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本發明涉及無損檢測領域，具體涉及一種重構非均勻介質中的缺陷形狀的方法，具 體包括以下步驟：首先利用超聲波檢測系統檢測非均勻介質，獲得非均勻介質中的缺陷回波 幅值，在計算機中利用工程計算軟件進行程序編寫，然后輸入相應的缺陷回波的幅值即可實 現非均勻介質的缺陷形狀的重構；所以本發明的重構非均勻介質中缺陷形狀的方法簡單方 便，能快速、準確、低成本的重構出非均勻介質中三維缺陷的形狀。 

成果與項目的背景及主要用途： 吸波材料即雷達吸波材料（RAM），是指能夠吸收衰減入射的電磁波，并 將其電磁能轉換成熱能而消耗掉或使電磁波因干涉而消失的一類材料。目前，隨 著電磁波污染的日益嚴重，吸波材料在民用領域具有極大的發展潛力。許多研究 已證明，持續、高強度的電磁波照射會誘發細胞變異、誘發腫瘤、癌癥等疾病， 電磁波污染已成為世界各國本世紀重點治理的環境污染之一。不讓電子設備發射 電磁波是不可能的，所以消除電磁波污染最有效的辦法就是使用吸波材料。這項 屬于電磁干擾（EMI）范疇的研究已在世界各國得到廣泛重視和應用。 技術原理與工藝流程簡介： 107天津大學科技成果選編 本項目研究制備含有不同含量及分布的碳纖維(氈)樹脂基復合吸波材料，主 要研究碳纖維(氈)排布方式、含量對于材料吸波性能的影響，通過調整參數，實 現材料對電磁波的寬頻吸收、高效吸收、選擇吸收的目的；其次，通過對纖維(氈) 表面改性、添加電磁損耗劑、改變基體種類等制備具有剛性和柔性基體吸波材料， 同時對吸波機理進行研究，以求開發一種低成本、寬頻、高效、輕質的吸波材料。 試樣的制備采用復合材料成型工藝壓縮模塑。將環氧樹脂與低分子量聚酰胺 按質量比 2：1 攪拌均勻（E-44 型環氧樹脂：低分子量聚酰胺樹脂=100：50～100： 100 質量比），在真空干燥箱中脫泡，然后澆注到事先預熱的半溢式模具中，模 具中預置碳纖維或碳氈。在透波層表面加一層 S-玻璃布，目的是達到與自由空 間的阻抗匹配，在模具底部也加一層玻璃布，目的是抵消由透波層玻璃布引起的 應力，使試樣不致彎曲而造成測量誤差。然后將澆注好的模具在 60℃，10MPa 的壓力下固化 2 個小時，得到所需的 180mm×180mm，厚度為 4mm 的正方標準 試樣。 技術水平及專利與獲獎情況： 本研究通過兩年多的大量實驗，獲得具有良好吸波性能和商用價值的環境功 能材料?？捎糜谙h境空間中的有害電磁波。本課題組制備了材料樣品，完成 了 4 個專題的研究報告，發表論文 12 篇，申請專利兩項。本研究已達到國際先 進水平。 應用前景分析及效益預測： 隨著電信業的飛速發展，吸波材料的應用已深入到通訊抗干擾、環保及人體 防護等諸多領域。 成本估算： 環氧樹脂/碳纖維復合吸波材料 E-44 環氧樹脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺樹脂：24 元/公斤。 碳纖維：300 元/公斤 每塊試樣用碳纖維：0.36 克 其他費用：電費，模具費，人工費 每塊試樣成本：約 4 元（180×180mm） 折合成本：約 120 元/平方米 108天津大學科技成果選編 109 應用領域：電磁波污染的防護，構筑微波暗室。 2、 連續碳納米管纖維 成果與項目的背景及主要用途： 碳納米管被譽為超級纖維，是 21 世紀的基礎材料，具有優異的物理化學性 質，其密度只有鋼的六分之一，強度超過鋼 100 倍，具有高導電導熱性，導熱性 是銅的 5-8 倍，在高性能復合材料，能源電極，電場發射等多方面有重要的應用 前景，世界各國和大公司都爭先投入搶占碳納米管市場，近年來產業發展迅猛。 連續碳納米管纖維是無數碳納米管構成的長紗線，輕于碳纖維，有高柔性， 具有碳納米管所有結構和功能特性，可編織和成型，較碳納米管更接近應用，在 制備高性能復合材料方面，極具潛力，可用于宇航、汽車用高性能復合材料、風 力發電葉片、導電導熱材料、電力傳輸電纜、高強編織物，智能紡織和柔性光電 器件等。 基于天津大學的氣相法制備連續碳納米管纖維技術，研發碳納米管纖維量產 化技術，制備萬米連續碳納米管纖維材料, 研發碳納米纖維復合材料和相關新材 料，在國內率先推出碳納米纖維新產品，主導國內市場，開拓國際市場。 技術原理與工藝流程簡介： 本方法是一步制備連續碳管纖維的方法，具有工業化應用前景。2010 年天 津大學技術團隊取得關鍵制備技術的突破，紡出千米連續的碳納米管纖維，為產 業化提供了基礎。 氣相紡絲法是以含碳原理和催化劑輸入到高溫爐中，在氣流中生長碳納米管 并組裝成絲，用機械的方法紡出碳納米管纖維的新方法。主要成果包括發明了乙 醇/丙酮混合碳源，發明了水密封反應器和致密碳管纖維的紡絲方法。目前已經 取得連續紡絲數小時數千米連續碳管纖維，在方法、技術和材料性能方面處于國 際領先水平。 應用前景分析及效益預測： 碳納米管的價格范圍較大 2-20000 元/克，價格取決于碳管種類和純度，有 些容易合成，有些受制備限制，尚未量產化。目前市場上多壁管 2000 元/公斤，天津大學科技成果選編 高純碳管價格十倍以上。高純單壁碳管尚未量產，目前仍以克量計，純度 80% 的單壁管價格為 60 美元/克，高純（>90%）單壁管在 1000-2000 美元/克以上。 連續碳管纖維為雙壁管，純度 90%，短期可參考單壁管價格 60-2000 美元/克。 應用領域： 高性能復合材料、導電導熱材料、儲能材料、功能電子和織物，產業領域航 空航天、能源、環境、化工和紡織等。 合作方式及條件： 技術合作與專利轉讓 與國際知名企業和研究單位建立合作,引領碳納米管纖維新產業的發展

