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一、 項目簡介電磁生物效應主要研究生物體在電磁場下所產生的與生命現象有關的響應。實驗室建立了工頻電磁場環境、特高壓輸電環境等電磁生物效應研究平臺，開展了工頻強磁場對正常細胞和腫瘤細胞的作用影響、特高壓輸電對生物體的作用研究，進行動物實驗，研究電磁場對生物體細胞和組織器官的影響。實驗室開展了人體植入器件無接觸能量傳輸研究，建立了小型無線傳能實驗系統，實現了系統的微型化，并對系統工作時對人體產生的生物效應進行了研究。二、 項目技術成熟程度電磁仿生屬于功能仿生，集電路設計、電磁兼容與防護、電磁生物效應、仿生技術于一身，研究和模擬生物體的結構、功能、行為及其調控機制，為工程技術提供新的設計理念、工作原理和系統構成。實驗室開展了基于仿生原理的電磁防護自修復技術的攻關研究。通過研究生物體電磁信息傳遞及抗擾機理，建立電磁仿生防護模型，探尋從模型到電路設計的領域轉換方法，為實現復雜電磁環境下電子系統的仿生防護奠定基礎，該研究獲得總裝備部“十二五”預研項目“XXXXX”資助。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）近年來完成河北省自然科學基金重大項目1項，承擔其它省部級項目5項，發表論文數十篇，其中大部分被SCI、EI檢索，申請專利2項，已批準1項。四、 高清成果圖片3-4張小型無線傳能系統實驗平臺

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，基于這種策略構筑了一種可持續新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯從而構筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用范圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網絡緊密地結合一起形成高強度的致密結構，而無需添加任何粘結劑。這種結構特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩定性以及優于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。 此外，這種由納米纖維構成的網絡也為制備木基納米復合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網絡當中，可以獲得導電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續的三維網絡，因此其具有比傳統聚合物/碳納米管復合材料更好的導電網絡和更高電導率?；谶@種智能人造木材的高導電性，它可以實現傳感、自發熱以及電磁屏蔽等多種應用。這種智能人造木材表現出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節五號電池的電壓）實現自發熱，可在5分鐘內升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發熱木材可有效地確保自加熱設備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質顆粒表面納米化方法和策略，可用于構筑全生物質，不含任何粘結劑，具有優異的力學性能，可復合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質表面納米化策略也可以擴展到其他生物質（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質的可持續結構材料，將進一步推動人造板行業向綠色、環保和低碳方向發展。

項目成果/簡介:近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊通過深入解析生物質微觀結構，提出了一種利用生物質天然納米結構的全新的生物質表面納米化策略，基于這種策略構筑了一種可持續新型各向同性仿生木材（“RGI-wood”）。該策略巧妙地利用了木屑等生物質中天然的纖維素納米纖維，將其暴露在木屑顆粒表面，并使其互相交聯從而構筑無需任何粘合劑的高性能人造木材。運用這種策略所制備的人造木材在各方向上具有相同的力學強度，且超越了實木材和傳統人造板。這種新型人造木材自下而上的制備方式使其在尺寸上將不受限制，可以克服大塊實木材料的稀缺性，大大拓寬了這類木質材料的應用范圍。另外，其還表現出優異的阻燃性性和防水性。在這種高性能人造木材中，微米級木屑顆粒的暴露著大量的納米尺度的纖維素纖維，這些納米纖維通過離子鍵、氫鍵、范德華力以及物理糾纏等相互作用結合在一起，微米級的木屑顆粒也被這些互相纏繞的納米纖維網絡緊密地結合一起形成高強度的致密結構，而無需添加任何粘結劑。這種結構特征帶來了高達170 MPa的各向同性抗彎強度和約10 GPa的彎曲模量，遠超天然實木的力學強度。此外，新型人造木材還顯示出優異的斷裂韌性，極限抗壓強度，硬度，抗沖擊性，尺寸穩定性以及優于天然木材的阻燃性。作為一種全生物基的環保材料，新型人造木材不僅不含任何粘結劑，還具有遠超樹脂基材料和傳統塑料的力學性能，因此具有非常廣泛的應用前景。 此外，這種由納米纖維構成的網絡也為制備木基納米復合材料提供了一種新途徑。通過將碳納米管（CNT）摻入木屑顆粒間的納米網絡當中，可以獲得導電智能人造木材，因碳納米管能夠在其中形成連續的三維網絡，因此其具有比傳統聚合物/碳納米管復合材料更好的導電網絡和更高電導率。基于這種智能人造木材的高導電性，它可以實現傳感、自發熱以及電磁屏蔽等多種應用。這種智能人造木材表現出了出色的電磁屏蔽性能（X波段超過90 dB），可以滿足精密電子儀器屏蔽標準的要求。這種智能人造木材還可以在1.75 V低電壓下（約等于兩節五號電池的電壓）實現自發熱，可在5分鐘內升至60攝氏度，這種在低電壓下即可自發熱木材可有效地確保自加熱設備的安全性，同時減少能耗。 這項研究提出了一種生物質顆粒表面納米化方法和策略，可用于構筑全生物質，不含任何粘結劑，具有優異的力學性能，可復合的新型人造木材。同時，這種全新的生物質表面納米化策略也可以擴展到其他生物質（例如，樹葉、稻草和秸稈等），并可以實現多功能化，有望用于制造一系列綠色全生物質的可持續結構材料，將進一步推動人造板行業向綠色、環保和低碳方向發展。

