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本項(xiàng)目將巨霍爾效應(yīng)這一納米體系的新效應(yīng)應(yīng)用于器件領(lǐng)域，以納米鐵磁金屬顆粒薄膜替代現(xiàn)有霍爾器件的摻雜半導(dǎo)體活性層材料，是一個(gè)全新的技術(shù)，取得了多項(xiàng)具有原始創(chuàng)新性的技術(shù)成果，進(jìn)一步推進(jìn)了納米材料在新材料技術(shù)、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。相關(guān)成果已獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)九項(xiàng)。 納米鐵磁金屬顆粒薄膜霍爾器件具有的工作溫度寬、溫度穩(wěn)定性能優(yōu)異、抗核輻射等優(yōu)點(diǎn)，在微弱磁場(chǎng)探測(cè)、航天器的精確定位、導(dǎo)航以及軍事裝備等方面都具有十分重要的用途，市場(chǎng)前景廣闊。

化學(xué)與化工學(xué)院陸楊研究員課題組與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)以及華南理工大學(xué)楊顯珠教授課題組合作，以具有粘流態(tài)內(nèi)核的mPEG-b-PHEP膠束作為納米載體，包載磁性納米立方體和具有腫瘤殺傷效果的中成藥有效成分大黃素，實(shí)現(xiàn)惡性腫瘤的核磁共振造影成像（MRI）引導(dǎo)的磁熱-化療聯(lián)合治療。該研究提供了一種有效增強(qiáng)磁熱治療效果的方案，相關(guān)成果以“Ferrimagnetic mPEG-b-PHEP copolymer micelles loaded with iron oxide nanocubes and emodin for enhanced magnetic hyperthermia-chemotherapy”為題發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review 2020, 7, 723-736）期刊上，論文的共同第一作者是化學(xué)與化工學(xué)院博士生宋永紅和華南理工大學(xué)博士生李冬冬。磁熱療是指通過將磁性介質(zhì)遞送到目標(biāo)病灶區(qū)域，在交變磁場(chǎng)中磁性介質(zhì)產(chǎn)生的局部高熱可以迅速殺死腫瘤細(xì)胞。由于磁熱療具備非侵入性以及無治療穿透深度限制等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在深層腫瘤的臨床治療展現(xiàn)出潛力。但是臨床中使用的磁性材料熱轉(zhuǎn)換效率低，為達(dá)到足夠的腫瘤殺傷效果需要高劑量的磁性介質(zhì)。此外，基于磁性納米材料的磁致發(fā)熱的加熱速度一般較慢，限制了基于磁熱響應(yīng)的藥物釋放。針對(duì)上述難題，該科研團(tuán)隊(duì)制備的鐵磁性納米膠束的飽和磁化強(qiáng)度是目前商業(yè)化造影劑的2倍。在交變磁場(chǎng)的作用下，該鐵磁性納米膠束能夠產(chǎn)生高熱，其熱轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)高于臨床上使用的磁性納米材料。同時(shí)，在磁熱刺激下，化療藥物大黃素可以從膠束的粘流態(tài)PHEP內(nèi)核迅速釋放，其釋放速度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的聚乳酸為內(nèi)核的膠束(非粘流態(tài))。因此，在外磁場(chǎng)的引導(dǎo)下，該磁性納米載體能夠高效地靶向到腫瘤部位，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的攝取；進(jìn)而在交變磁場(chǎng)的刺激下，該磁性納米膠束能夠通過磁熱與化療協(xié)同，在極低的劑量即可顯著殺傷腫瘤細(xì)胞。鐵磁性載藥膠束的制備及其磁熱療與化療協(xié)同的示意圖該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、廣東省生物醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金、安徽省自然科學(xué)基金、合肥大科學(xué)中心卓越用戶基金等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://academic.oup.com/nsr/article/7/4/723/5708950

