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作為高新技術產業的磁性生物分離技術，在蛋白純化、核酸提取與分離、病毒及特定細胞檢測、生物傳感器等方面均得到了廣泛的應用。利用磁性生物分離技術制備的用于蛋白質、細胞、核酸、病毒等分離檢測的試劑盒，能夠實現快速、特異性和高效的生物檢測。因此，磁性生物分離技術具有廣泛的應用前景，并已成為高新技術產品研發的一個熱點，對于細胞/基因治療、生物制品研發、疾病預防與早期快速診斷治療、檢驗檢疫等高技術行業的發展具有極大的推動作用。本項目在已有自主知識產權的磁性納米粒子（SPIO）的綠色環保低成本的先進制備技術基礎上，建立對SPIO表面進行不同類型功能化的構建技術和方法，一步實現不同聚合物對超順磁性四氧化三鐵納米粒的可控包裹，并可獲得粒徑均一、形狀和尺寸可控的磁性復合微球，利用具有優異抗蛋白質吸附能力的聚合物，如聚乙二醇等對磁性復合微球表面可控功能化，以及多種抗體或特異性識別基團聯用機制，降低對生物分子的非特異性吸附，實現對目標物的高特異性吸附與分離，以獲得具有我國自主知識產權的新型高效環保的磁性納米生物分離材料及系統。

心血管微創手術磁導航技術是指手術者通過計算機遠程控制系統操作由兩個半球形的永久磁體和推進系統組成的設備，利用磁場來引導導管行進的方向，從而對一系列復雜多變、危險系數大、常規介入手術方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 心血管微創手術磁導航技術是指手術者通過計算機遠程控制系統操作由兩個半球形的永久磁體和推進系統組成的設備，利用磁場來引導導管行進的方向，從而對一系列復雜多變、危險系數大、常規介入手術方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術。國內外多項病例報告顯示，該技術不僅能夠減少術者和患者的X射線暴露時間，而且能夠提高各種介入手術的成功率，擴大了介入手術的適應病癥范圍，同時減少了手術帶來的負面影響及潛在的風險。 由于磁導航系統價格昂貴，一個配備有磁導航系統的電生理導管室的造價是常規電生理導管室的3倍左右，這是磁導航系統在國內普及遇到障礙的原因之一。此外，傳統的磁導航技術中，實現一個磁場坐標的定位需要同時使用三個單軸磁場傳感器，且傳感器與計算機通過有線連接，這種方案限制了磁導航的定位精度，同時也增加了手術的難度。因此，如何對現有磁導航技術進行技術創新，使其成本降低的同時還能讓手術更加精準，過程更加簡單，是未來國內磁導航需要攻克的難題。 圖1 單器件實現三維磁傳感原理 圖2 系統框圖 三、技術優勢 本成果提出的磁導航技術方案中，一個磁場傳感器便可以實現三個方向的磁場感知，具有高的空間分辨率和集成度，極大地縮減附有傳感器端的導管尺寸，同時利用無線傳輸技術使心臟微創介入手術變得更加簡單。 性能指標 線性度范圍：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 靈敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 線性度誤差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、專家介紹 游龍，華中科技大學光學與電子信息學院教授，博士生導師，自旋電子器件及系統課題組組長。自2001年起一直從事自旋電子技術國際前沿課題包括磁記錄、磁傳感和磁邏輯等領域相關的物理、材料及器件研究。近五年來，面向國家重大需求和國際前沿，在非揮發性隨機存儲器、自旋神經形態器件、自旋邏輯計算電路、自旋信息安全芯片和磁場傳感器等領域開創性地提出了多項重要的新技術概念和設計方案，尤其首次實現了使用單個器件對三維磁場的探測以及存儲。相關成果以第一作者或通訊作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等國際學術期刊發表40余篇學術論文。

