球能源消耗的15%-19%，全球溫室氣體排放的5%-6%。據(jù)統(tǒng)計2021年，全球照明市場總市值達到8089億元。照明技術(shù)是任何一個國家與地區(qū)都不可或缺的，高效的照明技術(shù)不僅可以為解決全球的能源危機提供有效解決途徑，同時為減少碳排放作出巨大貢獻，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

本發(fā)明公開了一種微型皮拉尼計與體硅器件集成加工的方法。集成加工的方法包括：在硅基片正面制備體硅器件所需的絕緣層及電路引線；在硅基片的背面或正面沉積一層絕緣隔熱材料，刻蝕去除其四周部分得到絕緣隔熱層；在絕緣隔熱層上制備加熱體和電極；在沒有加熱體的一面制備圖形化的光刻膠掩膜；在有加熱體的一面沉積金屬膜；將金屬膜粘貼在表面有氧化層的硅托片上；對有光刻膠掩膜的一面進行感應(yīng)耦合等離子體干法刻蝕，刻穿硅基片；去除光刻膠掩膜和金屬膜，得到集成結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能有效提高皮拉尼計的制備與其它工藝的兼容性，解決皮拉尼計與體

課題組基于NiO生長工藝和異質(zhì)PN的前期研究基礎(chǔ)（Weibing Hao, et.al., Applied Physics Letters, 118, 043501, 2021），設(shè)計了結(jié)終端擴展結(jié)構(gòu)（Junction Termination Extension, JTE），并優(yōu)化退火工藝，成功制備出耐高壓且耐高溫的氧化鎵異質(zhì)結(jié)二極管。

傳統(tǒng)PZT壓電陶瓷應(yīng)用廣泛，但在居里溫度較低，環(huán)境溫度較高時，PZT陶瓷樣品極易退極化。隨著壓電材料的應(yīng)用范圍的進一步拓展，一些極端條件對壓電陶瓷的應(yīng)用提出了新的挑戰(zhàn)。北京大學工學院實驗室利用高居里點的鈧酸鉍 - 鈦酸鉛壓電陶瓷制備了基于 d31模式和d33模式的應(yīng)用于高溫環(huán)境中的壓電振動能量回收器，器件可以穩(wěn)定地工作在 150℃以上的高溫環(huán)境中。高溫下由于電疇被活化，器件的壓電系數(shù)和相應(yīng)的輸出功率比室溫時提高一倍以上。 與壓電能量回收器不同的是，壓電驅(qū)動器是一種利用壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為機械能實現(xiàn)納米級驅(qū)動的器件，壓電驅(qū)動器利用壓電材料的準靜態(tài)逆壓電效應(yīng)實現(xiàn)10微米至100微米的微小位移；同時，還可以利用壓電陶瓷的高溫諧振動效應(yīng)制備高溫壓電馬達。

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針對現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設(shè)計研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應(yīng)用。 此外，國產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計銷售量800余萬支，直接經(jīng)濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發(fā)計劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關(guān)鍵加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應(yīng)用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結(jié)構(gòu)及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝技術(shù)到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化等方面突破了目前領(lǐng)域的卡脖子問題，降低生產(chǎn)成本并推動了國產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。 中空纖維膜血液透析器 原材料   提出類肝素結(jié)構(gòu)血液凈化膜概念 研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜

項目成果/簡介: 針對現(xiàn)有血液凈化材料的血液相容性不理想、臨床使用時需不斷加入抗凝劑這一 問題，提出類肝素自抗凝血的全新思路和方法，實現(xiàn)了聚醚砜表面類肝素化，從而提高其血液相容性，設(shè)計研發(fā)的類肝素抗凝膜及體外抗凝裝置,拓展了血液吸附材料在尿毒癥以外的多種疾病中應(yīng)用。 此外，國產(chǎn)品牌血液透析器生產(chǎn)線現(xiàn)已投產(chǎn)，其性能完全媲美進口高價的FILATECH生產(chǎn)線,降低了國產(chǎn)透析器的生產(chǎn)成本，迫使國外血液透析器產(chǎn)品連續(xù)幾次大幅度降低價格，從20多年前的每個透析器上千元人民幣降低到目前的120元人民幣左右，極大程度地降低了醫(yī)療成本和治療費用，使我國腎衰竭患者的治療率不斷提升。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)第二代(高通量)血液透析器產(chǎn)業(yè)化，累計銷售量800余萬支，直接經(jīng)濟效益達13.1億元，打破了國外壟斷。在國家重點研發(fā)計劃支持下，現(xiàn)已研發(fā)出便攜式人工腎的第一代原型機，并正推進新一代佩戴式人工腎所需要材料和關(guān)鍵加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器 血液透析是一種有效治療腎衰竭的醫(yī)療手段并已廣泛應(yīng)用于臨床治療。采用“相轉(zhuǎn)化”原理，利用“干噴濕紡”的紡絲工藝紡制出具有類肝素結(jié)構(gòu)及良好血液相容性的聚醚砜中空纖維膜并成功實現(xiàn)了透析器產(chǎn)品的國產(chǎn)化與規(guī)模化；臨床治療效果顯著，安全性高。從原料、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝技術(shù)到透析器產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化等方面突破了目前領(lǐng)域的卡脖子問題，降低生產(chǎn)成本并推動了國產(chǎn)血液透析器行業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。中空纖維膜血液透析器 原材料  提出類肝素結(jié)構(gòu)血液凈化膜概念 研制出優(yōu)異血液相容性的聚醚砜中空纖維膜知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究