厚板焊接作為我國(guó)核電、船舶、石化等領(lǐng)域重大裝備的關(guān)鍵制造技術(shù)，對(duì)低熱輸入、高效率、高質(zhì)量的新型焊接方法升級(jí)需求極其迫切。窄間隙焊接技術(shù)因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時(shí)具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優(yōu)勢(shì)，在提高焊接效率和焊接質(zhì)量等方面具有重要應(yīng)用前景。目前，該類技術(shù)在國(guó)外核電、船舶等行業(yè)廣泛應(yīng)用，技術(shù)較為成熟。而我國(guó)窄間隙焊接技術(shù)研究起步較晚，在大厚板核心焊接設(shè)備、工藝及材料均受制于人，尤其針對(duì)我國(guó)國(guó)防重點(diǎn)企業(yè)，存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。高端焊接裝備依賴于進(jìn)口，價(jià)格高昂。國(guó)外主要生產(chǎn)廠家包括法國(guó)寶利蘇迪、日本日立公司、美國(guó)電弧機(jī)器等，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家華恒、唐山開元等依賴于國(guó)外企業(yè)的專利授權(quán)。 國(guó)際和國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)一般采用鎢極擺動(dòng)、陶瓷片約束、橫向交變磁場(chǎng)等控制電弧周期性地在兩側(cè)壁之間燃燒，存在裝置復(fù)雜、母材被磁化或間隙較大等缺點(diǎn)。為解決窄間隙焊接側(cè)壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創(chuàng)新性地提出了一種具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“厚板超窄間隙旋轉(zhuǎn)電弧焊接技術(shù)及成套裝備”新技術(shù)。該技術(shù)突破了現(xiàn)有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實(shí)現(xiàn)壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡(jiǎn)便地解決側(cè)壁未熔合缺陷問題。相對(duì)于國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)，該技術(shù)形成的旋轉(zhuǎn)電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質(zhì)量均勻的同時(shí)避免熔深過大，具備高質(zhì)量、高效率的突出優(yōu)勢(shì)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，已在國(guó)防、核電、QT等工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實(shí)現(xiàn)板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質(zhì)量自動(dòng)化焊接。 圖1 大厚板非軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備 該設(shè)備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強(qiáng)鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前處于國(guó)際先進(jìn)水平的寶利蘇迪公司生產(chǎn)的單套設(shè)備售價(jià)高達(dá)380萬元，國(guó)產(chǎn)設(shè)備售價(jià)也達(dá)到150——200萬元水平。而自主設(shè)計(jì)研發(fā)的設(shè)備單套成本僅約30萬元，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

首先，一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無規(guī)配位簇，而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯(lián)形成無定形的白色沉淀物。通過自發(fā)的結(jié)塊過程，沉淀中的分子可進(jìn)一步發(fā)生重排運(yùn)動(dòng)，并使其由白色粉末狀的固體在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變形成透明且可自支撐的薄膜材料。

設(shè)計(jì)兩個(gè)硅納米棒作為超構(gòu)表面的基本相干像素結(jié)構(gòu)單元，從而實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)透射的有效調(diào)控。通過獨(dú)立控制兩個(gè)納米棒的轉(zhuǎn)角，可以實(shí)現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)對(duì)振幅和相位的獨(dú)立調(diào)控，從而能夠在單層納米結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)任意全息與平面圖像的集成。更進(jìn)一步，針對(duì)于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長(zhǎng)和寬）以及納米棒之間的轉(zhuǎn)角差的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)顏色HSB三參數(shù)的按需調(diào)控，從而將超構(gòu)表面結(jié)構(gòu)色的調(diào)控能力從二維的色度-飽和度平面，真正拓展到三維的色度-飽和度-強(qiáng)度空間? 以上研究成果將豐富和拓展超構(gòu)表面在圖像器件方面的應(yīng)用，比如實(shí)現(xiàn)有陰影信息的彩色圖像打印，開發(fā)新型全彩平面與彩色全息圖像的集成顯示技術(shù)，研制基于平面和全息圖像集成的納米隱寫信息安全技術(shù)等。同時(shí)，該工作中體現(xiàn)的相干像素設(shè)計(jì)理念也將對(duì)復(fù)雜光場(chǎng)調(diào)控問題提供新的解決思路和方案

