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荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現(xiàn)象引起了許多學(xué)者的極大關(guān)注。近年來國內(nèi)外關(guān)于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻(xiàn)報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術(shù)要求嚴(yán)格，進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)幾乎在短期內(nèi)難以實現(xiàn)。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現(xiàn)超疏水界面的超疏水的涂層。    目前課題組已經(jīng)成功開發(fā)了具有世界領(lǐng)先技術(shù)的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結(jié)構(gòu)，具有超疏水、超疏油自清潔性質(zhì)，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應(yīng)”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質(zhì)，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧稀＠?，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現(xiàn)自清潔、防雨功能，達(dá)到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網(wǎng)輸電支架以及風(fēng)力發(fā)電扇葉上可防止結(jié)冰；噴涂木材表面可實現(xiàn)戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現(xiàn)防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現(xiàn)自清潔等等。 此外，此種材料的生產(chǎn)無排放、無污染。課題組已經(jīng)實 現(xiàn)了小試生產(chǎn)制備，實驗室即可制備公斤級產(chǎn)品，已經(jīng)能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠?qū)κ秤糜?、?dǎo)熱油、甲苯、氯仿等實現(xiàn)超疏油；通過簡單調(diào)整可實現(xiàn)只超疏水但親油，噴涂后的織網(wǎng)可對油水兩相實現(xiàn)快速、簡便的油水分離。該技術(shù)已申請四項相關(guān)國家發(fā)明專利，目前正在積極與相關(guān)應(yīng)用企業(yè)合作，推廣該產(chǎn)品的市場應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種自復(fù)位金屬耗能拉索，包括復(fù)位耗能單元、通過連接單元與所述復(fù)位耗能單元連接的拉索筋材，復(fù)位耗能單元包括外槽、設(shè)置在所述外槽上端開口中的軸心管、并排設(shè)置并固定安裝在外槽中的兩個倒U形軟鋼、由所述兩個倒U形軟鋼夾持并與之固定連接的軸心托板、設(shè)置在外槽中并套在軸心管上的蝶形彈簧組。受拉筋穿入筋底連接頭和筋頂連接頭后兩端被筋底錨頭和筋頂錨頭錨固，筋底連接頭連接軸心管，筋頂連接頭連接底端連接頭，全拉索通過底端和頂端連接頭與待加固結(jié)構(gòu)相連。本發(fā)明能降低自復(fù)位耗能支撐的自重和成本、充分利用高強(qiáng)材料強(qiáng)度和提高支撐耗能穩(wěn)定性。

新型自復(fù)位抗震結(jié)構(gòu)體系（包括自復(fù)位框架、墻及拉索結(jié)構(gòu)），使結(jié)構(gòu)具備了較好的復(fù)位能力和耗能能力，在強(qiáng)震作用下能夠避免或顯著減少結(jié)構(gòu)的殘余變形、損傷和震后經(jīng)濟(jì)損失?；诘卣痦g性設(shè)計理念，將后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)和摩擦耗能技術(shù)相結(jié)合，發(fā)明了一組新型自復(fù)位抗震結(jié)構(gòu)體系。其中，后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋和附加的摩擦耗能件分別給結(jié)構(gòu)提供了復(fù)位能力和耗能能力。本項目發(fā)明的新型自復(fù)位抗震結(jié)構(gòu)體系主要用于具有高性能設(shè)計目標(biāo)的新建建筑以及既有建筑結(jié)構(gòu)的抗震加固或性能提升，還可以應(yīng)用于橋梁工程等領(lǐng)域，以及減震阻尼器、自復(fù)位橋墩等產(chǎn)品的開發(fā)。