項目簡介 本發明公開了一種磁助光催化污水處理裝置，包括電動機、反應器、磁線圈、旋轉 裝置、高梯度磁分離器和磁絮凝劑回流泵，在反應器內部設置有旋轉裝置和紫外燈組， 旋轉裝置上設置有磁鐵條組和刮泥板。污水從反應器進水管進入，磁性光催化劑在紫外 光照射下，通過磁鐵條的攪拌和磁場作用與污水反應，達到處理污水的效果。 性能指標 (1)凈化效果好，本發明使污水中的污染物通過磁場、光催化、絮凝等作用得到有 效地去除，對污水中氮磷去除效果好，去除率 90％以上；(2)成本低，能耗約是同等處理 規模的傳統設備能耗的

項目簡介 本成果屬于污水處理設備，具有磁絮凝反應器，該絮凝反應器主要由產生磁場的線 圈和反應容器兩部分組成，線圈為橫向和縱向兩套，通過時序控制器的運用，可有效控 制這兩套線圈連續間接運作。該磁路接有脈沖直流電源，線圈中電流方向不斷改變，兩 套線圈又可產生相反的兩個方向磁場。在線圈外套有軛鐵和冷凝裝置，軛鐵用來固定線 圈和防止磁外漏；冷凝裝置同冷凝水來控制線圈工作時溫度。反應器主要分為反應區、 緩沖區、和沉淀區，外部配有加藥系統，來投加絮凝劑。該裝置能長

高濃度污水的絮凝沉降處理中，往往會遇到泥化程度高、難以沉降的問題，將磁性力場引入絮凝工藝，可望增強絮團沉降動力，提升污水澄清效果。磁性絮凝劑是將磁種材料與絮凝劑基體復合，形成集磁性與絮凝特性與一身的復合絮凝劑，在高濃度工業污水、礦物洗選廢水、生活污水的磁絮凝處理方面具有重要的應用前景。

磁現象資源箱? 型號：QWC1210 ? 實驗清單： 判斷磁極實驗 ? ?判斷磁性實驗 磁懸浮實驗 ? ? ? ?小車磁力作用實驗、 電磁鐵實驗

（專利號：ZL 201410345592.0） 簡介：本發明公開了基于螺旋槳尾流壓力脈動計算的空化噪聲特征估計方法，屬于水聲目標特征提取領域。基于螺旋槳尾流壓力脈動計算的空化噪聲特估計取方法，包括以下步驟：(1)備用網格生成并導入計算程序后生成算例文件，(2)空化模型和湍流模型設定，(3)數值計算參數設定，(4)數值計算，(5)數值方法可靠性驗證及網格確定，(6)空化尾流壓力脈動非定常數值計算，(7)壓力脈動信號功率譜變換及低頻線譜幅值提取，(8)線譜特征估計及分析。本發明將現代流體力學、空泡動力學和信號處理領域中相關研究成果引入水下目標的噪聲特征分析，體現多學科和多領域的交叉性。

