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中國科大在納米限域毛細凝聚理論研究取得重要突破
項目成果/簡介:毛細凝聚是指在限域空間內的氣體，不必達到過飽和狀態即可發生凝聚從而轉變成液體的現象。毛細凝聚普遍發生于顆粒狀物料和多孔介質中，可極大地改變固液界面處的吸附、潤滑、摩擦和腐蝕等特性。毛細凝聚關聯了宏觀固液界面潤濕和微觀分子間力學作用，是納米限域力學的關鍵科學問題，也是當前介尺度科學的國際前沿熱點。 早在150年前，著名的英國科學家威廉·湯姆森（William Thomson，后來被冊封為開爾文勛爵）從理論上描述了毛細管內彎曲的液氣界面引起的蒸氣壓變化，被稱為開爾文方程，這是固液界面潤濕領域三大經典理論之一。數十年來，研究者致力于研究開爾文方程在納米尺度的適用性問題。然而，在極端限域條件下，通道特征尺寸與水分子大小相當，實驗觀測難度大，經典模型中采用的彎月面曲率、接觸角等概念難以準確定義，給理論分析帶來極大挑戰。 針對該問題，國際合作團隊利用二維材料構筑的納米通道開展了實驗，基于通道壁面變形表征了毛細凝聚。我校王奉超教授研究揭示了固液界面能的尺寸效應，修正了經典的開爾文方程，建立了納米限域毛細凝聚的新理論，對該極限尺度的最新實驗結果及其力學機理進行了合理解釋，闡述了固液界面力學作用在納米/亞納米尺度的毛細凝聚中扮演的重要角色，明確了經典理論方程中重要參數及邊界條件的微觀理解是介尺度固液界面科學研究的核心所在。
中國科學技術大學
2021-04-11
中國科大在InGaAs單光子探測芯片設計制造領域取得重要進展
研究團隊通過設計金屬—分布式布拉格反射器優化單光子探測器芯片的光學性能，完成低本征暗計數的單光子探測器芯片的全自主化設計與制備，實現了單光子探測器芯片的全國產化，為解決國家亟需的前沿科技問題邁進了重要一步。
中國科學技術大學
2022-06-02
中國科大在新型離子分離膜精密構筑方面取得新進展
中國科學技術大學徐銅文教授團隊在新型多孔材料分離膜精密構筑方面取得突破性進展，報道了一種具有多層次通道結構的多孔有機籠（POC）離子分離膜。
中國科學技術大學
2022-06-02
中國科大在氣體遞質高分子材料領域取得系列進展
中國科學技術大學化學與材料科學學院胡進明課題組在氣體遞質的可控遞送方面開展了系列工作，初步探索了氣體遞質高分子材料在治療炎癥和感染類疾病方面的潛在應用。
中國科學技術大學
2022-06-02
中國科大實現多種空間轉錄組分析算法的系統性評估
中國科學技術大學生命科學與醫學部瞿昆教授課題組通過設計一整套分析流程，系統性評估了16種空間轉錄組和單細胞轉錄組數據整合算法在預測基因或細胞類型空間分布方面的性能。
中國科學技術大學
2022-06-02
專家報告薈萃? | 昆明醫科大學副校長殷建忠：新醫科統領醫學教育創新加快推進西部醫學高等教育高質量發展
昆明醫科大學副校長殷建忠以“新醫科統領醫學教育創新加快推進西部醫學高等教育高質量發展”為題作專題報告。他指出，當前西部地區醫學教育仍然面臨不平衡與不充分的挑戰。
中國高等教育博覽會
2025-02-11
中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-02-01
中國科大研制一種可替代塑料的仿生可持續結構材料
項目成果/簡介:塑料制品給現代生活帶來極大便利的同時，也正造成嚴重的環境問題。大多數塑料來自于石油產品，由于其極端的穩定性，廢棄后在環境中長時間也難以降解，最終造成持續性的環境污染問題。研發一系列可持續的高性能結構材料，以部分替代石油基塑料，是該問題最有希望的解決方案之一。現有的生物基可持續結構材料都受到機械性能較差或制造過程的過于繁瑣的限制，這些因素從成本和生產規模上制約了這類材料的應用。因此，引入先進的仿生結構設計來制造新型的可持續高性能結構材料將可以極大地提高這類材料的性能，拓寬其應用范圍，加速可持續材料替代不可降解塑料的進程。近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊將仿生結構設計理念運用于高性能生物基結構材料的研制，發展了一種被稱為“定向變形組裝”的新型材料制造方法，實現了具有仿生結構的高性能可持續材料的規模化制備。通過這種定向變形組裝方法，團隊成功地將纖維素納米纖維（CNF）和二氧化鈦包覆的云母片（TiO2-Mica）復合制備了具有仿生結構的高性能可持續結構材料。所獲得的結構材料具有比石油基塑料更好的機械和熱性能，有望成為石油基塑料的替代品。該工藝過程宜于放大，產品具有良好的可加工性和豐富多變的色彩和光澤，使其可以作為一種更加美觀和耐用的結構材料有望替代塑料。 該材料具有仿珍珠母的結構設計，這種仿生設計有效地改善了材料的力學性能。珍珠母所具有的磚-泥結構，使其可以基于普通的天然物質構筑高性能的材料，并兼具高強度和高韌性的優良特性。研究人員通過多尺度的仿生結構設計和表面化學調控，成功構筑了這種兼具高強韌特點的天然生物基可持續結構材料。二氧化鈦包覆的云母片作為仿生結構中的磚塊，一方面為結構材料提供了遠高于工程塑料的強度，另一方面，還通過裂紋偏轉等仿生結構原理，大幅提高了材料的韌性和抗裂紋擴展性能，為該材料作為一種新興的可持續材料替代現有的不可降解塑料打下了堅實的基礎。
中國科學技術大學
2021-04-11
中國科大成功融合遠距離量子密鑰分發和光纖振動傳感
中國科學技術大學潘建偉、張強等與濟南量子技術研究院王向斌、劉洋等合作，實現了一套融合量子密鑰分發和光纖振動傳感的實驗系統，在完成光纖雙場量子密鑰分發（TF-QKD）的同時，實現了658公里遠距離光纖傳感，定位精度達到1公里，大幅突破了傳統光纖振動傳感技術距離難以超過100公里的限制。
中國科學技術大學
2022-06-02
中密度稻草板技術
中密度稻草板是以稻秸為原料，采用類似于木質刨花板的制造工藝，施加異氰酸酯膠粘劑制成的一種人造板，其物理力學性能達到或超過木質刨花板標準的技術要求，且不含游離甲醛，可廣泛用于家具制造、室內裝修和包裝等行業。該項成果擁有2項發明專利，并通過省級技術鑒定，獲得省級科技進步一等獎，已推廣建成3條工業化示范生產線，總產能達到15萬m3。
南京林業大學
2021-04-26