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鉆瓜田科技成果推薦第7期:聲表面波傳感器/高端自潔凈凈水器前沿科技

2022-06-27 09:27:38 低密度PVC 聲表面波傳感器/ 自潔凈凈水器 閱讀(155539)
低密度PVC泡沫是一種閉孔材料,具有質(zhì)輕,熱導(dǎo)率低,隔熱,隔音性好,緩沖性能優(yōu)良和比強(qiáng)度高,耐多種化學(xué)物質(zhì)腐蝕,具有阻燃性等特點(diǎn)。在常用保溫隔熱材料中,鑒于PVC高發(fā)泡材料較PS和PU泡沫塑料在阻燃性能,力學(xué)性能尤其是價格成本上的顯著優(yōu)勢有望成為最具發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能保溫材料。

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1、低密度PVC基多孔結(jié)構(gòu)材料

低密度PVC泡沫是一種閉孔材料,具有質(zhì)輕,熱導(dǎo)率低,隔熱,隔音性好,緩沖性能優(yōu)良和比強(qiáng)度高,耐多種化學(xué)物質(zhì)腐蝕,具有阻燃性等特點(diǎn)。在常用保溫隔熱材料中,鑒于PVC高發(fā)泡材料較PS和PU泡沫塑料在阻燃性能,力學(xué)性能尤其是價格成本上的顯著優(yōu)勢有望成為最具發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能保溫材料。

該成果基于本技術(shù)的產(chǎn)品表觀密度可達(dá)40-100Kg/m3,具有質(zhì)輕、價廉,優(yōu)良的保溫隔熱和隔音性能;優(yōu)良的阻燃性能(可達(dá)A級或B1級)。本項目社會貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益在于優(yōu)質(zhì)的保溫材料是降低能耗改善大氣環(huán)境的重要環(huán)節(jié),可以為減少城市霧霾作貢獻(xiàn),需求量巨大,經(jīng)濟(jì)效益可觀。

2、聲表面波傳感器及其應(yīng)用

聲表面波(SAW)器件由壓電材料、叉指換能器(IDT)和振蕩電路構(gòu)成。SAW器件已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于通信、雷達(dá)、電子對抗、廣播電視等民用和軍用領(lǐng)域中。由SAW器件可以構(gòu)成的多種傳感器,其原理是器件周圍物理量、化學(xué)量和生物量的變化引起SAW器件振蕩頻率的偏移,通過檢測頻率的變化來監(jiān)測加速度、溫度、濕度、壓力、剪切、彎曲等參量。

SAW傳感器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。與常用的半導(dǎo)體氣敏傳感器相比,它不受溫度影響,靈敏度高,穩(wěn)定性好;設(shè)計結(jié)構(gòu)靈活,對電、熱、力、聲、光、化學(xué)及生物等多種因素敏感;采用SAW技術(shù)其輸出信號為振蕩器頻率的變化,無需經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換,易于與計算機(jī)接口;抗干擾能力強(qiáng),靈敏度高,檢測范圍線性度好,測量重復(fù)性好,適合遠(yuǎn)距離傳輸和實(shí)現(xiàn)遙測遙控。其采用集成電路中的平面工藝制作,可實(shí)現(xiàn)集成化、智能化,使得SAW傳感器體積小、重量輕,攜帶方便。更重要的是,SAW傳感器件的成本低,能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn),更符合產(chǎn)業(yè)化要求。

SAW化學(xué)傳感器是繼半導(dǎo)體傳感器和光纖傳感器之后的新秀。SAW化學(xué)傳感器依據(jù)不同的基底材料、不同化學(xué)薄膜可以檢測SO2、H2、NH3、H2S、NO2、丙酮、甲醇、水蒸氣、等多種化學(xué)成分。因此可廣泛用于大氣環(huán)境監(jiān)測、化工過程控制、汽車排放尾氣控制、毒品檢測、臨床分析等領(lǐng)域。多通道SAW氣體傳感器可以檢測外界氣體成分,應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、安全監(jiān)測、化學(xué)戰(zhàn)劑檢測、臨床分析等多種民用、軍用領(lǐng)域。

3、生物質(zhì)固廢資源化技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用

該項目以生物質(zhì)固廢為原料,開發(fā)了有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)、飼料生產(chǎn)技術(shù)、高效纖維素提取技術(shù)、綠色5-羥甲基糠醛合成技術(shù)。構(gòu)建了可降解生物質(zhì)固廢的微生物菌群,可將生物質(zhì)固廢降解為有機(jī)肥和飼料,有效地解決了生物質(zhì)固廢難于處理的問題。根據(jù)微生物降解菌群及酵母菌群的生長、代謝特征,開發(fā)了基于太陽能技術(shù)的生物反應(yīng)裝置,大幅提升了資源利用效率。設(shè)計功能化離子液體用于提取秸稈、園林綠化垃圾等生物質(zhì)固廢中纖維素,以及離子液體催化水解纖維素生產(chǎn)化工基礎(chǔ)原料5-羥甲基糠醛。

4、高端自潔凈凈水器

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。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。

該成果針對上述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。

該項目產(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。

5、玫瑰花提取物及其應(yīng)用

目前研究結(jié)果顯示,氧自由基不僅與衰老有關(guān),而且與人類大多數(shù)疾病也有一定的關(guān)系。比如從人類死亡率最高的心腦血管疾病到人類最可怕的癌癥以及艾滋病,無一不和自由基有著密切的關(guān)系。因此科研人員試圖通過防治自由基產(chǎn)生或清除過量自由基而達(dá)到防病治病的目的。目前人工合成的抗氧化劑,具有一定的毒性和誘變性,在使用上受到很大程度的限制,所以國內(nèi)外研究人員一直試圖從植物中尋找安全、有效的天然抗氧化劑。如茶葉中的茶多酚、銀杏葉提取物中的黃酮類和萜類等。本研究項目是從玫瑰花中提取抗氧化活性物質(zhì),并對其提取方法和抗氧化活性成分的應(yīng)用進(jìn)行探索。

該項目涉及天然植物玫瑰花的提取,該提取物包括多糖類、蛋白類和有機(jī)酸類,總有效成分占提取物總量的30%,其中主要包括含多糖84.74%,蛋白8.57%,莫食子酸衍生物6.69%。得到的玫瑰花提取物不僅對機(jī)體紅細(xì)胞溶血有顯著抑制作用,而且對組織脂質(zhì)過氧化有很強(qiáng)的抑制作用,同時具有高效清除超氧陰離子的活性,是一種高效潛在的天然抗氧化劑。

玫瑰花提取物通過防止機(jī)體的自由基產(chǎn)生和清除自由基,提高機(jī)體抗病能力,從而預(yù)防與自由基有關(guān)的各種疾病的發(fā)生達(dá)到延緩衰老的作用,可以用于天然保健品開發(fā)。該植物資源豐富,提取容易,安全無毒。

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