1 成果簡介作為一種清潔、高效的能量轉換裝置， 質子交換膜燃料電池的理論比能量高達32940Wh/kg（ 在地面上使用時可不計空氣的質量），是各種電化學電池體系中的理論比能量“ 絕對冠軍”， 而且功率密度高、電流密度大， 是最先進的能量轉換技術之一。現在世界各國正在加速其在民用領域的產品開發。 利用質子交換膜燃料電池國產關鍵原材料，創新膜電極制備方法（“熱定型” CCM 制備法）和優化制備工藝，開發出了高性能、大面積的國產材料膜電極批量制備技術。并在模塊化燃料電池設計和計算機模擬仿真的基礎上，研制出了空冷、自增濕式質子交換膜燃料電池發電機。該成果獲得全國第十九屆發明展覽會發明金獎。空冷、自增濕式質子交換膜燃料電池發電機，主要由燃料電池、供氣軸流風扇、陽極間歇式排氣電磁閥、 DC/DC 穩壓器和控制電路板等組成，燃料電池采用陰極與大氣貫通的開 放設計和高效的自增濕專利技術，能實現寬功率范圍的自增濕發電。在電化學發電過程中，無需進行復雜的熱管理和對反應氣體進行預加濕，大大地減化了系統結構，提高了系統比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一種實用性很強的新能源發電機。該發電機采用普氫燃料，發電效率可達到 50%以上，功率密度可達到 300mW/cm2 以上，無污染。在分布式電站、交通動力和便攜式電源方面具有廣泛的應用前景。 燃料電池發電機技術指標： 上圖： 1.3 千瓦 空冷、自增濕式燃料電池發電機 (43 cells)2 應用說明經過近十年來的電動汽車、 分布式電站、電源等領域的廣泛示范應用（ 燃料電池已經在航天、軍事上得到應用，燃料電池備用電源和燃料電池家用電站正在開始商業化）， 質子交換膜燃料電池技術的成熟度已經逐漸被用戶所接受。目前，其商業化主要問題是成本較高（采用進口材料成本昂貴）， 而本項目采用“ 863” 計劃“ 全國產材料燃料電池發電機” 成果，利用國產原材料制備燃料電池電堆，燃料電池材料供應不僅有安全保障，而且還有低成本優勢，可望克服燃料電池高成本的商業化障礙。3 應用說明本項目屬新能源發電機領域。在分布式電站、交通動力和便攜式電源方面具有廣泛的應用前景。4 效益分析目前，質子交換膜燃料電池的先進制造水平為：電極催化劑載量為 0.5 毫克/平方厘米（電極）左右，電極性能可以在常壓空氣條件下達到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生產的情況下， 1 千瓦的質子交換膜燃料電池電堆僅需要使用約 2 克的 Pt 催化劑、 0.2 平方米的質子交換膜、 0.4 平方米的碳紙擴散層和約 0.24 平方米模壓雙極板。考慮國產燃料電池材料的批量生產，估計能實現的經濟指標： 1500 元/平方米（質子交換膜）、催化劑 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳紙）、 600 元/平方米（模壓石墨板）。 1 千瓦全國產材料燃料電池堆的關鍵材料成本可控制在 1500 元以下，這與目前進口材料燃料電池 26000 元/千瓦的成本相比， 國產材料燃料電池堆具有十分誘人的前景，這一批量生產的經濟指標已經遠遠低于電站成本要求 8000 元/千瓦，距離交通動力 500 元/千瓦的產業化目標也為時不遠。

本成果提出的基于超像素樣本擴充的空譜全卷積高光譜圖像分類方法有效的利用高光譜圖像的超像素分割結果指導偽樣本擴充增加了訓練集樣本數量，解決了高光譜圖像有標記樣本的稀缺問題，同時空譜的全卷積分類網絡也充分利用了多尺度的空間特征和光譜特征實現了較高的分類精度。 成果非涉密，專利申請已經提交。 實驗采用反射光學系統成像光譜儀（ROSIS）傳感器獲取意大利北部帕維亞大學（Pavia  University）的高光譜圖像數據。該數據集由 103 個光譜帶組成，共 610×340 像素，光譜覆蓋范圍從 430nm 到 860nm，空間分辨率為 1.3m。該數據集一共含有 9 個類別的 42776個有標記樣本，選取每類 30 個有標記樣本作為訓練集，其余作為測試集。 由下表可以看出，在每類選取 30 個樣本的情況下，本 模 型 的 OA，AA，Kappa系 數 比 DFFN 模 型 高 出20.8%，17.4% 和 26.5%；比CNN 高 出 23.1%，18.8% 和29.2%。并且下表證明了使用了偽標簽樣本擴充的空譜全卷積網絡的本方法在小樣本情況下每個類的分類準確性均優于 DFFN 和 CNN，達到了較好的分類效果。 表 1 PaviaU 數據集上對比實驗結果