基于Seebeck效应的热电转换材料可以实现热能与电能之间的直接相互转换，可为物联网体系中的小型传感器或电子设备提供可持续工作的电能。目前，基于传统电子型的热电转换材料（e-TE）在室温环境下捕获的能量可以达到毫瓦级的输出功率，但是受半导体电声输运行为的限制，优化的热电势约在200 μV/K左右。为获得1-5伏的供传感器工作的电压，在室温环境下的小温差工况下需要成千上万对n/p传统电子型热电对，增加了热电器件的集成难度和复杂程度；或者需要外接DC-

解决奥氏体不锈钢、高强度钢和超高强度钢、钛合金及镍基合金的切削加工难题，优化加工工艺方案，包括刀具的结构与参数优选，切削参数的选择与优化，工艺路线的确定，冷却润滑方案的制定等，提高加工效率与经济效益。主要内容包括：（1）刀具的选型及结构优化 根据被加工材料的物理力学特性，选择合理的刀具材料及结构，进行下列工作：①不同涂层材料切削仿真对比；②不同刀具角度的切削仿真对比；③不同刃型的切削仿真对比，主要考察直线刃、圆弧刃、倒棱、修光刃等单一刃型及复合刃型对切削结果的影响规律。

2008年度全世界67亿人口新发食管癌48.2万例，发病率为7.0/10万 。由于国民饮食习惯，生活水平，健康意识等多方面因素及食管的特殊生理功能，中国食管相关疾病一直呈现持续高发状态。我国是世界食管癌的高发地区，食管癌患者占世界的 50 ％，高发区发病率达32 ～48/ 10 万，每年死亡人数达23.8万人。其中，先天性食管闭锁、发育异常的发病率在新生儿中约为1/3000。胃食管返流症状人群发病率为8.97%，糜烂性食管炎的人群发病率1.92%，化学性烧伤导致的食管广泛性狭窄，食管息肉、瘘等。 据卫生部统计，全国每年需进行食管手术 的人群超过 2000万人 ，目前使用胃镜是诊治食管相关疾病首选方案。尤其对于早期诊断及治疗，内镜下粘膜剥离术由于创伤小，能完整剥离肿瘤，能保持食管结构和功能的完整性，术后病人生活质量高，更是治疗食管疾病的优选方案。但是，早期食管癌ESD术后引起的溃疡、出血及狭窄的现象依然无法解决。 该项目制备的小肠粘膜下层(small intestinal submucosa, SIS) 材料，是一种含生物活性因子的天然材料，可有效去除细胞成分，保留较多生物活性因子，有效降低免疫原性，降低炎性反应，提高材料的安全性和有效性，具有组织特异性再生的特点，可以有效解决食管癌ESD术后溃疡、出血及狭窄的问题。具有可持续性研发能力的开放体系，可根据临床需求，持续性研发形成系列产品。未来可扩展到所有肌性组织器官修复再生材料的开发（如尿道，膀胱，胆道、子宫等），最大限度满足医疗需求，具有更为广阔的商业市场前景。

炭质多孔炭材料的可控制备及用于水处理及气体吸附。

自 20 世纪 90 年代以来，我国淡水水体富营养化愈演愈烈，有 65%以上的湖泊和水库都处于富营养化状态，并且一些大型湖泊和水库都爆发过严重的蓝藻水华。张胜文团队通过先进的处理技术，解决了蓝藻异味的问题，并通过简易的方法，成功制备了明胶/蓝藻复合海绵。本研究解决了蓝藻废弃物处置的难题，使其具有功能性，复合海绵具有较好的力学性能、溶胀性能、吸附性能、可生物降解性能，在污水处理方面有较好的应用，且不会产生二次污染。明胶/蓝藻复合海绵对 Cr3+的吸附率高达 99%，且通过对复合海绵的改性研究，提高了复合海绵对其他金属的吸附效率。

