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高等教育領域數字化綜合服務平臺
AI機器學習技術加速功能新材料的研發
1.痛點問題
新材料的設計與研發往往面臨挑戰：急需的新材料難以快速篩選設計，而設計出的新材料又難以找到高效且低成本的合成配方，擁有合成配方的新材料又會面臨規模化的長周期探索。根據國家工業和信息化部對30余家大型骨干企業調查結果顯示，130種關鍵材料中，有32%國內完全空白、54%雖能生產，但性能穩定性較差、只有14%左右可以完全自給，亟需新思路來解決我國新材料研發難題。本項目著眼于新材料研發，希望通過創建目前業內空白的智能化新材料研發范式，引領行業智能材料開發自動化服務與工藝的開發。
在數字化、智能化浪潮中，國家和各行業的產業界都非常看重科研的智能化升級。通過持續的交流與調研，我們發現許多企業和研發團隊目前對智能研發存在大量潛在需求，而智能研究服務與工藝的同類競品極少。因此，清華智研將作為一家高新科技企業，以AI賦能研發（AIEmpoweringResearch&Development）為使命，組建國際頂尖水平團隊，向國內引進并自主開發世界前沿的AIforScience技術，打造世界級的AI未來實驗室（World-ClassAIFutureLab）。
2.解決方案
本技術為新材料研發數字化智能服務平臺，可在材料研發過程中對各個尺度以及不同研發階段下進行智能化的加速及分析服務。以各種人工智能算法為核心，如主動學習算法，圖神經網絡，卷積神經網絡等，我們根據不同材料體系的尺度包括三大方面：1.針對分子及晶體等微觀尺度的功能材料研發，設計智能化的深度學習系統。2.針對二維功能材料及其功能性器件、催化劑、膜材料等宏觀尺度，設計智能化的深度學習系統。3.針對功能材料研發的表征儀器等平臺尺度，設計智能化的系統解決方案。這些智能化解決方案能極大地加速新材料尤其是碳中和相關材料的研發速度，從而大大地降低研發成本與時間，為企業獲得有競爭優勢的科研壁壘。
自動化和人工智能助力未來智能實驗室的方方面面，從樣品制備（稱量固體、添加液體、超聲處理.等)，到合成（分配液體，控制溫度，混合，測量pH值，干燥等)、表征（氣相色譜，高效液相色譜，分光光度法等)，通過自動化/機器人的輔助，可以有效提高可重復性，提高信噪比，加快實驗速度。通過人工智能技術，將實驗數據轉換為可操作的智能指導，快速瀏覽并利用復雜的數據，提升認知能力。
智能化研發平臺
3.合作需求
擬成立公司推動該項成果的產業化進程，希望對接
1）工程化、產品化所需的資源；
2）新能源、新材料領域合作企業。
清華大學
2022-09-23
高性能塊體鋁基原位納米復合材料
項目簡介鋁基原位（ In-situ）納米復合材料是以鋁合金為基體、反應合成納米陶瓷顆粒為增強體的新興高性能納米復合材料，獨特的原位納米增強體、復雜的陶瓷顆粒/金屬鋁合金界面結構、 復合構型特征等結構特點，賦予其高的比強度、出色的抗疲勞能力、良好的耐熱性、耐磨性以及高阻尼等結構-功能一體化特性，在航空航天、國防軍事、交通運輸、電子信息和精密儀器等高技術領域具有廣闊的應用前景，成為納米材料與金屬材料交叉領域中新興的高性能復合材料之一。然而，該材料涉及到原子物理、凝聚態物理、化
江蘇大學
2021-04-14
可切削加工的納米復相陶瓷材料
