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在日常生活和工業生產中，尋求熱物理性能優良的冷卻介質并發展新型的強化換熱和流動控制技術成為提高能源利用效率與節能減排的重要途徑和有效手段。而液態金屬流體(如鎵、鎵錫、鎵銦錫和鋰鉛等)由于其對流換熱系數高、液相溫區寬、耐極限熱流密度能力強、特定工況下材料相容性好及易于進行電磁控制等諸多優點備受關注。如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鎳基合金焊接等。與常規流體相比，液態金屬流體與電磁場相互作用可產生洛侖茲力，進而實現對不同流動區域的定向主動控制。磁鈍體陣列作為渦流發生器對換熱的促進作用要強于孤立磁鈍體，當雷諾數< 500時磁鈍體陣列尾跡是穩定的，雖然這些渦流對換熱有促進作用，但換熱性能綜合因子<1;當雷諾數=600時磁鈍體陣列尾跡的不穩定性對換熱的促進更強一些。因此可以考慮用磁鈍體陣列作渦流發生器來強化換熱。

一、 項目簡介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸縮材料、磁性液體材料、硅鋼材料、電磁流變液、壓電和鐵電材料等，這些材料都具有優異的性能和廣泛的應用前景，為電工及相關行業的發展起到巨大的推動作用。在磁功能材料性能測試方面，測試了硅鋼單片及疊片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸縮特性，測試了磁性液體的磁化特性、磁粘特性和表面張力等。在磁功能材料數學建模和求解方面，從材料的應用特性著手，以超磁致伸縮材料、磁性液體、硅鋼材料和電磁流變液為例，考慮機械效應、溫度效應、電場效應、磁場效應等因素，利用能量變分原理建立電-磁-機械耦合模型，編制材料應用特性模型與分析軟件。在磁功能材料應用方面，研究了超磁致伸縮力傳感器、加速度傳感器，研究了磁性液體加速度傳感器、傾斜角傳感器、微壓差傳感器等，研究了磁性液體在物體比重測試技術和減振技術中的應用。二、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）在國內外學術期刊和國際會議上發表相關論文100余篇，被三大檢索收錄70余篇。參加相關科研項目16項，其中國家自然科學基金2項，省部級項目11項，技術開發項目1項。授權發明專利2項。三、 高清成果圖片3-4張

作為高新技術產業的磁性生物分離技術，在蛋白純化、核酸提取與分離、病毒及特定細胞檢測、生物傳感器等方面均得到了廣泛的應用。利用磁性生物分離技術制備的用于蛋白質、細胞、核酸、病毒等分離檢測的試劑盒，能夠實現快速、特異性和高效的生物檢測。因此，磁性生物分離技術具有廣泛的應用前景，并已成為高新技術產品研發的一個熱點，對于細胞/基因治療、生物制品研發、疾病預防與早期快速診斷治療、檢驗檢疫等高技術行業的發展具有極大的推動作用。本項目在已有自主知識產權的磁性納米粒子（SPIO）的綠色環保低成本的先進制備技術基礎上，建立對SPIO表面進行不同類型功能化的構建技術和方法，一步實現不同聚合物對超順磁性四氧化三鐵納米粒的可控包裹，并可獲得粒徑均一、形狀和尺寸可控的磁性復合微球，利用具有優異抗蛋白質吸附能力的聚合物，如聚乙二醇等對磁性復合微球表面可控功能化，以及多種抗體或特異性識別基團聯用機制，降低對生物分子的非特異性吸附，實現對目標物的高特異性吸附與分離，以獲得具有我國自主知識產權的新型高效環保的磁性納米生物分離材料及系統。 主要技術指標：1. SPIO的日產量>100克，生產過程中不使用對環境危害大的、毒性強的有機化合物。粒徑為10－20nm，30天內不發生團聚。2. 根據所分離的不同目標物，SPIO與不同聚合物的復合微球粒徑為100－1000nm不等，且粒徑分布均勻，30天內不發生團聚。 多功能納米復合微球具有生物相容性和生物安全性。對細胞、蛋白、核酸等的分離效率及所保持的生物活性均不低于95%。 應用范圍： 磁性蛋白質分離產品是一種高附加值的產品，可用于細胞/基因治療、生物制品研發、疾病預防與早期快速診斷治療、檢驗檢疫等領域，市場需求量大，具有巨大的經濟效益。國外公司每10毫升規格的免疫磁珠的價格均在萬元左右，遠遠高于相同質量的黃金售價，但由于技術及開發成本的限制，磁性生物分離產品的國產化程度低，即使有少數公司從事磁性載體的研發，但多為仿造國外公司的產品，技術含量低，這不僅在知識產權方面存在潛在風險，而且在產品競爭力方面遠遠落后于國外已商業化的產品。因此，研發具有我國自主知識產權的磁性蛋白質分離技術及產品，對于我國經濟、社會的發展都具有深遠的意義。目前，磁性蛋白質分離技術及產品已被國際、國內各大醫院、檢測單位認可，并用于實際生物樣品的分離，創造了極大的社會和經濟效益。 項目目前處于小批量生產階段，成果權屬為我校獨自擁有。