研究方向：電膜分離過程在水質(zhì)凈化、純化、廢水深度處理和特種化 工分離中的應(yīng)用；膜法清潔生產(chǎn)技術(shù)；新型集成膜過程的開發(fā)及應(yīng)用 研究（純水與超純水制備、水深度軟化、海水及苦咸水淡化、基于“膜 -電”耦合的有機(jī)酸、有機(jī)堿。 項目簡介： 安全飲水正在成為國內(nèi)局部乃至全局性的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，相應(yīng)地，近 年來凈水器領(lǐng)域呈爆發(fā)性增長，年市場總額已超過 100 億元，長三角 地區(qū)部分城市家庭普及率已超過三成。然而，目前國內(nèi)外商品凈水器 均存在一些關(guān)鍵的難以克服的共性缺陷。一是二次污染問題，或來自 于一定時間的設(shè)備停用而導(dǎo)致的內(nèi)部微生物滋生，或來自于部分濾芯 的未及時更換；二是基于吸附或釋放原理的濾芯與基于膜過濾的濾芯 的功能不匹配問題，如所制水并沒有足夠的水力停留時間。這均使得 凈水器的產(chǎn)水安全性仍難以保證。 本項目針對上述 2 個關(guān)鍵行業(yè)共性問題，開發(fā)新型高端自潔凈凈 水器，徹底杜絕二次污染的可能，同時使得水力停留時間較現(xiàn)有水平 延長 80-100 倍，由此開發(fā)面向家用、商用和集團(tuán)用的各系列安全飲 水設(shè)備和服務(wù)，以創(chuàng)新技術(shù)保證飲水安全。 市場應(yīng)用前景： 此項目產(chǎn)品市場屬于消費(fèi)市場，目前已迅速發(fā)展壯大。本項目產(chǎn) 品定位于單機(jī)價格 5000 元以上的高端市場，在基于創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新 營銷模式的核心競爭力基礎(chǔ)上，年營業(yè)額有望快速突破億元大關(guān)，在 3-5 年內(nèi)達(dá)到 5 億元以上。 投資估計：固定資金投入：1000 萬元；流動資金投入：2000 萬元。 經(jīng)濟(jì)和社會效益：企業(yè)年產(chǎn)值迅速上億；提供充分安全保證的凈 水、飲水技術(shù)與產(chǎn)品。 

一、 項目簡介荷葉出淤泥而不染的自清潔性能、蛾翅膀表面的自清潔性能、水黽的腿在水面上自由行走而不下沉、魚體表面在油污污染的水中保持自身清潔等一系列自然界中的超疏水、超雙疏現(xiàn)象引起了許多學(xué)者的極大關(guān)注。近年來國內(nèi)外關(guān)于超疏水、超雙疏的研究都有大量文獻(xiàn)報道。然而依照這些方法制備超疏水/超雙疏涂層的成本非常高且技術(shù)要求嚴(yán)格，進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)幾乎在短期內(nèi)難以實現(xiàn)。2013年美國Ultra-ever Dry公司推出了世界首款，迄今為止也是唯一一家通過簡單噴涂即可實現(xiàn)超疏水界面的超疏水的涂層。目前張旭教授課題組已經(jīng)成功開發(fā)了具有世界領(lǐng)先技術(shù)的超雙疏、自清潔涂層，此種納米涂層模擬荷葉表面結(jié)構(gòu)，具有超疏水、超疏油自清潔性質(zhì)，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應(yīng)”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質(zhì)，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧?。例如，直接噴涂在衣物、鞋帽、帳篷表面可實現(xiàn)自清潔、防雨功能，達(dá)到免清洗作用，并具有織物原有的透氣性；噴涂在高壓電網(wǎng)輸電支架以及風(fēng)力發(fā)電扇葉上可防止結(jié)冰；噴涂木材表面可實現(xiàn)戶外的防潮、防霉；噴涂電路板上可實現(xiàn)防水、防潮；噴涂在高層建筑物表面可實現(xiàn)自清潔等等。此外，此種材料的生產(chǎn)無排放、無污染。張旭教授課題組已經(jīng)實現(xiàn)了小試生產(chǎn)制備，實驗室即可制備公斤級產(chǎn)品，取得了目前已知除美國Ultra Ever-dry公司以外全球唯一能夠公斤級制備超雙疏、自清潔涂層的技術(shù)，并在一些方面超過該公司產(chǎn)品，例如已經(jīng)能夠突破超雙疏涂層白色限制，得到各種顏色的超雙疏涂層；能夠?qū)κ秤糜汀?dǎo)熱油、甲苯、氯仿等實現(xiàn)超疏油；通過簡單調(diào)整可實現(xiàn)只超疏水但親油，噴涂后的織網(wǎng)可對油水兩相實現(xiàn)快速、簡便的油水分離。該技術(shù)已申請四項相關(guān)國家發(fā)明專利，目前正在積極與相關(guān)應(yīng)用企業(yè)合作，推廣該產(chǎn)品的市場應(yīng)用。二、 項目技術(shù)成熟程度已實現(xiàn)實驗室的小試制備（5L反應(yīng)釜）。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）噴涂在材料表面對油（食用油、導(dǎo)熱油、甲苯、氯仿等）和水接觸角大于150度，滾動角小于10度，耐受溫度使用溫度范圍可以在-34℃~149℃之間，目前已申請四項國家發(fā)明專利。