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近幾年，硅基集成電路的速度遭遇瓶頸、停滯不前，解決的辦法之一是引入光子學(xué)器件，部分取代電子學(xué)集成電路中的信號處理和互聯(lián)器件，這就要求光子學(xué)器件具有像電子學(xué)集成那樣的小尺度和三維集成能力，同時具有和電子學(xué)集成兼容的制備工藝。這些要求使得光電混合集成面臨巨大的挑戰(zhàn)，是一個世界性的難題。 光學(xué)所張家森教授團隊與信息科學(xué)學(xué)院彭練矛教授團隊合作，提出了基于表面等離激元和碳納米管的三維光電混合集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)與現(xiàn)有的COMS制備工藝兼容，可以實現(xiàn)光子學(xué)和電子學(xué)的三維集成和互聯(lián)，為解決集成電路的速度瓶頸提供了一種方法。他們演示了幾種集成回路，包括在片光操控回路、波長和偏振復(fù)用回路和具有COMS信號處理電路的集成模塊。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 這種三維集成系統(tǒng)的優(yōu)點包括：1. 使用低溫COMS兼容制備工藝，可以在單片集成回路中集成光子學(xué)模塊、電子學(xué)信號處理系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)；2. 利用具有原子厚度的碳納米管材料以及金屬工藝，使得光子學(xué)集成和電子學(xué)集成在材料上兼容；3. 基于表面等離激元使得光子學(xué)器件尺度可以和電子學(xué)器件尺度相近，便于集成；4. 碳納米管的工作波段可以覆蓋整個通訊波段，這是硅材料無法做到的；5. 光電探測器工作于光伏模式，可以減小能耗。該工作是首次利用原子厚度材料實現(xiàn)三維光電混合集成，可以實現(xiàn)更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同時，有可能解決電子學(xué)集成回路在速度上的瓶頸。 上述實驗結(jié)果近期發(fā)表于最新一期《自然 電子學(xué)》雜志。 相關(guān)文獻：Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質(zhì)的石墨烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價值和實用意義的重大挑戰(zhàn)。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動，此現(xiàn)象為國內(nèi)外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應(yīng)用價值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換與存儲等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。

成果描述：結(jié)合運用膠原化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、再生醫(yī)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的理論和方法，構(gòu)建了以經(jīng)過生物型交聯(lián)劑“氧化海藻酸鹽”交聯(lián)改性的豬皮膠原纖維本體支架（porcine acellular dermal matrix, PADM ）為底層，仿貽貝黏附蛋白“Dopamine”的聚多巴胺 （PDA ）為中層，膠原為表面生物活性層的“三明治”型膠原基復(fù)合硬腦膜，解決了單一材質(zhì)的膠原硬腦膜力學(xué)性能不佳，的宿主組織親和力不夠，促細胞增殖、組織再生能力不足以及耐酶解性能不足等問題；這是一種新型的硬腦膜，為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商品化提供了技術(shù)支撐。市場前景分析：膠原，具有三股螺旋結(jié)構(gòu)，具有能夠促進細胞生長、可生物降解，且生物相容性與機械力學(xué)性能良好等優(yōu)點，已廣泛用于化妝品、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域。豬皮膠原纖維本體支架（porcine acellular dermal matrix, PADM）作為一種天然來源的生物衍生材料，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)與組織工程領(lǐng)域。根據(jù)中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會對全國三甲醫(yī)院及部分二甲醫(yī)院的調(diào)查，保守估計全國年顱腦手術(shù)量在 26~40 萬例，且每年手術(shù)量都有一定比例的增長，如果全部顱腦手術(shù)中，60%采用植入人工硬腦膜，保守計算顱腦修復(fù)膜市場的潛在需求將超過 5 億人民幣，硬腦膜需求量不斷攀升，豬皮來源廣泛，價格低廉，以豬皮為原材料制備的膠原基復(fù)合硬腦膜具有巨大的市場潛力。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1．固體產(chǎn)品： 外觀：潔白或乳白色，厚度均勻無異味 水分含量：10-13% 2. 膠原含量：83.4% 3. 細胞毒性評價：≤1級 4. 體內(nèi)降解時間：＞120天 5. 原發(fā)性刺激指數(shù)：0.3 國內(nèi)領(lǐng)先。

