|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
新型微波超材料對空間波和表面等離激元波的自由調控或實時調控
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。
東南大學
2021-04-11
在耗散弗洛凱系統的超冷原子中觀察到宇稱-時間對稱性破缺
利用周期性共振光脈沖序列導致的自旋依賴布居數耗散、射頻場耦合下的自旋拉比振蕩、以及Feshbach共振調制下的相互作用控制，在一個量子系統中同時實現了精密調控耗散、相干和相互作用三大要素，為實現宇稱-時間對稱的非厄米哈密頓量的量子模擬奠定了技術基礎。 實驗結果不僅精確地復現了在經典系統中已經觀測到的靜態哈密頓量的宇稱-時間對稱性破缺，還利用周期性耗散機制發現了在任意小耗散下的宇稱-時間對稱性破缺，觀察到系統的能量可以在極其微小的耗散下發生不可逆的發散。不同于以往靜態哈密頓量的單參數相變，周期性耗散驅動的宇稱-時間對稱性的相圖在頻率的參數空間實現延拓，在特定的頻率區間，宇稱-時間對稱性對于耗散有極其敏感的響應。這個現象之前只有理論預言，而羅樂教授小組首次在絕對零度之上500納開爾文的超冷費米氣體中首次觀測到。同時這項工作還發現了對稱性破缺點附近的慢衰變模式、類比于多光子躍遷的高階PT對稱性破缺等新穎有趣的物理現象。 目前，羅樂教授研究團隊正基于非厄米量子體系研究宇稱-時間對稱哈密頓量的拓撲量子態轉換、耗散下的量子相干態保持、以及高階奇異點附件的超靈敏能譜響應。這些研究將為基于開放量子系統的量子計算和量子精密測量開拓新的前沿。
中山大學
2021-04-13
中國科學技術大學揭示核量子效應在界面超快電荷轉移中的重要作用
近日，來自中國科學技術大學物理學院、合肥微尺度物質科學國家研究中心，國際功能材料量子設計中心(ICQD),合肥國家實驗室的趙瑾教授研究團隊與王兵、譚世倞教授、以及北京大學李新征教授合作，發現固體-分子界面的超快電荷轉移與質子的量子動力學有很強的耦合，揭示了電荷轉移過程中核量子效應的重要作用。
中國科學技術大學
2022-07-11
紅外傳感器用高性能熱釋電陶瓷材料與高精密寬溫區熱釋電系數測試系統
2020年我國熱釋電紅外傳感器行業市場規模近 10 億元，年均復合增長率超 20％，作為核心元件材料的熱釋電陶瓷材料相關技術獲得了業內的普遍關注。熱釋電紅外傳感器可用于遙感、制導、 夜視、主動雷達、熱成像、氣體分析、輻射計、測溫等軍事和工業領域，隨著近年來消費電子的功能多樣化，其在消費電子電器產品中的應用正迅猛增長。本團隊在高性能熱釋電陶瓷材料領域進行了多年研究，研發了多種不同體系的高熱釋電系數陶瓷材料，具有廣闊的產業化應用前景。在寬溫區范圍內（-55 ℃-150 ℃）進行多樣品熱釋電系數（衡量熱釋電陶瓷材料性能的重要參數）的精準測量是熱釋電材料研 究領域的難點之一，本團隊搭建的熱釋電系數一體化精密測量裝置，可以在-55 ℃-150 ℃寬溫區范圍內一次同時測量 8 個樣品的熱釋電系數，樣品最小測試面積低至0.5mm2，可最大程度保證測 量數據的精準性、可靠性和重復性。 2020年我國熱釋電紅外傳感器行業市場規模近 10 億元，年均復合增長率超 20％，作為核心元件材料的熱釋電陶瓷材料相關技術獲得了業內的普遍關注。熱釋電紅外傳感器可用于遙感、制導、 夜視、主動雷達、熱成像、氣體分析、輻射計、測溫等軍事和工業領域，隨著近年來消費電子的功能多樣化，其在消費電子電器產品中的應用正迅猛增長。本團隊在高性能熱釋電陶瓷材料領域進行了多年研究，研發了多種不同體系的高熱釋電系數陶瓷材料，具有廣闊的產業化應用前景。在寬溫區范圍內（-55 ℃-150 ℃）進行多樣品熱釋電系數（衡量熱釋電陶瓷材料性能的重要參數）的精準測量是熱釋電材料研 究領域的難點之一，本團隊搭建的熱釋電系數一體化精密測量裝置，可以在-55 ℃-150 ℃寬溫區范圍內一次同時測量 8 個樣品的熱釋電系數，樣品最小測試面積低至0.5mm2，可最大程度保證測 量數據的精準性、可靠性和重復性。
