2020 年 7 月 10 日，国际著名期刊《Science》刊发论文《电场诱导异质界面金属态构建超质子传输》（Proton transport enabled by a field-induced metallic state in a semiconductor heterostructure）。东南大学太阳能技术研究中心/储能联合研究中心首席科学家朱斌教授为该论文共同一作和主通讯作者，此项研究成果标志着东南大学在燃料电池领域相关研究取得了重大进展。  朱斌教授等人采用完全不同于传统离子导体结构掺杂的方法，构建半导体材料的异质结构，通过利用半导体异质界面电子态/金属态特性把质子局域于异质界面，设计和构造具有最低迁移势垒的超质子高速通道；在燃料电池中，质子经电化学嵌入到异质材料界面，被带正电的氧化铈表面排斥到钴酸钠表面，但同时受到正电钠离子的排挤不能进入钴酸钠内部，因而局域于两者材料的界面空间，从而实现在最低势垒的层间连续快速迁移。  实验成功地验证了理论和计算结果，获得了极其优异的质子电导率（较传统钇稳定二氧化锆电解质材料的电导率提升了几个数量级），实现了先进质子陶瓷燃料电池示范。

项目简介：一种模拟电池装置，它由 O 形密封圈、套筒、电极、螺帽 组成，套筒为圆柱形，内为圆柱形空腔，套筒两端的内侧开有一圆槽，下 电极的形状类似铆钉，其直径与套筒的内径相配合，上电极的形状类似于 砝码，其较粗部分的直径与套筒的内径相配合， 而较细部分则可用作引线； 上螺帽和下螺帽通过螺纹与套筒连接；该装置即可用于各种电池，如有机 电解质体系的锂离子电池的测试， 也可用于超级电容器的测试，

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本成果解决了车体结构板件参数多、数量大，现有商业软件难以开展车体优化设计等难题，实现了车体结构的快速建模、高效模态分析和轻量协同优化设计，计算效率较商业仿真软件大幅度提高。同时，本成果还具有以下创新点： 1.研究车体结构材料的形状和构成特性，提出了基于图像识别的车体智能建模方法，关键节点的精准度可保持在95%以上，提高了车体结构在横截面维度建模的效率和便捷性。 2.研究车体截面的几何特性，采用向量化的计算方式对车体截面实现了特性表征，提高计算效率的同时也为后续轻量协同优化提供了支持。 3.探究车体结构的变形特点，提出CUF高阶梁理论的截面降阶和动刚度法轴向降阶方法，在保证精度前提下最大限度减小自由度，进一步提高了建模和计算效率。 4.研究车体结构的力学特性，结合机器学习等高效优化算法，构建结构尺寸、形状、拓扑优化设计模型，实现大规模多设计变量的轻量化及动力特性优化研究，计算效率与传统优化方法相比提高3个数量级，优化效果可提升10%左右。 5.本成果所用框架和算法均采用PYTHON语言编写完成，具有完全自主知识产权，可突破国外限制。

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1、成果简介 超声振动红外热像（热波）无损检测设备以超声激振被检测对象，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于任何固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测的可视化检测设备。主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹。该设备和技术是2001年以来4.5次国家自然科学基金、3次航空科学基金、2次航天支撑技术基金共同资助下的自主创新研究成果，具有自主知识产权，有广阔的应用前景。 典型技术指标： 最大激振功率：50-2600W； 图像分辨率：320*240～620*480； 检测时间：5s； 单次检测面积：500mm*375mm及以上。 具体指标可根据实际需要的技术、经济性能合理调整。2、应用说明 用于各类材料、结构内部缺陷的无损检测，如：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹、脱粘，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹。应用单位有航天二院201所、北京卫星制造厂，技术合作单位有航天6院389厂、北京航空材料研究院。3、效益分析该设备和技术是自2001年以来4.5次国家自然科学基金、3次航空科学基金、2次航天支撑技术基金共同资助下积累的自主创新研究成果，具有国际先进的技术水平，有台式、移动、便携形式，有广阔的应用前景。

1 成果简介放射治疗是主要肿瘤治疗手段之一。我国目前每年有共计约 200 万肿瘤患者需要接受放射治疗，目前国内装备的直线加速器只能满足其中约五分之一左右的需求。据专家估计现在全国每年新增的医用直线加速器数量应该近 150 台，年均增长率近 15%左右。目前国内的放射治疗直线加速器市场尤其是中高端市场基本被三家跨国公司瓦里安、医科达和西门子所占据， 100%的中高端以及 60%以上的低端市场都被国外公司占据。 现代放射治疗需要影像引导，医用加速器与影像设备一体化是革命性发展方向。近年来，影像技术和计算机控制技术有了长足的发展，国外发展了称之为影像引导放疗（ ImageGuided Radiation Therapy, IGRT）的技术和设备。医科达的 Synergy以及瓦里安的 OBI等 IGRT加速器一经推出，就迅速普及推广。 但是，目前国际上放疗加速器厂商的 IGRT 设备，都分别存在各自技术缺陷。医科达的Synergy 以及瓦里安的 OBI（图 1 右下），都是使用 MV 级射线治疗，同时，与治疗射线束轴 90 度方向另加一套 KV 级 X 射线影像系统的方式来实现 IGRT。这种结构除了增加制造成本外，非同源影像所反映的治疗靶区运动变化情况也有先天的致命缺陷，无法保证治疗空间坐标和成像空间坐标的一致性，带来治疗误差；西门子的 MVision（图 1 左上） 以及Tomotherapy 公司的 Hi-Art 则利用治疗用的 MV 级射线成像，解决了同源问题，但由于 MV级射线能量高，无法得到高质量图像。“ 同源” 结构， KV 级射线的影像，成了几家主要厂商的无奈取舍，“ KV/MV 同源双束” 加速管技术就是解决以上问题的完美组合。各厂家近十年来均非常重视“ KV/MV 同源双束” 加速管技术的研发。  图 1 几种 IGRT 技术的对比 清华大学 2006 年 12 月承担了十一五科技支撑计划 “ 放射治疗及与影像定位一体化装置的研制” 课题，经过两年多的攻关，发明了国内外尚没有的“ KV/MV 同源双束” 加速管，并制造出能稳定出束，快速切换高能和低能的“ KV/MV 同源双束” 加速管，高能 6MV，低能达 500KV，其他指标亦完全符合设计要求，并研制出“ KV/MV 同源双束” IGRT 加速器样机。 2009 年该课题通过科技部、卫生部验收。2 技术指标3 应用说明本设备可以在病人每个射野照射治疗前进行 KV 级图像配准，验证位置误差，实现精确放疗。由于同源，定位便捷精确， KV 级影像带来的高质量影像，也完全满足位置验证的需求。该设备应用于我国千余家放疗单位（医院），还可出口海外。4 效益分析国外IGRT加速器售价在 1000~2000万元/台，本设备成本约 200万元，预计售价500~1000万元，预计年销售 30~50 台，年销售额约 3 亿（ 2008 年 Varian 公司全球放疗销售额 17 亿美元）。技术创新、自主知识产权的国产医用 IGRT 加速器产业化成功，不仅可以改变我国中高端医用加速器长期依赖进口的局面，还可出口海外市场，其经济、社会效益极大， 推广前景广阔。5 合作方式清华大学目前正进行产品化工作，寻求战略投资及合作伙伴。