具有較大可逆形變功能的彈性材料在各種工程應(yīng)用中具有廣泛需求。然而，當(dāng)溫度顯著降低時，材料延展性或彈性通常會受到損害。到目前為止，還沒有材料能夠?qū)崿F(xiàn)在外太空等深低溫下具有高彈性。近日，南開大學(xué)陳永勝團隊報道了一種三維交聯(lián)的石墨烯材料，在4K的深低溫到1273K的高溫溫度區(qū)間材料超彈性行為幾乎不變。在4K超低溫條件下，具有與室溫相同的力學(xué)性能：幾乎完全可逆的超彈性行為（高達90％的應(yīng)變），楊氏模量不變，泊松比接近零，循環(huán)穩(wěn)定性好。原位實驗和模擬結(jié)果表明，這種超彈性得益于獨特結(jié)構(gòu)的協(xié)同結(jié)果：單個石墨烯片層的本征彈性和片層之間的共價連接。

團隊目前主要產(chǎn)品有：?（1）三維彩色測量系統(tǒng)：基于光柵投影的三維測量技術(shù)，獲取被測物體的三維彩色信息。可以用于工業(yè)級高精度測量，電影、游戲等行業(yè)中的人物、場景建模。（2）三維快速測量系統(tǒng)：可實現(xiàn)快速測量，獲取物體三維動態(tài)數(shù)據(jù)，適用于工業(yè)有限元分析、動畫人物動作捕捉等應(yīng)用。系統(tǒng)整體性能達到國際先進水平。（3）三維微小測量系統(tǒng)：利用遠心鏡頭獲取微小物體的三維點云數(shù)據(jù)。可用于工業(yè)微小器件尺寸、材料形變測量、三維指紋識別、三維生物特征識別領(lǐng)域。（4）（門禁/閘機）三維安檢人臉識別系統(tǒng)：將三維快速測量系統(tǒng)與自主開發(fā)的三維人臉識別軟件有機結(jié)合，集自動人臉檢測、自適應(yīng)調(diào)光、三維測量與識別、身份認證為一體，構(gòu)成可實時進行三維人臉測量與識別的自動化系統(tǒng)（門禁，閘機為應(yīng)用場景之一）。

能源日益緊缺、污染日益嚴重、氣候劇變，人類面臨空前的能源危機和環(huán)境危機，人們認識到能源供應(yīng)也必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。在可再生能源中，光伏發(fā)電具有獨特優(yōu)勢和機遇。它是利用量子力學(xué)原理，直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，具有高效、無污染、取之不盡、應(yīng)用靈活、性能可靠等優(yōu)勢。雖然光伏發(fā)電已有很大進展，但作為主要能源還有較遠距離，其主要原因是太陽能電池的價格仍然較高、光電轉(zhuǎn)換效率還不夠高。所以降低成本，提高光電轉(zhuǎn)換效率依然是發(fā)展光伏發(fā)電的永恒課題。太陽能電池已經(jīng)歷三代的發(fā)展。然而，第一代晶硅太陽能電池耗材太多，進一步降低成本的空間已很少；目前第二代薄膜太陽能電池因電池效率較低、穩(wěn)定性差等問題，嚴重限制了其推廣。新概念第三代高效太陽能電池是繼晶硅和薄膜太陽能電池之后發(fā)展的新型太陽能電池，采用不同于常規(guī)太陽能電池的材料和工作原理，達到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界極大興趣，并已成為研發(fā)熱點。