多孔骨支架材料是修復骨缺損最有前景骨替代材料，但制約其臨床應用的瓶頸是支架深部骨再生能力，本研究在復習文獻，總結現有骨支架材料的優缺點的基礎上，提出仿生多孔復合骨支架材料的設想。自骨單位——哈弗斯系統結構特點得到啟發，從結構與成分仿生出發，結合現有的生物合金、水凝膠及陶瓷支架的優勢特點，設計了一種新型鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復合骨支架。支架內部由力學強度較高的多孔鎂合金支架構成核心，支撐支架形態，可體內降解，且降解產物有助于成骨；支架其余部分由仿生多孔水凝膠/陶瓷復合骨支架填充，具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結構（圖1）。該孔隙結構開放度高，骨傳導性強（圖2）；水凝膠/陶瓷支架可在體內降解，并模擬骨組織細胞外基質特點，為成骨細胞提供適宜的微環境（圖3）。新型仿生多孔鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復合支架具有力學強度適宜，可體內降解，生物活性優良等特點，有望逐步取代現有的陶瓷或金屬骨支。

融入空間自由度，力學，生物，仿生步態等諸多跨學科知識。

課題主要研究在模擬及真實口腔環境中，發展缺損牙齒和種植體表面蛋白質組裝體等生物調控因子的程序化構筑和仿生礦化修復技術，并從微、介到宏觀尺度探究材料生長過程中蛋白質組裝體介導的生物礦化機制。該研究為原位仿生礦化方法修復牙損傷提供科學依據和理論指導；

以酶類結構的金屬卟啉為催化劑，模仿生物氧化歷程，突破溫和條件下高效、專一活化氧氣的技術難 題，實現高附加值含氧有機化物的合成，并致力于實現該技術的工業應用，填補國內外技術空白，從本質 上解決化工領域氧化過程的安全隱患。

原理：以蜜蜂為活體生物轉化器，利用體內酶系進行生物轉化，將果汁轉化為果蜜創新點：世界上首次提出“以飼代采”生物釀蜜概念，以大宗水果為原料，經前處理，飼喂蜜蜂，實現定場養蜂，實現蜂蜜工業化生產應用案例：2023年，在沈陽建立200群的生物釀蜜示范基地，輻射東北地區成果獲獎：第十五屆“挑戰杯”全國大學生課外科技活動大賽，三等獎成果評價：完全顛覆國內外幾千年的蜂蜜生產模式，實現0→1的突破，為蜂蜜生產打開一扇全新的大門，規避了傳統蜂蜜生產的限制因素以及不利因素，實現蜂蜜生產工業化、標準化、機械化、智能化，蜂蜜生產效率比傳統提高3-4倍，解決了水果滯銷、儲運損失的問題。

本項目設計了一種特殊多連桿機構，能通過腕關節屈伸產生的自身力源，來實現簡單抓取動作的仿人型截肢者用假手。該假手可以用于掌部截肢者，在外觀、結構、運動功能等方面進行了仿人化設計，目的是提供一種接近人體手指正常運動功能的佩戴式機械仿真手指裝置。它不但具備了人體手指的屈伸運動功能，而且還具備了抓握、拿捏功能，其裝置小巧，外形接近人體手指大小，適合佩戴在殘缺了的手上。