自 20 世纪 90 年代以来，我国淡水水体富营养化愈演愈烈，有 65%以上的湖泊和水库都处于富营养化状态，并且一些大型湖泊和水库都爆发过严重的蓝藻水华。张胜文团队通过先进的处理技术，解决了蓝藻异味的问题，并通过简易的方法，成功制备了明胶/蓝藻复合海绵。本研究解决了蓝藻废弃物处置的难题，使其具有功能性，复合海绵具有较好的力学性能、溶胀性能、吸附性能、可生物降解性能，在污水处理方面有较好的应用，且不会产生二次污染。明胶/蓝藻复合海绵对 Cr3+的吸附率高达 99%，且通过对复合海绵的改性研究，提高了复合海绵对其他金属的吸附效率。 关键技术 1、通过先进技术解决了蓝藻的异味问题； 2、通过简易的方法制备了明胶/蓝藻复合海绵材料； 3、通过对复合材料的改性，提高了材料对重金属离子的吸附效率。 获得成果 1、申请专利四项

数控立车切削加工作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在 20 世纪末也取得了很大的进步，进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。是制造业中重要工业领域，如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等行业的主要加工技术，也是这些工业领域迅速发展的重要因素。为了满足市场和科学技术发展的需要，达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求，最重要的发展趋势是体系结构的开放性,数控技术、制造过程技术在快速成型、并联机构机床、机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机、软件补偿精度等单元技术方面先后有所突破。 黑灯工厂”是 Dark Factory 的直译，即智慧工厂，因为从原材料到最终成品，所有的加工、运输、检测过程均在空无一人的“黑灯工厂”内完成，无需人工操作，所以可以关灯运行，故而得名。智能化才是支撑企业的核心，智慧工厂中员工对智能化设备的掌控能力的要求大大提高，由原来的纯粹单一“操作为主，设备为辅”的角色演变为“设备为主，操作为辅”，需要员工变身为具备全面技术能力的工程师。技术工程师不仅要保证智能化生产线的正常运行，还要保证快速处理生产过程中产生的异常等，而且成为了智慧工厂的“隐形人”，由其在综合考虑效率、成本等因素的基础上决定哪些工作由机器完成，哪些由人完成，实际的生产仍是一个人机协作的过程。基于数字孪生建模、分析、调试、决策和运维等远程管控来实现和保障的。 本项成果的核心是黑灯模式下的动柱式数控机床智能装备及基于云控远程运维平台的加工产线的开发及其产业化，主要是开发中小型数控动柱立式机床智造装备、基于数字孪生驱动的云管控系统及 APP，研制低时延智能控制器并实现产业化。其关键技术是数字孪生驱动的一体化设计、智能控制AI 算法及其控制器和基于物联网的云控远程运维技术。数控机床与智能数字化+物联网+云平台相结合，因此形成的本成果是特有的数字化智能装备（数智装备）。 技术先进性和独占性在于： （1）基于数字孪生的动柱式数控车床的设计制造方法及精密加工自动化流程智能改进技术； （2）基于数字孪生驱动的自感知、自决策、可预测性运维等于一体的黑灯模式智慧工厂的云管控平台及制造服务 APP； （3）全新的基于区域选择性耦合控制的低时延智能控制技术的开发。创新点在于： （1）基于数字孪生模型的动柱式数控机床及其配套生产线的设计制造方法创新； （2）“倒立式五轴车铣中心”实现 5 面车铣复合加工；“动柱式数控立车”技术，X 轴主导轨、X 轴滚动丝杆、X 轴副导轨三者来定位动立柱技术；8-12 工位伺服液压刀塔，加工时换刀快、精度高、故障少； （3）通过内置 K210 智能芯片、SIM8200/8300 和智能传感等核心模块，实现了智能装备间 NB-ioT 和 mMTC 等 5G 物联通讯和人机交互； （4）将多源数控机床运行数据高效融合以及边缘计算与云端一体化，开发制造服务 APP 模块，构建面向制造服务生命周期的云网端管控平台； （5）基于区域选择性控制的低时延智能控制器实现了智能装备之间的网格化耦合控制，结合云网端管控系统及深度学习，构成智能产线。