四、 市場前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場分析等）此種納米涂層模擬荷葉表面結(jié)構(gòu)，具有超疏水、超疏油自清潔性質(zhì)，利用簡單噴涂可在布料、木材、紙張、金屬、建筑等材料表面，快速形成“荷葉效應(yīng)”界面，并具有耐紫外線和一定的耐磨性質(zhì)，具有自清潔、防水、防腐蝕、防凍、減阻、油水分離等作用，在建材、化工、石油、國防軍事、能源等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧?。在早期，人們對于如何防水、防油一直以來都是熱衷討論的話題，畢竟沒有人會愿意打掃廚房里各種油污，或者自己的手機(jī)掉進(jìn)水里當(dāng)場報銷損失慘重。各色疏水、疏油涂層幾乎成為人們生活中不可或缺的化學(xué)用品，小到手表、雨傘，大到航海航天，都可以找到疏水、疏油涂層的身影。例如:  ? 能源行業(yè)我國南北交界地區(qū)冬季長出現(xiàn)凍雨現(xiàn)象，結(jié)冰對風(fēng)力發(fā)電扇葉、高壓輸電線支架產(chǎn)生很大的影響，該涂層的超疏水的微小滾動角可使材料表面無水存留，避免材料表面結(jié)冰。此外，自清潔作用在太陽能電池板上的應(yīng)用也具有廣闊的空間。? 油水分離我們開發(fā)的超雙疏涂層之一超疏水親油涂層噴涂在普通紗網(wǎng)上，普通篩網(wǎng)即可具有油過、水不過的特點(diǎn)。紗網(wǎng)親油，因此油能輕易通過篩網(wǎng)，而織網(wǎng)表面超疏水、極小滾動角，水在織網(wǎng)表面迅速流走，達(dá)到油水分離作用。如果在普通瓶子口蒙上該種紗網(wǎng)可在油水混合液撈取，只有油能進(jìn)入瓶子中（如圖所示）。? 軍事國防噴涂有超雙疏涂層的織物具有自清潔作用，同時涂層滲透到織物中增加了其耐磨性，更為重要的是能夠保證織物的透氣性，因此可制成作戰(zhàn)服、野外帳篷、背包、手套等等戶外用品 。此外超雙疏涂層在防腐、防凍、防潮方面對武器裝備無疑具有最強(qiáng)保護(hù)作用。? 日用品超疏水雨衣、雨傘使使用過的雨具，無水積存，直接收納放入背包中；噴涂超疏油涂層的抽油煙機(jī)可滴油不沾全部回收；噴涂在廁所衛(wèi)浴上可有效避免尿垢的產(chǎn)生。? 建筑物自清潔我們開發(fā)的超雙疏自清潔涂層具有抗紫外線作用，對戶外墻體具有較強(qiáng)的粘附性，同時開發(fā)出彩色超雙疏自清潔涂層，對高層建筑具有自清潔作用。? 防腐、防潮作用我們已經(jīng)進(jìn)行了初步的應(yīng)用嘗試，噴涂超雙疏涂層的金屬在濃酸中具有一定的抗腐蝕作用；由于極小的滾動角，對戶外的金屬制品具有很強(qiáng)的抗腐蝕作用；噴涂在木材表面可達(dá)到防腐、防潮的作用。? 船舶行業(yè)：如果船體噴涂上超疏水涂層，船只行駛過程中與水的摩擦?xí)蟠蠼档?，這樣對燃油就會節(jié)省很多，海藻之類吸附在船底的現(xiàn)象也會減少很多，對于船舶的護(hù)理會減輕很多工作，其實也是減少成本。船舶方面，目前船只有一半以上的驅(qū)動能是被船體與水之間的摩擦消耗掉的。如果能通過特殊涂層在船體表面形成空氣膜，船與水摩擦而造成能耗則能降低10％，因而可以大量節(jié)省燃油。一般船舶航行中受到的阻力有3種,即船體運(yùn)動引起的興波阻力、產(chǎn)生旋渦引起的旋渦阻力以及由于水和船體之間接觸產(chǎn)生的摩擦阻力.在這3種阻力中,對于油船那樣的低速肥大型船舶,摩擦阻力要占全部阻力的80%以上,而對通常的貨船約占70%的比例。因此,降低摩擦阻力是一項重要的技術(shù)。 應(yīng)用在航海以及航天事業(yè)，以減小因為液體產(chǎn)生的阻力，達(dá)到節(jié)能環(huán)保且高效轉(zhuǎn)換動能的效果。? 電子元件行業(yè)可以應(yīng)用在真正防水的電子元件上，或者是需要經(jīng)常接觸帶腐蝕性液體的工作人員，這款涂層的誕生不得不說是一個福音，例如一些電子原件需要進(jìn)入到水中、高溫中、冰塊中、油中等一些特殊環(huán)境工作，有了超雙疏涂層，就不用擔(dān)心了，可有效解決問題。  在電子元件上覆蓋厚度遠(yuǎn)比人類頭發(fā)直徑小的薄膜涂層后，水無法真正接觸到關(guān)鍵電子元件，也就不能對其造成損害。 通信設(shè)備其它室內(nèi)室外設(shè)備都可以使用，延長壽命，使用功效不會降低，免受雨水的干擾。  五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）可面談六、 生產(chǎn)設(shè)備常規(guī)反應(yīng)釜，無三廢排放；噴涂設(shè)備七、 效益分析目前全球唯一生產(chǎn)廠商美國Ultra-ever Dry推出的超疏水涂層價格為：底層涂層約人民幣70萬/噸、表層涂層人民幣140萬/噸。八、 合作方式共同開發(fā)市場。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）聯(lián)系人：張旭 博士/教授河北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院高分子科學(xué)與工程系天津市紅橋區(qū)光榮道8 號E-mail：[email protected]：022-60200443

2025年4月14日，天津市科技創(chuàng)新發(fā)展中心官方微信公眾號“天津市科技創(chuàng)新發(fā)展中心”以《推進(jìn)主題教育成果轉(zhuǎn)化 賦能黨建業(yè)務(wù)融合發(fā)展》為題對我校進(jìn)行了報道。