本發(fā)明提供了一種用于三層結(jié)構(gòu)薄膜的接料裝置，包括接料底板，設(shè)置在接料底板的一相對兩側(cè)，用于提供粘結(jié)膠帶的粘結(jié)膠帶組件；設(shè)置在接料底板的另一相對兩側(cè)，用于對接薄膜整齊對位的膠帶糾偏組件；設(shè)置在接料底板上用于接料時固定對接薄膜的壓合組件；以及設(shè)置在接料底板上方用于夾持三層結(jié)構(gòu)薄膜各層的夾持組件。本發(fā)明實現(xiàn)三層結(jié)構(gòu)薄膜的分層對接，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于實現(xiàn)。

"能源日益緊缺、污染日益嚴重、氣候劇變，人類面臨空前的能源危機和環(huán)境危機，人們認識到能源供應(yīng)也必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。在可再生能源中，光伏發(fā)電具有獨特優(yōu)勢和機遇。它是利用量子力學(xué)原理，直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，具有高效、無污染、取之不盡、應(yīng)用靈活、性能可靠等優(yōu)勢。雖然光伏發(fā)電已有很大進展，但作為主要能源還有較遠距離，其主要原因是太陽能電池的價格仍然較高、光電轉(zhuǎn)換效率還不夠高。所以降低成本，提高光電轉(zhuǎn)換效率依然是發(fā)展光伏發(fā)電的永恒課題。 太陽能電池已經(jīng)歷三代的發(fā)展。然而，第一代晶硅太陽能電池耗材太多，進一步降低成本的空間已很少；目前第二代薄膜太陽能電池因電池效率較低、穩(wěn)定性差等問題，嚴重限制了其推廣。新概念第三代高效太陽能電池是繼晶硅和薄膜太陽能電池之后發(fā)展的新型太陽能電池，采用不同于常規(guī)太陽能電池的材料和工作原理，達到高效、低成本、高可靠的目的，已引起科研界極大興趣，并已成為研發(fā)熱點。 "

混凝土減水劑是混凝土配制中核心的材料之一，研制出性能良好的混凝土減水劑是高性能混凝土技術(shù) 光學(xué)純的聯(lián)萘二甲酸及其衍生物是不對稱催化反應(yīng)的重要催化劑和合成中間體。目前國內(nèi)價格都在 的關(guān)鍵。聚羧酸高效減水劑是當(dāng)前混凝土行業(yè)的第三代高效減水劑，我國自2003年開始研究推廣至今，其 1000元人民幣/克以上，且并非商業(yè)可得，其合成研究具有一定的應(yīng)用前景和商業(yè)價值。現(xiàn)有大規(guī)模制備 應(yīng)用已經(jīng)日益普及且市場競爭日漸激烈。現(xiàn)有國內(nèi)常規(guī)方法生產(chǎn)的聚羧酸減水劑與水泥、摻和料、砂石等 手性聯(lián)萘二甲酸主要通過手性拆分，不足之處是拆分劑用量大，成本較高，有些拆分劑還有毒性。從手性 地材存在著適應(yīng)性的問題。針對以上問題，我們開發(fā)出室溫合成生產(chǎn)第三代聚羧酸高效減水劑。 聯(lián)萘原料出發(fā)制備聯(lián)萘酸，路線簡潔，但反應(yīng)條件控制嚴格，有時還使用到高毒性的CO氣體。

本發(fā)明公開了一種多機器人三維幾何地圖的融合方法,包括:把待融合的三維幾何地圖投影成二維的柵格地圖;采用圖像配準算法對柵格地圖進行融合,得到柵格地圖之間的旋轉(zhuǎn)參數(shù);對三維地圖施行旋轉(zhuǎn)變換,采用三維點集配準算法進行三維幾何地圖的融合。本發(fā)明多機器人三維幾何地圖的融合方法,通過考慮三維地圖中的幾何特征信息,結(jié)合二維地圖融合和三維點集配準算法,完成多機器人三維幾何地圖的融合,明顯了改進三維幾何地圖融合的準確性。本發(fā)明多機器人三維幾何地圖的融合方法主要用于在多機器人同時定位與地圖重建應(yīng)用中,對單個機器人所創(chuàng)建的局部地圖進行融合以形成全局地圖。