隨著科技的不斷發(fā)展，笨重的陰極射線管(CRT)顯示器越來越不能滿足需求。而液晶顯示器(LCD)則因具有能耗低、重量輕、超薄、圖像柔和等一系列突出的性能得到了迅猛發(fā)展。 液晶材料是液晶顯示器的核心材料之一，它賦予液晶顯示器各種優(yōu)良的性能。國內(nèi)高檔液晶材料主要被大日本油墨化學工業(yè)株式會社、日本Chisso公司、德國Merck公司壟斷。目前，國內(nèi)只有幾家企業(yè)能批量生產(chǎn)中低檔液晶材料，尚無廠家

?  成果簡介：利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的高離心力對在高承載環(huán)境下使用的器件進行加載試驗，采用成熟試驗技術(shù)方法和檢測手段，實現(xiàn)對微小型機械結(jié)構(gòu)件和電子器件、加速度傳感器在高承載環(huán)境下的高載荷試驗和標定。該設(shè)備最高加速度實驗值：8萬g，最高加速度標定值：1萬g，實驗對象最大回轉(zhuǎn)半徑：50mm，加速度實驗精度：3%，標定精度：6%，實驗對象尺寸：實驗件最大尺寸長度≤18mm，實驗件三維尺寸處于直徑D=18，高度H=15的圓柱體范圍里。適合鋼、鋁及銅質(zhì)等各種材質(zhì)加工的，在高承載環(huán)境下工作

共軛聚合物因其柔性、可溶液加工、低成本等優(yōu)點，在柔性顯示、電子皮膚和生物傳感等功能器件中有潛在的應(yīng)用價值。高均勻性的大面積加工是共軛聚合物作為有機半導體材料向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化的重要一步，但具有很強的挑戰(zhàn)性。由于共軛聚合物的分子間強相互作用和復雜的鏈纏結(jié)，溶液加工過程中往往產(chǎn)生結(jié)晶與無定形區(qū)域、排列缺陷、厚度變化等非均勻性現(xiàn)象，限制了共軛聚合物的大面積加工。即使在稀溶液中，共軛聚合物分子之間仍具有一定程度的聚集。因此，如何通過調(diào)控聚合物從溶液到固相薄膜的聚集行為和組裝過程，從而實現(xiàn)共軛聚合物的大面積加工，并進一步實現(xiàn)“從下而上”器件加工方式，成為了很有挑戰(zhàn)性的科學問題。本研究實現(xiàn)了聚合物單分子薄膜大面積加工，并獲得了優(yōu)異的電子傳輸性能，有望應(yīng)用于加工制備大面積、高性能的有機場效應(yīng)晶體管。  共軛聚合物由于分子之間的π?π相互作用和鏈段纏結(jié)，在溶液中形成了特征的1D蠕蟲狀組裝結(jié)構(gòu)，組裝體在溶液加工過程中進一步的生長，形成了網(wǎng)絡(luò)狀組裝結(jié)構(gòu)，最終通過沉積方法可以在基底上形成2D聚合物單分子層網(wǎng)絡(luò)（圖1）。研究人員首先通過混合溶劑策略調(diào)控氟代苯并二呋喃二酮（F4BDOPV）片段與聯(lián)二噻吩（2T）片段形成的共軛聚合物（F4BDOPV-2T）在溶液中組裝行為，并通過垂直提拉法表征了沉積薄膜的形貌。原子力顯微鏡（AFM）高度圖表明在氯仿溶液中沉積得到的薄膜具有特征的網(wǎng)絡(luò)狀形貌，且厚度在很大的實驗加工窗口內(nèi)均保持聚合物單分子層量級（約4 nm）。薄膜吸收光譜、AFM高度以及掠入射X射線散射證明了聚合物單分子層的厚度，且表明單分子層的形成具有寬的加工窗口。聚合物單分子層的形成與基底的性質(zhì)關(guān)系較小，在具有不同接觸角的基底均可以沉積得到聚合物單分子層網(wǎng)絡(luò)。寬的加工窗口和弱的基底相關(guān)性非常有利于加工大面積和高均勻性的聚合物薄膜。