華南理工大學
2023-05-08
用于水凈化的酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3 自組裝膜和集成設備
膜技術特別是超濾膜技術廣泛應用到海水和水體凈化、化工分離、醫藥和食 品等領域。但是，目前的膜材料耐污染能力和選擇性均有限，且成本高，限制了 膜技術的廣泛應用。該技術通過酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3 功能材料的制備、在多孔支 撐體表面組裝成自組裝膜和集成設備后具有親水、耐污染、選擇性吸附和凈化的 性能，可廣泛用于海水淡化預處理、含油海水和污水的凈化等，并已進行了 200 升/小時自組裝膜集成設備現場運行，完全可以產業化。 該技術通過酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3 功能材料的制備、在多孔支撐體表面組裝成自組 裝膜和集成設備，該自組裝膜集成設備對海水和含油海水凈化后可以分別達到碎 屑巖油藏注水 A3 級標準(SY/T 5329-94)和天津市污水綜合排放 1 級標準 (DB12/356—2008)，以及海水淡化反滲透膜的進水(濁度≤0.3NTU, SDI≤4)和向環境 排放及回用的要求(固體懸浮物≤3mg/L，油含量≤8mg/L，COD≤50mg/L)，在 0.1Mpa 壓力下的通量大于 500L/m2h，凈化 1 噸海水的成本約 0.2-0.3 元人民幣，成本低， 可進行重復利用，可代替目前使用的聚合物超濾膜裝置（1.7－2 元，材料無法回 收利用，通量低）。 成果水平：國內領先，2 項發明專利 市場分析及前景：該技術研制的自組裝膜和集成設備已經進行了 200 升/小時自 組裝膜集成設備的現場運行，完全可以進行產業化。年產 100 噸酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3功能材料需要投資 500 萬元人民幣（包括固定資產和流動資金），可制造處 理 200 萬噸水的自組裝膜集成設備，需要員工 10-15 人，年利潤大約在 1000 萬 人民幣。1 噸酸化 ZrxSi1-x O2 /Al2O3功能材料組成自組裝膜后可處理含油海水 2 萬噸，核 處理 1 噸含油海水需 0.2-0.3 元人民幣。 主要技術指標：該自組裝膜集成設備對海水和含油海水凈化后可以分別達到碎屑 巖油藏注水 A3 級標準(SY/T 5329-94)和天津市污水綜合排放 1 級標準 150天津大學科技成果選編 (DB12/356—2008)。 合作方式：融資 1000 萬
天津大學
2021-04-11
富二氧化碳吸收劑溶液中空纖維膜接觸器減壓再生系統及方法
本發明公開了一種富二氧化碳吸收劑溶液中空纖維膜接觸器減壓再生系統及方法。它是將富二氧化碳吸收劑溶液經加熱器加熱,并通過增壓泵、液相流量計使增壓的富二氧化碳吸收劑溶液進入中空纖維膜接觸器的管程進行再生,再生后得到的吸收劑貧液從中空纖維膜接觸器的管程下端輸出;在真空泵的作用下,由吹掃蒸汽發生器產生的低溫吹掃蒸汽,由中空纖維膜接觸器的殼程下端進入進行協助再生,再生后的CO2在低溫蒸汽的吹掃和真空泵的抽吸作用下,經冷凝器除水后得到高濃度的CO2氣體。本發明通過在膜接觸器內降壓操作代替傳統加熱再生的方法,降低吸收劑富CO2溶液的再生能耗,可以解決化學吸收法分離燃煤煙氣中CO2的高能耗問題。
浙江大學
2021-04-11
一種兒茶酚化合物納米粒子改性的聚合物復合膜的制備方法
本發明公開了一種兒茶酚化合物納米粒子改性的聚合物復合膜的制備方法。它包括如下步驟：（1）將芳香族多元胺溶解在去離子水中，得到濃度為1.0～5.0克/升的芳香族多元胺水溶液；將兒茶酚化合物納米粒子加入到芳香類多元胺水溶液中，得到水相溶液，兒茶酚化合物納米粒子的濃度為0.001～1.0克/升；將芳香族多元酰氯溶解于正己烷中，得到濃度為0.05～0.2克/升的油相溶液；（2）將聚合物基膜浸泡在水相溶液中1～5分鐘，取出后吹干表面殘余水滴，再浸泡在油相溶液中，取出后在烘箱中熱處理，得到兒茶酚化合物納米粒子改性的聚合物復合膜。本發明制備的聚合物復合膜具有親水性好、水通量大、抗污染、抗氧化能力強的優點。