超疏水表面具有如自潔，疏水防污等特性，使其在眾多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。透明性的引入擴(kuò)展了其在擋風(fēng)玻璃，玻璃幕墻等領(lǐng)域的應(yīng)用面。目前，透明超疏水涂層普遍存在易磨損，制作工藝復(fù)雜，缺少大規(guī)模制備的操作性，成本昂貴等缺點(diǎn)。本涂層利用長(zhǎng)鏈硅烷修飾兩種100nm粒徑以下二氧化硅溶膠直接涂覆于由膠黏劑處理過的基材表面并稍加摩擦獲得耐磨透明超疏水涂層。此涂層相較于氣相沉積，模版法，刻蝕等技術(shù)制作方法簡(jiǎn)單，步驟與用時(shí)較少，并能大面積制備，重復(fù)涂覆。同時(shí)，制備價(jià)格較低，原料低毒環(huán)保，產(chǎn)品實(shí)用性強(qiáng)。

南京工業(yè)大學(xué)粉體工程研究所在微粉及超細(xì)粉的分級(jí)方面進(jìn)行了多年的研究開發(fā)工作。開發(fā)成功了NHX系列選粉機(jī)和NHCH系列超細(xì)分級(jí)機(jī)。其中NHX系列選粉機(jī)已經(jīng)在水泥行業(yè)和其它領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著超細(xì)粉在各行各業(yè)廣泛使用，NHCH系列超細(xì)分級(jí)機(jī)也有著很廣的應(yīng)用前景。NHCH系列超細(xì)分級(jí)機(jī)具有分級(jí)效率高、分級(jí)精度好、結(jié)構(gòu)合理、投資省等優(yōu)點(diǎn)。是替代進(jìn)口的理

本項(xiàng)目主要包括超細(xì)高純氧化鋁粉體及生物醫(yī)用氧化鋯納米粉體，以納米 級(jí)、亞微米級(jí)的無機(jī)鹽、過渡金屬離子為中間原料制備，具有耐候性好、耐酸 堿腐蝕、投資規(guī)模小、附加值高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，能夠替代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。 本項(xiàng)目是通過溶膠凝膠與水熱法相結(jié)合的技術(shù)手段，使易水解的金屬無機(jī)鹽或 金屬醇鹽化合物在某種溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過水解與縮聚過程逐漸凝膠化， 再經(jīng)干燥、燒結(jié)等后處理得到超細(xì)粉末，避免了微粒的過度生長(zhǎng)以及在液相中 的團(tuán)聚，可獲得粒徑分布很窄納米級(jí)。

針對(duì)極紫外光刻機(jī)物鏡的溫管和溫控技術(shù)難題，設(shè)計(jì)和開發(fā)了針對(duì)極紫外光刻機(jī)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超精密溫控裝置，目前已應(yīng)用在半導(dǎo)體制造業(yè)及光刻機(jī)生產(chǎn)廠商、高檔數(shù)控行業(yè)和民用航天上，涉及企事業(yè)單位共30余家。研制了不同控溫精度和控溫功率的系列產(chǎn)品，采用主動(dòng)溫度控制方法，解決了單點(diǎn)溫度控制穩(wěn)定性和多通道溫度控制均勻性的問題；設(shè)計(jì)了具有功能模塊化的溫控層次結(jié)構(gòu)，解決了超精密溫控中系統(tǒng)內(nèi)外的擾動(dòng)和時(shí)滯問題，控溫速度快；研制了大功率串聯(lián)半導(dǎo)體制冷模塊，結(jié)合模糊PID控制算法，提高了收斂速度、控制精度和抗擾動(dòng)能力。項(xiàng)

本項(xiàng)目經(jīng)過多年研發(fā)，掌握了一種粉末冶金超細(xì)晶粒（均小于5微米）高強(qiáng)度鋼（抗壓強(qiáng)度達(dá)到2000MPa以上）的制備技術(shù)，該新型材料可用于高精度模具、精密齒輪、高強(qiáng)軸承等高精部件的制備。