2021“科创中国”系列榜单风采录 | 先导技术榜单(先进材料领域)

2021“科创中国”系列榜单风采录 | 先导技术榜单(先进材料领域)
2022年10月17日 18:49 科创中国

为激发创新引领的跨界合作活力,打造科技创新驱动高质量发展的风向标,深化“科创中国”建设,中国科协自2020年设立了“科创中国”系列榜单,面向我国社会经济发展的实际需求,聚焦“科创中国”试点城市(园区)产学研深度融合的关键环节,推介出一批具有产业先导意义和广阔应用前景的关键核心技术,为试点城市转型升级做出突出贡献的成长型企业、产学研融通组织、投资机构和青年科技人才。

“科创中国”先导技术榜,旨在发挥科协系统“一体两翼”组织优势,推进“科创中国”试点城市(园区)产学研深度融合,围绕电子信息、生物医药、装备制造、先进材料、资源环境、现代农林六大领域,分别推介一批代表本领域前沿水平,面向产业需求具有开创性突破、市场带动力强、商业潜力巨大,可转化、可转移、可交易,具有产业先导意义的技术成果。2021年,160余位各领域院士、专家通过初评、终评两轮综合评议,遴选出“先导技术榜单”100项。

2021“科创中国”系列榜单于2022“科创中国”年度会议上正式发布。我们将持续宣传推介榜单入榜项目,引导创新主体开展跨域和跨界合作,营造激励人才创新创业创造的良好生态。

2021“科创中国”先导技术榜单(先进材料领域)

植介入医疗器械设计、优化与评测关键技术

推荐单位:中国生物材料学会

技术团队:北京航空航天大学生物力学与力学生物学团队

北京航空航天大学生物力学与力学生物学团队依托生物力学与力学生物学教育部重点实验室、北京市生物医学工程高精尖创新中心等平台,聚焦植介入医疗器械关键科学问题和瓶颈技术难题,获批科技部创新团队“植介入医疗器械的生物力学与力生物学”等重大项目,负责人樊瑜波教授担任国家“十三五”“十四五”医疗器械领域重点研发规划专家。

技术简介

该技术以“生物力学理论支撑植介入医疗器械创新”为核心,突破了个性化、可降解类植介入医疗器械优化设计与评测等关键技术。核心理论方面,建立了跨“细胞-组织-器官”的多层次生物力学与力生物学研究体系,揭示了植介入医疗器械与周围宿主组织的相互作用及可降解植介入医疗器械的应力调控降解机理;设计和优化方面,开发了基于公理设计理论的植介入医疗器械设计关键技术,提升了设计技术的科学性与规范性,考虑到应力调控降解的机制、降解速率与宿主组织再生速率的动态平衡等因素,提升了优化技术的可靠性和安全性;评测技术方面,开发了参数准确、贴近生理指标、可同时模拟多种模态载荷的一系列设备,实现了对植介入医疗器械功能、宿主组织再生、重构和恢复等功能的多元评估。以上技术发表学术论文154篇,承担重点研发计划项目17项。

应用场景

本项目关键技术已推广应用于30余家医疗器械公司、20余家三甲医院以及中检院医疗器械检定所等检定检验机构,在“产学研用”各环节为相关单位植介入医疗器械的创新、研发、检测以及评价做出了实质性贡献,技术成果支撑全球首款进入临床应用的全降解3D打印血管支架,介入式心脏瓣膜、新型锥形血管支架、自增强可降解骨内固定器械、个性化骨科植入物、新型拉胀结构骨植入体等研发获批医疗器械注册证6项。

耐高温先进绝缘与结构减重芳纶纸基材料制备技术

推荐单位:陕西省科学技术协会

技术团队:陕西科技大学

陕西科技大学是我国西部地区唯一一所以轻工为特色的多学科大学,是新中国第一所轻工高等学校,成为国家80所知识产权试点示范高校之一,与省内外地方政府合作成立技术转移中心6个,为推动科技成果转移转化和行业技术进步发挥了积极作用。

技术简介

该技术解决了芳纶纸基材料制备过程中存在的纤维形态单一、分散成形困难、综合性能差等技术难题,研制出耐高温先进绝缘与结构减重芳纶纸基材料,为航空航天、轨道交通等国家重大工程提供基础材料保障。具体包括:通过造纸用差别化功能纤维制备技术实现纤维微结构调控,研制出沉析和浆粕纤维;以长纤维多元组合分散技术实现浆料高效分散;基于纤维分布可控的超低浓湿法斜网成形技术,发明多比例分层调控技术,实现材料三维结构设计与功能调控;发明基于混杂纤维界面强化的高线压梯级热压增强技术,实现纤维分子链段择优取向,解决材料过羊皮化与局部失效等关键问题。

应用场景

芳纶纸基功能材料具有密度小、强度高、耐高温等优异性能,是轨道交通、航空航天等领域具有战略意义的结构与功能材料,该技术研发的高性能芳纶绝缘纸基材料已率先在国内实现产业化,主要应用于高速列车牵引电机等主绝缘材料,轻质高强蜂窝芯材可实现我国高速列车、大飞机、汽车等结构减重,降低燃油消耗。

芳纶纸基蜂窝材料应用场景

动力电池正极材料无钴突破性技术

推荐单位:常州市科学技术协会

技术团队:蜂巢能源科技有限公司

蜂巢能源科技股份有限公司自2012年起开展电芯及材料的预研工作,在无钴电池、NCMA正极材料、果冻电池、全固态电池、高速叠片工艺、电池包设计、电池系统监控等方面取得重大突破,获“高新技术企业”“独角兽企业”“2021年全球新能源汽车创新技术大奖”“中国汽车知识产权优秀企业奖”等40余项荣誉资质。

技术简介

在材料方面,动力电池正极材料无钴突破性技术采用两种化学键能更大的元素替代钴,通过强化学键稳定氧八面体结构,采取单晶技术和纳米网络化包覆达到稳定结构,减少正极材料与电解液的副反应;在核心技术方面,通过阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆三项关键技术,显著改善无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命问题,使无钴材料跨过关键障碍走到规模化应用阶段。无钴正极材料已申请69项中国专利和46项国际专利,具有零钴可持续发展、长循环寿命和日历寿命、容量损失低、安全性能高、成本低的优势。

应用场景

动力电池正极材料无钴突破性技术已成功研发出一款115Ah无钴电池,于2021年7月正式量产下线。近年来,低钴和“无钴化”技术被各大新能源汽车和电池生产厂商列入下一代动力电池研发的关键领域。后疫情时代,全球新能源汽车新一轮发展周期已启动,无钴电池对于我国动力电池产业摆脱对外来稀缺资源的依赖具有积极引领作用。

无钴电池产品图

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