項目簡介陶瓷材料具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、電絕緣等一系列優點。但是，其質地脆硬，難以機械切削加工。利用納米復合技術，在氧化鋁、碳化硅、氮化硅等陶瓷基體中，原位添加形成納米可切削相，制備出納米復相可加工陶瓷，能夠用普通刀具車削、銑削、鉆孔，制造形狀復雜、尺寸精密的陶瓷部件。近年來，在國家 863 項目支持下，本課題組致力于高性能可加工陶瓷材料的研發工作，采用濕化學方法，結合熱壓或常壓燒結，制備出多種可加工陶瓷材料及部件，保持了陶瓷材材的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕和電絕緣性能，
江蘇大學
2021-04-14
高性能壓電材料的組成設計及工藝優化
? 本成果發展了鈳鐵礦/鎢錳鐵礦前驅體預合成法，獲得了應用于多層陶瓷電容器工業、具有較大的介電常數、較小的介電損耗的PFN、PScN基鐵電陶瓷新配方。通過添加第二相形成固溶體和摻雜燒結助劑的方法，在常壓下燒結獲得了具有高致密度、高性能的(Na1-xKx)NbO3（NKN）基無鉛壓電陶瓷。通過檸檬酸鹽法制備了Li摻雜的BZT-BCT納米陶瓷，有效地降低了陶瓷的煅燒溫度，制備的
常州大學
2021-04-14
新型超高溫材料合成與智能制造技術
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
高溫是很多新材料及制造過程的必須，因為高溫下很多反應才能夠發生并且更快速的發生。然而現有高溫合成與制造技術有以下缺點：
1、溫度有限；
2、升降溫慢；
3、能源時間成本高；
4、過程開發和控制不智能等。
高溫可以實現毫秒或者秒級的材料制造，從而大大加速了材料開發制造過程，允許在短時間內合成制造出大量產品并收集其信息及數據，通過對數據的處理分析，利用機器學習及人工智能的方法去指導新材料開發及智能制造過程，實現材料開發與制造的智能化升級。
華中科技大學
2022-07-26
納米水處理材料及其資源化處理技術
研究內容 ：本課題主要進行了納米材料的制備研究、納米改性聚合鋁 的制備及其在廢水處理中的應用、 納米改性陶粒的制備及其在廢水處理中 的應用等三方面進行了研究。 其中納米改性聚合鋁的制備及其在廢水處理 中的應用主要展開了納米改性聚合鋁的制備、混凝處理生活污水的結果、 混凝處理靛藍印染廢水、混凝處理混合印染廢水等四方面進行了研究；納 米改性陶粒的制備及其在廢水處理中的應用主要展開了國產普通陶粒理
南昌大學
2021-04-14
基于生物材料的納米藥物基礎與轉化研究
載藥量高達到400%（w/w）的多功能納米載體
一、項目分類
重大科學前沿創新、關鍵核心技術突破、顯著效益成果轉化
二、成果簡介
南京大學醫學院胡一橋教授和吳錦慧教授科研團隊，圍繞生物材料的理化及生理特性，聚焦藥物臨床治療的關鍵科學問題和難題，首創“單元-多維”生物材料成形理論，突破了“超強疏水/高比重”物質的高效負載、體內傳輸、體外貯存三大關鍵科學技術難題，構建了載藥量高達到400%（w/w）的多功能納米載體。
研究成果發表在Nature BME，Nature Communication、PNAS、Science Advances上，并獲得教育部技術發明一等獎、教育部自然科學一等獎、江蘇省發明專利金獎。據此項研究成果，建立了“Bottom-Up”的規模化制備生物納米藥物的生產線，完成了以蛋白類生物材料為載體的抗腫瘤靶向藥物的規模化制備和臨床研究，相關藥物1項在臨床試驗，1項獲得NMPA的批準上市。有效的解決了進口類似品種價格高，患者無法承受的問題。
南京大學
2022-08-12
多種高效分子篩材料的低成本制備
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
分子篩是指具有規則分子級別孔道結構的結晶硅鋁酸鹽，廣泛應用于催化與吸附分離工業過程。對于工業結構革新和綠色環保化工具有十分重要的意義。
