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无机离子聚合与新型聚合材料的创制
首次构建出无机离子寡聚体并可以通过“无机离子聚合”全新途径可塑地构建出无机材料，实现“像制造塑料一样制造无机物”（Nature 2019）并可以进一步实现无机材料的相互融合（Science 2021）。
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
首次构建出无机离子寡聚体并可以通过“无机离子聚合”全新途径可塑地构建出无机材料，实现“像制造塑料一样制造无机物”（Nature 2019）并可以进一步实现无机材料的相互融合（Science 2021）。这些成果突破了无机块体材料依赖高温烧结定形的传统途径，可以在常温条件下实现构建，为功能材料的制备提供革命性的科学新基础，特别适合在生物体内开展仿生合成。目前已经颠覆性地实现以下突破：
1）结合生物矿化实现人体牙釉质的再生（Sci Adv 2019），再生层与天然牙釉结构完全一致，拥有相同的生物力学特性。该工作打破了传统口腔医学中牙釉质不能再生的认知，引领新一代口腔材料从“填充型”转变为“再生型”。目前已进入转化研究阶段，样品能够高效地修复牙齿表面的微小缺损。
2）结合传统有机聚合发展出有机-无机共聚新技术，可以制备出有机-无机共聚物（Angew Chem Int Ed 2020）。与传统的有机无机复合材料不同，共聚型新材料能够在分子尺度上实现有机和无机相之间的相互融合，从而构建出结构完全均一、具有优异力学性能的轻质高强材料。特别是在传统高分子材料中引入无机离子键可以显著增强材料原有的力学性能，例如通过无机离子寡聚体可以大幅度改善传统塑料材料。
“无机离子聚合”可以构建出柔性无机离子材料，开发出矿物基塑料替代新材料，被称为“石头变塑料” （Adv Mater 2022）。矿物基塑料材料与传统塑料相比在保持制备可塑性和结构韧性的同时，具有高强、高硬和高热稳定性等新特征，而其矿物的本质特征还可以使材料能够融入到自然的矿物循环中，为解决塑料污染问题提供新策略，是一种环保型的新材料。
浙江大学
2022-07-22
小麦高抗赤霉病材料的创建与应用
该成果培育了高抗赤霉病且综合农艺性状比较优良的品系。筛选到与主效抗性紧密关联的分子标记，可用于标记辅助育种。
扬州大学
2021-04-14
吸收与成骨速率匹配骨修复材料
成果与项目的背景及主要用途：组织工程是近来备受关注的交叉领域， 其潜在市场巨大。其中可吸收手术缝合线和人造皮肤都已进入市场，而骨移植材料及杂化骨组织将是下一个实现临床应用的高科技产品。磷酸钙、碳酸钙和硫酸钙是目前研究最多的无机骨修复材料。其中硫酸钙骨基植入物是目前进入国际市场的骨组织主导产品之一，也是唯一兼具生物相容性又可被完全吸收的骨修复材料，国外对此进行了大量的临床和细胞生物学研究，其产品 OsteoSet 已进入临床应用，国外产品价格约为 40 元/片（每片约 100mg）。
硫酸钙基骨植入物可用来填充骨缺损部位，提供良好的骨生长支架和环境；也可载活性因子或药物，兼具缓慢释放治疗作用。
技术原理与工艺流程简介：硫酸钙具有凝结性，在凝结过程中而逐渐成型，而显现出高的力学性能。硫酸钙具有骨传导作用，植入到骨缺损部位后，它起到桥梁作用，允许细骨胞粘附爬行。随着材料的吸收，骨细胞不断前进，最后形成新骨。主要工艺流程如下：
医用硫酸钙制备 → 配料 → 成型 → 检验 → 包装 → 灭菌技术水平及专利与获奖情况：本研究得到了天津市科委的资助，相关的研究成果已申报了国家发明专利 5 项，其中 1 项已授权。
应用前景分析及效益预测：硫酸钙骨修复材料既可用作植骨材料，也可用作骨髓炎用植入型药物局部释放体系。硫酸钙作为植骨材料 1998 年在美国的市场份额为 470 万美元（价格为 5cc: $240），排在人工骨修复材料的第 2 位（21%），仅次于来源于珊瑚的植骨材料。随着医学的发展和人们认可度的提高，人工骨的应用会越来越普及。
德国默克公司的 Septopal 为载庆大霉素的聚合物局部释放体系（价格为30beads：74 欧元），在治疗骨髓炎方面显示出良好的疗效，在欧洲早已临床应用。硫酸钙载药植骨材料将克服 Septopal 存在的严重不足，推向市场后其经济效益相当可观。我们所制备的上述产品的成本大约在 6 元左右，利润空间非常大，为高回报产品，属于国家鼓励优先发展的高技术产业。