本系統針對連續小波變換（CWT）對非平衡信號優良的時頻分析性能，采用連續小波變換對來自諸如汽車發動機、柴油機等往復式機械的聲音信號進行消噪和特征提取，然后利用多媒體技術將連續小波消噪和特征提取后的信號轉換成聲音信號進行重新播放，使故障特征能被簡單而清楚的識別，從而改變以前過多依賴于個人經驗進行這方面故障診斷的現狀。本系統對某型汽車發動機進行實驗，證明系統對

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 楊鈺萍 機電工程學院/測控技術與儀器 2016.9/2020.6 201631034227 劉玉潔 機電工程學院/測控技術與儀器 2016.9/2020.6 201631034210 黃祺 機電工程學院/測控技術與儀器 2017.9/2021.6 201731034414 黎峰 機電工程學院/測控技術與儀器 2017.9/2021.6 201731034425 李正煜 機電工程學院/測控技術與儀器 2018.9/2022.6 201831034413 任星星 機電工程學院/測控技術與儀器 2016.9/2020.6 201631034306 楊柳 外國語學院/英語 2016.9/2020.6 201631131301 胡玉蓮 外國語學院/英語 2016.9/2020.6 201631131304 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 陳波 外國語學院/測試計量技術及儀器 實驗師 傳感器技術 四、項目簡介 本項目以電磁流量計的勵磁技術為切入點展開研究，了解了已有勵磁技術的優缺點，合理推導雙向梯形波具有的優點——既有穩態部分利于數據采集與處理；又存在緩慢的上升和下降沿可減少微分干擾。故設計了雙向梯形波勵磁擬解決現有勵磁技術微分干擾過大的問題，并可提高電磁流量計在流速測量中的精度。該項目一旦成熟推向市場時，可實現系列化生產，對提高流量流速測量精度，擴大電磁流量計的應用范圍有較大的現實意義。

本實用新型公開一種自旋漂浮式組合填料生物反應器，包括反應器浮體、填料筒、曝氣裝置，所述反應器浮體為圓筒狀，包括內壁和外壁，所述內壁與外壁之間鏤空，且分隔為上下六層獨立環狀的中空倉室，所述中空倉室中的第一層倉室與第二層倉室之間設有多個貫穿反應器浮體內壁與外壁的出水槽，且多個出水槽沿反應器浮體外壁的圓周均布；所述填料筒為上下端設有開口的圓柱體，填料筒獨立于反應器浮體且同心設置在反應器浮體內部，填料筒內部設有螺旋填料層；所述曝氣裝置包括空氣泵、中空轉軸、曝氣管，所述空氣泵通過支架固定在反應器浮體中心位置的

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1. 痛點問題 本項成果涉及新型疫苗的設計與應用，具體涉及生物大分子藥物及疫苗的研發過程中的抗原精準設計。 2. 解決方案 基于AI的大分子藥物及疫苗抗原設計。

成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。

使用自旋泵浦技術將自旋流從坡莫合金（Py）磁性電極穿過厚達40uc的LAO絕緣層注入到二維電子氣中，并進行逆Edelstein效應的測量。工作系統地測量了逆Edelstein效應隨頻率、功率、溫度和LAO厚度的變化關系，從各個方面證實了所觀察到的信號。實驗在室溫下展現了門電壓對自旋信號的調控作用。

劉奇航及其合作者以最近由中科院物理所領銜的研究團隊發現的ZnCu3(OH)6BrF為例，采用修正后的單體平均場密度泛函理論方法，對這一體系的本征和摻雜行為進行了詳盡的模擬。研究發現，ZnCu3(OH)6BrF摻雜后，摻入的電子并沒有成為期待的“自由載流子”，而是局域在一個銅原子周圍，引起了局域形變。這種電子與束縛它的晶格畸變的復合體稱為極化子（如圖一所示）。本征材料的帶隙中形成新的電子態。因此，電子摻雜后，ZnCu3(OH)6BrF并沒有實現半導體到導體的轉變。相比之下，具有類似CuO4局部環境的銅氧化物高溫超導體的母體材料Nd2CuO4顯現除了不同的隨摻雜濃度變化的導電性。研究發現，低摻雜濃度時，銅原子附近形成較為擴展的極化子，因此在高摻雜濃度時，這些極化子之間的躍遷可以使系統導電性大大增加，實現半導體到導體的轉變，與實驗觀測很好地吻合。? 該研究圓滿地解釋了最近實驗上觀測到的Kagome晶格的鋅銅羥基鹵化物在摻雜后并不導電的現象，指出要在量子自旋液體實現超導，僅僅找到量子自旋液體體系是遠遠不夠的，還必須實現有效摻雜，注入一定濃度的“自由載流子”，為耕耘在該領域的實驗工作者提出了新的挑戰和實驗方向。