浙江大學
2021-04-13
碳纖維纏繞成型用系列樹脂體系（耐高、低溫、中常溫固化、高強、高韌）
纏繞成型技術是近年來發展最快、最有效的纖維復合材料自動化制造技術之一，更是實現纖維復合材料及其它復合材料高可靠性與高性能化的關鍵技術之一。北京化工大學基于國內最先進的六維纏繞平臺，開展了碳纖維(T300、T700、T800、T1000) 及其它高性能纖維(Kevlar、PBO、GF)界面相容的樹脂體系及纏繞成型工藝研究，成功開發了耐高溫、耐低溫、中常溫固化、高強高韌的系列環氧樹脂體系，形成具有我國自主知識產權的低成本、高性能、寬工藝窗口、系列化的纏繞樹脂基體及其復合材料制品制造技術，實現了高性能纖維的強度轉化，發展了國產碳纖維(T700、T800)復合材料氣瓶等系列化制品，并獲授權/申請專利20余項。 試用期≥8h，粘度≤600 cps，固化溫度≤150℃,拉伸強度≥80 MPa，Tg≥220℃，復合材料NOL環拉伸強度≥2200 MPa，復合材料NOL環層剪強度≥70 MPa，復合材料的高溫（160℃）力學強度保留率達70%。 碳纖維纏繞成型可充分發揮其高的比強度、比模量以及低密度的特點，可應用于壓力容器、大型貯罐、高壓管道、火箭發動機殼體等國防和民用領域，具有廣闊的市場前景與巨大的經濟效益。以纏繞復合材料氣瓶為例，預計國內未來復年需求量在5萬只，產值至少約為5億元／年。
北京化工大學
2021-02-01
一種LED用共摻雜的硅酸鹽綠色熒光粉的制備方法
一種共摻雜的硅酸鹽綠色熒光粉的制備方法，屬于發光材料技術領域，其化學式為Ba2-x/2-2y-zSiO4:Eu2+z,Li+x+y,Er3+y，其中0≤x≤0.25，0＜y≤0.02，0＜z≤0.1。具體步驟為：按化學式中各元素的化學計量比稱取鋇鹽、二氧化硅、銪鹽、鋰鹽、鉺鹽及適量的表面活性劑；將稱取的鋇鹽、鋰鹽、二氧化硅、銪鹽、鉺鹽、表面活性劑和適量的配體充分混合，在室溫下球磨一定時間，球磨時加入適量的潤滑劑；直接烘干，得到前驅體；將前驅體置于有還原性氣氛的氣氛爐中于1000～1300℃煅燒2～7h，即得所需熒光粉。本發明制備的熒光粉結晶性好，結構疏松，顆粒細小，分布均勻，具有良好的涂覆性能，適于用作近紫外輻射的InGaN管芯激發的LED用綠色熒光粉。
四川大學
2021-04-11
新一代高速列車接觸線用Cu-Ag系、Cu-Cr系合金
高速列車具有安全性好、正點率高、快速等優點。能有效地改善交通環境, 帶動國民經濟的發展。20世紀60年代以來, 隨著鐵路電氣化的高速發展, 鐵路運輸一再提速, 對于電氣化鐵路用接觸線的性能要求越來越高, 因為在電氣化鐵路運行過程中, 接觸導線不僅要承受較大的懸掛張力, 同時還經受著通過電流時引起的熱作用。因此, 材料要求在具有良好導電性能的同時還應具有高的抗拉強度, 而且在電流負荷增大、溫度升高時仍然要保持較高的強度。接觸線既要提供高速列車所需的動力、照明和空調等用電, 又要承受較大的軸向拉力, 同時還可能工作在極冷、極熱、腐蝕性強等環境中,總的來說, 電力傳輸線必須具有以下性能: 能夠滿足高速列車速度和電流的要求, 具有足夠的抗拉強度來承受振動, 高導電率, 耐磨性好, 耐熱性好, 抗軟化溫度高, 軟化處理(300℃保溫2 h) 后其常溫抗拉強度不小于初始態的90% , 抗大氣腐蝕性能好,線膨脹系數小。我國鐵路廣深線、京鄭線等都大量或全部使用了法國或德國產品, 花費了大量外匯。因此，對國產銅及銅合金接觸線的研制開發具有重大的經濟價值。本研究開發的析出強化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已經能夠滿足工業化生產的需要。 主要性能指標 1.抗拉強度σb>580MPa； 2.延伸率>5%； 3.導電率>75%IACS； 4.設計使用壽命：15年。
上海理工大學
2021-04-11