应用领域：医疗器械、生物材料制品、组织工程制品技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：原材料均为国产，价格低廉。所需设备投资不大。常规医药行业的厂房基本上能满足要求，主要生产车间 100 平方米。
合作方式及条件：面谈
天津大学
2021-04-11
功能材料环保助剂开发与产业化
功能高分子新型材料与国民经济、国防建设和人民生活密切相关，是我国集 中研究与重点发展的产业之一。树脂型高分子功能新材料的特性主要是依靠助剂包括增塑剂和热稳定剂等体现出来的，其应用领域十分广阔。本项目针对助剂领域全球无毒化的趋势和要求，将化学工程与催化、分离科学原理应用于环保塑料助剂清洁生产技术工程化，建立化工过程中高品质调控技术体系，提出开展环保塑料助剂的催化与合成调控研究的思路，形成了多种环保塑料助剂的清洁生产工艺并成功实现了产业化，可以工业化多品种替代邻苯类增塑剂及重金属热稳定剂，多项技术获得国家发明专利。
江南大学
2021-04-13
新型人工电磁材料的开发与应用 （左右手复合材料）
围绕新型人工电磁材料传输特性、对称及非对称人工电磁材料、人工电磁材料对天线及其现代通信各频段天线性能改进等现代应用，申报相关国家发明专利40多项，其中20多项已经获得授权，可以针对不同应用解决新型人工电磁材料系列核心技术问题，达到微细结构设计、特性精确控制（调控）。主要合作单位有福建星海通信科技有限公司和中国船舶重工集团公司第七二五研究所厦门分部等。
厦门大学
2021-04-11
一种荧光硅纳米点及其制备方法与应用
本发明公开了一种荧光硅纳米点（ＳｉＮＤｓ），它是由硅烷和孟加拉玫瑰红以水热法一步制备得到的。与现有技术相比，本发明所制备的ＳｉＮＤｓ具有超高的荧光量子产率（１００％），且能实现对哺乳动物细胞溶酶体的长时间特异成像。此外，该ＳｉＮＤｓ的溶酶体成像效果不受细胞清洗、固定和透化等影响，具有耐清洗、耐固定和耐透化的优点。同时，该ＳｉＮＤｓ还具有制备成本低、合成方法简单、水分散性好、荧光发射峰宽窄、光稳定性好、细胞相容性好、细胞光毒性低等优点，有望成为新型的溶酶体荧光探针。
东南大学
2021-04-11
一种复合纳米管及其制备方法与应用
本发明公开了一种复合纳米管及其制备方法与应用，所述复合 纳米管的间距为 10nm～50nm，所述复合纳米管包括氮-掺杂碳管及其 外表面的包覆层，所述包覆层为金属纳米颗粒掺杂的 MnO2，所述氮- 掺杂碳管的内径为 90nm～150nm，管壁厚度为 10nm～60nm，高度为 1.5μm～4μm，所述金属纳米颗粒为粒径小于 50nm 的惰性金属纳米 颗粒，所述金属纳米颗粒与 MnO2 的质量比为 6:100～30:100；本发明
华中科技大学
2021-01-12
一种纳米银溶胶及其制备与纯化方法
本发明公开了一种纳米银溶胶及其制备与纯化方法。一种稳定 的纳米银溶胶，采用银盐、保护剂和助溶剂，以水为溶剂，将银盐溶 液、保护剂水溶液混合，加入一定量的还原剂还原，得到初始纳米银 溶胶，该溶胶经调节 pH 值、沉淀、分离、洗涤、重溶后得到所需要浓 度的纳米银溶胶，其特征在于，纳米银粒径大小可控、分布均匀，溶 胶浓度可调。本发明首次利用 pH 值调节来纯化纳米银溶胶，通过简单 的调节溶胶 pH 值、沉淀、分离、洗涤等步骤进行纯化，有害杂质少、 环境友好等特点。本发明提出的纳米银溶胶的制备与纯化方法具有成 本低、工艺简单、可规模化生产的特点。
华中科技大学
2021-04-13
纳米石墨相变储能复合材料制备技术及其应用技术
我们在国家自然科学基金、上海市青年科技启明星计划和上海市纳米技术专项等资 助下研制开发的纳米石墨相变储能材料具有储能密度高、导热换热效果优异、安全稳定、 阻燃和环境友好等优点。 技术指标：与现有的相变储能材料相比，纳米石墨基相变储能材料的导热系数提高 1～2 个数量级，相变温度在-40～+70°C 之间连续可调，储能密度可达 150～250J/g 左右， 经 1000 次循环后，性能劣化小于 5％。
同济大学
2021-04-11
碳纳米管对树脂基复合材料的强韧化技术
项目以海上风机叶片和大飞机结构材料为研究目标，提出根据环氧树脂和双马来酰 亚胺树脂结构特点，设计并在碳纳米管表面引入带有特征官能团的结构，通过工艺调整 和仪器分析相结合控制特征官能团的数量，制备出质量稳定的多功能碳纳米管改性剂。 然后在不改变碳纤维/环氧树脂或 BMI 复合材料基本成型工艺的条件下，利用此多功能 碳纳米管改性剂提高碳纤维/环氧树脂或 BMI 复合材料的韧性、强度、模量、耐冲刷能 力、耐腐蚀和抗老化性能。
同济大学
2021-04-11