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主要技術要點（創新點） ：? 采用空間 3-UPU 柔順并聯機構作為結構類型，與傳統微力傳感器的敏感元件相比，具有高精度、高強度、無累積誤差等優點；? 3 個支鏈相互垂直放置，并且每 1 條支鏈能感受某一方向的力，同時不會影響其他支鏈的懸臂梁的應變，具有 3 維解耦力傳感特點；? 采用 3-UPU 柔順并聯結構具有高固有頻率，具有頻寬范圍大的特點；? 采用 2 對對稱的懸臂梁的應變形成全橋式電路作為輸出，具有溫度不敏感的特點。項目背景：隨著精密工程技術、微機電系統(MEMS)技術及微/納米技術等的研究，微傳感器技術得到極大發展，特別是微力傳感器，在各種微操作過程中執行對微接觸力的檢測，實現力-位移或力-視覺等混合控制，對提高微操作系統的精度起到了重要作用。該成果來源于胡俊峰副教授主持的國家自然科學基金項目《基于柔順機構的智能微操作機器人動力學與控制研究》。 

本發明公開了一種3D打印具有緩釋抗菌功能的骨組織工程支架材料及制備方法，它是由多孔磷酸鈣材料與海藻酸鈉原位交聯而成，同時負載黃連素。該骨組織工程支架材料通過在打印墨水中摻加黃連素藥物，使得支架兼具抗菌和促成骨的功能，最終通過3D打印和后處理方式調控支架孔結構、通過改變氯化鈣交聯劑的濃度和交聯時間調控支架交聯度，以及通過改變藥物濃度調控支架載藥量來實現該支架的藥物緩釋效果。

傳統的Al2O3-TiN復合材料制備設備及工藝復雜，生產效率低下，成本高，不利于 復合材料的推廣應用。本發明將兩種粒徑不同的Al2O3粗細顆粒作為骨料，α-Al2O3、 TiO2、Al粉作為細粉按比例混合模壓，采用流動氮氣氣氛下常壓原位反應燒結。在合理 的升溫速率、合理的燒結溫度以及保溫時間下制備Al2O3-TiN多孔陶瓷材料。用金屬作 結合劑取代傳統燒結結合，可以降低制品的燒結溫度，燒結后制品中的金屬與原料中的 物質原位反應形成難熔化合物。

本發明公開了一種Bi2Te3薄片/石墨烯復合材料，由微米級Bi2Te3薄片和石墨烯組成。由于石墨烯的分散、承載及隔離作用，可有效阻止微米Bi2Te3薄片在熱處理過程中的燒結，以保持晶界對聲子的有效散射，對提高Bi2Te3材料的熱電性能具有重大意義。該復合材料可作為熱電材料。本發明還公開了該復合材料的一步水熱法或一步溶劑熱法的制備方法，具有工藝簡單、成本低、周期短、能耗低等優點。

近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現信息處理，有望實現無熱量產生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統意義上通過操縱電荷來實現信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發現，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 該文章中的結果具有重要的學術價值：二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。 該工作于2019年2月7日在線發表于物理學術期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

以組織工程和干細胞治療為代表的再生醫學是現代醫學最具發展潛力的領域，有望成為繼藥物和器械治療之后下一個醫療健康行業的支柱產業。再生醫學已在臨床成功地用于皮膚再生，關節軟骨重建，肌腱、脊髓損傷修復，免疫系統功能重建等，并在治療疑難病癥（如遺傳性疾病和心血管類疾病）和各類器官組織（如神經、肝臟、心臟、胰腺等）修復和再生的動物模型和臨床試驗中顯示出良好效果。3D 微組織療法目前在科研領域內，也在大動物（犬）椎間盤蛻變、小動物（鼠）皮膚損傷及小動物（鼠）肝衰竭等模型中得到有力驗證。這種可注射3D 微組織平臺技術可輔助各種類型的細胞治療和組織 再生，有望像藥物傳遞對于藥物治療一樣在細胞治療領域產生廣泛而重大的影響。其潛在市場主要是各大 醫院和醫療機構，將成為未來治療重大疑難疾病的利器。

傳統的Al2O3-TiN復合材料制備設備及工藝復雜，生產效率低下，成本高，不利于復合材料的推廣應用。本發明將兩種粒徑不同的Al2O3粗細顆粒作為骨料，α-Al2O3、TiO2、Al粉作為細粉按比例混合模壓，采用流動氮氣氣氛下常壓原位反應燒結。在合理的升溫速率、合理的燒結溫度以及保溫時間下制備Al2O3-TiN多孔陶瓷材料。用金屬作結合劑取代傳統燒結結合，可以降低制品的燒結溫度，燒結后制品中的金屬與原料中的物質原位反應形成難熔化合物。

本項目針對篩選優良生產性狀菌株、提高菌株生長性能、增強菌株有機酸合 成能力、提升菌株環境適應性等四個制約有機酸發酵過程效能的技術瓶頸，發展和實踐了一整套提高短鏈有機酸發酵過程性能的的策略與方法。(1) 在菌株篩選方面，建立了基于微生物生理特性的理性定向篩選技術、基于有機酸生化特性的高通量定向選育技術。(2) 在營養供給方面，建立了基于全基因組序列的微生物營養需求解析技術、基于微生物營養需求的定向定量元素供給技術。(3) 在代謝流調控方面，建立了輔因子調控碳代謝流速度和流向的方法、微生物亞細胞代謝工程的碳流分區調控技術，發展了基于最優合成途徑的碳代謝流流向及通量的調控方法、基于轉運子工程的代謝流傳輸調控方法、基于微生物生理特性的分階段過程控制技術。(4) 在環境適應性方面，建立了脅迫與耐受響應的有機酸發酵強化技術、發展了環境適應性的全局調控因子擾動解析技術。