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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

NS-3 是一款面向網絡系統的離散事件仿真軟件，主要用于研究與教學目的。 NS-3 作為源代碼公開的一款免費軟件， GNU GPLv2 認證許可，可被大眾研究、 改進與使用，它將逐步取代目前廣泛應用的 NS-2 網絡模擬軟件。NS-3 是由 C++ 和 Python 語言編寫的， 可作為源代碼發布并適用以下的系統： Linux ， Unix variants，OS X，以及 Windows 平臺上運行的 Cygwin 或 MinGW 等。NS-3模擬仿真平臺可以用來模擬仿真各種類型的網絡、以及各種類型的協議，在原有平臺基礎上自定義仿真環境與參數等。 基于NS3的并行模擬仿真系統，借助NS-3模擬仿真平臺開源、免費并且技術先進等優勢，在NS-3仿真系統上實現多計算節點并行仿真，提高仿真效率。本項目科技成果，在保證并行仿真效果與串行仿真結果一致的前提下，提高模擬仿真時間效率，適用于計算量巨大的模擬仿真任務，計算效率與并行計算節點數量相關，增加計算節點能夠大幅度提高模擬仿真時間效率。項目研究成果可用于科研機構，企業項目開發等所需的復雜模擬仿真任務，提高其項目研發、驗證的效率，縮短產品開發、測試周期。

成果簡介冶金過程仿真是以程序設計和物理模擬相結合， 通過數值計算和圖像顯示的方法， 對工程問題和物理問題乃至自然界各類問題進行研究。 冶金過程仿真在煉鋼、 爐外精煉以及連鑄過程有著廣泛的應用。 在鋼液的冶煉、 澆注過程中所涉及到的流體流動、 傳熱、 傳質進行模擬， 其中包括鋼包精煉過程、 連鑄中間包、 連鑄結晶器澆鑄過程以及模鑄澆鑄過程中的三維多相流動、 傳熱、 傳質與凝固的冶金過程仿真。外加電磁場作用下， 對連鑄中間包的感應加熱， 結晶器電磁制動條件下連鑄結晶器內鋼水的流動和夾雜物去除的冶金過程仿真研究； 鋼包感應加熱過程操作參數的優化等等有重要作用。 冶金過程仿真結果和工業試驗的觀察吻合很好， 對工業生產有較好的指導作用。成熟程度和所需建設條件本技術較為成熟， 課題組自行開發軟件并配備了流體通用 CFD 軟件包 ANSYSFLUENT， 以及磁流體模塊（MHD）， 主要用來對冶金過程中流體流動、 組分傳輸、傳熱、 凝固、 燃燒以及電磁冶金過程的仿真分析。 經過多年來的積淀和發展， 針對純凈鋼冶煉與連鑄過程的數學物理模擬研究已經成為本方向較為成熟的研究手段和方法， 近十年， 相繼完成近百項相關課題。 2005 年 11 月 30 日“高效異型坯連鑄技術開發與應用” 項目， 獲安徽省科技進步一等獎。 近幾年實驗室承擔了多項冶金企業的課題， 高效異型坯連鑄技術的開發與應用通過數值模擬， 確定中間包內檔墻位置， 優化高拉速時中間包內鋼水流場； 優化水口結構以及鋼水凝固殼厚度的分布特征； 改善結晶器下部的傳熱條件； 該技術在馬鋼三煉鋼廠取得了較好的經濟效益。 先后成功應用于馬鋼、 濟鋼和和上海亞新等冶金過程中， 鋼包、 中間包、 結晶器以及外場作用（電磁） 下， 對冶煉工藝以及反應器結構進行優化， 近期完成的科研項目有：上海亞新中天六流、 四流中間包內型優化設計的數值模擬研究；馬鋼第四軋鋼廠連鑄中間包擋墻工藝參數優化的數值模擬研究項目；馬鋼第四軋鋼廠連鑄結晶器水口結構工藝參數優化的數值模擬研究項目；馬鋼電爐冶煉廠 120 t 鋼包吹氬工藝參數優化的研究項目；濟鋼三煉鋼 ASP、 5#連鑄機冶金容器流場模擬研究項目。技術指標通過對冶金過程反應器內（如， 中間包） 的流動和傳熱的數模研究， 掌握冶金反應器內（如， 中間包） 流體流動的規律， 提供合理的工藝設備參數， 使其冶金效果（夾雜物脫除、 鋼水成分、 溫度均勻性） 符合生產實際要求， 如， 中間包鋼水達到包內任意兩點的溫差不大于 5 攝氏度為合格。 鋼包達到較為理想的攪拌效果， 結晶器對液面波動、 凝固坯殼厚度以及流動的控制給出合理的參數， 為高效、 低能耗和綠色冶金提供指導。市場分析和應用前景在冶金過程仿真技術的研究下， 高效異型坯連鑄技術使鑄機作業率由 65%提高到 87%， 該模式在全連鑄生產中應用屬于國內首創。 同時對引進的原有工藝及設備進行了改造、 創新后， 使鑄機達到了高拉速、 高作業率、 高質量的水平， 鑄機的年產量由 63 萬噸提高到 110 萬噸， 2003 年該項目獲安徽省科技進步一等獎。對于節能降耗效益顯著。社會經濟效益分析過程仿真技術在物理與數學模型相結合的條件下， 對冶金企業產品質量的提高具有重要作用。 提高鋼液的潔凈度， 較少鑄坯修磨工作量的增加或產生廢坯。不僅可提高企業的經濟效益， 利于有效地節約能源， 降低碳排放， 也利于產生了良好的社會效益。合作方式合作開發、 受托開發聯系方式冶金學院 王建軍（0555-2312091）； 周俐（13955561593）岳強（15905556998）。

冶金過程仿真是以程序設計和物理模擬相結合，通過數值計算和圖像顯示的方法，對工程問題和物理問題乃至自然界各類問題進行研究。冶金過程仿真在煉鋼、爐外精煉以及連鑄過程有著廣泛的應用。在鋼液的冶煉、澆注過程中所涉及到的流體流動、傳熱、傳質進行模擬，其中包括鋼包精煉過程、連鑄中間包、連鑄結晶器澆鑄過程以及模鑄澆鑄過程中的三維多相流動、傳熱、傳質與凝固的冶金過程仿真。外加電磁場作用下，對連鑄中間包的感應加熱，結晶器電磁制動條件下連鑄結晶器內鋼水的流動和夾雜物去除的冶金過程仿真研究；鋼包感應加熱過程操作參數的優化等等有重要作用。冶金過程仿真結果和工業試驗的觀察吻合很好，對工業生產有較好的指導作用。

NS-3 是一款面向網絡系統的離散事件仿真軟件，主要用于研究與教學目的。 NS-3 作為源代碼公開的一款免費軟件， GNU GPLv2 認證許可，可被大眾研究、 改進與使用，它將逐步取代目前廣泛應用的 NS-2 網絡模擬軟件。NS-3 是由 C++ 和 Python 語言編寫的， 可作為源代碼發布并適用以下的系統： Linux ， Unix variants，OS X，以及 Windows 平臺上運行的 Cygwin 或 MinGW 等。NS-3模擬仿真平臺可以用來模擬仿真各種類型的網絡、以及各種類型的協議，在原有平臺基礎上自定義仿真環境與參數等。