本發明公開了一種磁隧道結及其制備方法。磁隧道結包括第一 電極層，以及依次形成在第一電極層上的第一磁性層、絕緣隧穿層、 第二磁性層和第二電極層；第一磁性層和第二磁性層至少其中之一為 CoFe(R)/FePt 結構；CoFe(R)/FePt 結構由 CoFe(R)層和 FePt 層疊加而 成，CoFe(R)層較 FePt 層靠近所述絕緣隧穿層；CoFe(R)層的材料為摻 入 R 的 CoFe，R 為 B、Al 和 Ni 至少其中之一。

本實用新型公開了一種無源自適應磁流變減速帶，主要包括齒輪軸、圓柱齒條、減速帶、繞組、定子鐵芯、環形磁鐵、環形磁軛、多盤式磁流變制動器和實時電能控制模塊，圓柱齒條的上端與減速帶固定連接，下端開設有一個盲孔，盲孔套在定子鐵芯的外表面，定子鐵芯的外表面繞有繞組，環形磁鐵和環形磁軛間隔地堆疊在圓柱齒條下端的盲孔內，同時，圓柱齒條的下端還連接到支撐彈簧Ⅱ和壓電發電裝置Ⅱ上，齒輪軸與圓柱齒條配合，齒輪軸上安裝有多盤式磁流變制動器。本實用新型能根據駛過車輛的車速，實時、自動地調節減速帶的剛度，對低速車輛基本沒有阻礙作用，增加了乘坐舒適感，保護了車輛和減速帶，對高速車輛實現減速，起到合理的提醒和懲罰的作用。

作為高新技術產業的磁性生物分離技術，在蛋白純化、核酸提取與分離、病毒及特定細胞檢測、生物傳感器等方面均得到了廣泛的應用。利用磁性生物分離技術制備的用于蛋白質、細胞、核酸、病毒等分離檢測的試劑盒，能夠實現快速、特異性和高效的生物檢測。因此，磁性生物分離技術具有廣泛的應用前景，并已成為高新技術產品研發的一個熱點，對于細胞/基因治療、生物制品研發、疾病預防與早期快速診斷治療、檢驗檢疫等高技術行業的發展具有極大的推動作用。本項目在已有自主知識產權的磁性納米粒子（SPIO）的綠色環保低成本的先進制備技術基礎上，建立對SPIO表面進行不同類型功能化的構建技術和方法，一步實現不同聚合物對超順磁性四氧化三鐵納米粒的可控包裹，并可獲得粒徑均一、形狀和尺寸可控的磁性復合微球，利用具有優異抗蛋白質吸附能力的聚合物，如聚乙二醇等對磁性復合微球表面可控功能化，以及多種抗體或特異性識別基團聯用機制，降低對生物分子的非特異性吸附，實現對目標物的高特異性吸附與分離，以獲得具有我國自主知識產權的新型高效環保的磁性納米生物分離材料及系統。