我們長期從事分子篩材料的研究和開發工作，目的有多種先進的分子篩材料得以推出。
1應用于甲醇制烯烴反應的分子篩催化材料
我們基于對甲醇制烯烴反應與失活機理的理解，成功設計AlPO-34催化劑。AlPO-34骨架雜質量級的Si可產生痕量Brønsted酸中心，與反應物甲醇作用形成痕量苯基碳正離子進而引發烴池路線實現甲醇制烯烴反應，同時大大降低了甲醇制烯烴二次反應的發生。與工業化催化劑SAPO-34相比，AlPO-34將甲醇制烯烴反應中低碳烯烴收率提高一到兩個百分點，穩態壽命提高一倍。根據目前所開車的60萬噸MTO裝置的經濟效益測評,低碳烯烴收率每提高一個百分點,每年的凈利潤便可提高6000萬元（授權發明專利：ZL201110226964.4）。
2分子篩超薄納米片材料
分子篩超薄納米片具有短的孔道和較開放的晶穴,在保持分子篩擇形效果的同時可以有效降低客體分子的擴散阻力，在催化與吸附分離方面表現出更高的性能，受到廣泛的關注。我們使用便宜易得的模板劑與阻隔劑，成功制備了b軸取向的50納米以下的MFI分子篩納米片，其生產成本不足目前文獻報道的五分之一，產率高達80%，此方法極具工業應用前景。目前，該技術相關的發明專利已提交，處在審查階段。
3Lewis酸分子篩的規模化制備
我們開辟全新的方法，通過合成后處理技術將Sn、Zr等孤立金屬離子引入分子篩骨架，成功制備出一系列Lewis酸分子篩材料，并將其應用在多種催化反應中。其中，Sn-分子篩與Zr-分子篩在環氧化合物開環反應中表現出極其優異的性能，具有工業應用前景（授權發明專利：ZL201410169234.9；ZL201410620863.9）。
4應用于煙氣脫硝Fe-分子篩催化劑的直接合成
Fe-分子篩催化劑是新一代煙氣脫硝催化劑，其綜合性能已經可以與傳統V2O5-WO3/TiO2體系相媲美，且避免了使用高毒性組分V2O5所產生的環境污染問題，在歐美發達國家已得到推廣應用。我們成功開發原位晶化法，一步直接制備Fe-分子篩，解決了Fe-分子篩制備復雜，重現性差的問題，同時大大降低Fe-分子篩的生產成本，所制備樣品在煙氣脫硝反應中表現出優于Johnson Matthey產品的性能（CN201410527707.8）。
南開大學
2022-07-29
高效節能低密度 C/C 硬化保溫材料
保溫材料在高溫爐內的作用是在有效使用發熱元件給予爐內熱量的基礎上，以進一步節能降耗，保護爐體等為目的，所以工業生產對具有高性能的保溫材料有著迫切的需求。高溫爐目前仍采用傳統的軟炭氈作為爐體內部的保溫材料，對于軟炭氈來說，具有隨意拼接以及容易裁剪，柔韌性好，操作方便等優點，但是，該材料彈性較大，在爐內占有的空間也較大，所以就減小爐內的有效體積，降低了生產效率。另一方面，軟炭氈在使用過程中容易產生粉塵，在使用一段時間后短纖維出現脫落、掉塊以及粉化等缺陷，產生的導電炭微粒會造成發熱體短路，還
江蘇大學
2021-04-14
鑄態 QT600-10(7)球墨鑄鐵材料
高速鐵路動車組、大功率機車的重要鑄造零件如吊架、制動杠桿、連接桿等要求使用 QT600-7 鑄態球墨鑄鐵材料(強度≥600MPa、伸長率≥7%),該材料要求具備鐵素體球墨鑄鐵高伸長率和珠光體球墨鑄鐵高強度的綜合性能。 QT600-3 材料強度指標與 QT600-7比較接近,伸長率指標不能滿足 QT600-7 的要求,而 QT500-7 的強度指標又無法滿足QT600-7 的要求。因此,要生產出滿足 QT600-7 材料要求的球墨鑄鐵件,無法采用國內外的標準牌號材料和成熟的工藝參數。球墨
江蘇大學
2021-04-14