心血管微創手術磁導航技術是指手術者通過計算機遠程控制系統操作由兩個半球形的永久磁體和推進系統組成的設備，利用磁場來引導導管行進的方向，從而對一系列復雜多變、危險系數大、常規介入手術方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 心血管微創手術磁導航技術是指手術者通過計算機遠程控制系統操作由兩個半球形的永久磁體和推進系統組成的設備，利用磁場來引導導管行進的方向，從而對一系列復雜多變、危險系數大、常規介入手術方法失敗的多種心臟病變進行介入治療的一項新技術。國內外多項病例報告顯示，該技術不僅能夠減少術者和患者的X射線暴露時間，而且能夠提高各種介入手術的成功率，擴大了介入手術的適應病癥范圍，同時減少了手術帶來的負面影響及潛在的風險。 由于磁導航系統價格昂貴，一個配備有磁導航系統的電生理導管室的造價是常規電生理導管室的3倍左右，這是磁導航系統在國內普及遇到障礙的原因之一。此外，傳統的磁導航技術中，實現一個磁場坐標的定位需要同時使用三個單軸磁場傳感器，且傳感器與計算機通過有線連接，這種方案限制了磁導航的定位精度，同時也增加了手術的難度。因此，如何對現有磁導航技術進行技術創新，使其成本降低的同時還能讓手術更加精準，過程更加簡單，是未來國內磁導航需要攻克的難題。 圖1 單器件實現三維磁傳感原理 圖2 系統框圖 三、技術優勢 本成果提出的磁導航技術方案中，一個磁場傳感器便可以實現三個方向的磁場感知，具有高的空間分辨率和集成度，極大地縮減附有傳感器端的導管尺寸，同時利用無線傳輸技術使心臟微創介入手術變得更加簡單。 性能指標 線性度范圍：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 靈敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 線性度誤差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、專家介紹 游龍，華中科技大學光學與電子信息學院教授，博士生導師，自旋電子器件及系統課題組組長。自2001年起一直從事自旋電子技術國際前沿課題包括磁記錄、磁傳感和磁邏輯等領域相關的物理、材料及器件研究。近五年來，面向國家重大需求和國際前沿，在非揮發性隨機存儲器、自旋神經形態器件、自旋邏輯計算電路、自旋信息安全芯片和磁場傳感器等領域開創性地提出了多項重要的新技術概念和設計方案，尤其首次實現了使用單個器件對三維磁場的探測以及存儲。相關成果以第一作者或通訊作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等國際學術期刊發表40余篇學術論文。

項目簡介 本發明公開了一種磁助光催化污水處理裝置，包括電動機、反應器、磁線圈、旋轉 裝置、高梯度磁分離器和磁絮凝劑回流泵，在反應器內部設置有旋轉裝置和紫外燈組， 旋轉裝置上設置有磁鐵條組和刮泥板。污水從反應器進水管進入，磁性光催化劑在紫外 光照射下，通過磁鐵條的攪拌和磁場作用與污水反應，達到處理污水的效果。 性能指標 (1)凈化效果好，本發明使污水中的污染物通過磁場、光催化、絮凝等作用得到有 效地去除，對污水中氮磷去除效果好，去除率 90％以上；(2)成本低，能耗約是同等處理 規模的傳統設備能耗的

高濃度污水的絮凝沉降處理中，往往會遇到泥化程度高、難以沉降的問題，將磁性力場引入絮凝工藝，可望增強絮團沉降動力，提升污水澄清效果。磁性絮凝劑是將磁種材料與絮凝劑基體復合，形成集磁性與絮凝特性與一身的復合絮凝劑，在高濃度工業污水、礦物洗選廢水、生活污水的磁絮凝處理方面具有重要的應用前景。