浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队，便基于形状记忆聚合物，提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单，就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单，本领可不小，它可以把目标物体“锁”在体内，轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》（Science Advances）上，文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺，通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”？靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料，论其特殊，就特殊在它的“逆来顺受”：在外部刺激作用（如光、热）控制下，形状记忆聚合物可软可硬，在受到一定的外力作用导致变形后，它就能保持这个变形后的形状，可谓“顺其自然”；然而在一定的外部刺激作用下，它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略：第一步，就是抓取物体时，先在外部刺激作用下，让形状记忆聚合物变得柔软，趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中；第二步，去掉外部刺激，让形状记忆聚合物变回刚硬的状态，保持住该变形的临时形状，将物体“锁住”，从而把物体抓取起来；第三步，等把物体转移到目的地之后，再次施加外部刺激，形状记忆聚合物就会恢复初始形状，将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ，就好像是一把有魔力的万能锁，能锁住世间万物：为了获取 “ 猎物 ” ，它 先 变成柔软的橡皮泥，把物体柔柔地包住，然后变成坚硬的石头，把物体牢牢地锁住，等把物体 “ 押送 ” 到目的地，又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍，这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力，包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等；更厉害的是，它还能像壁虎一样， 粘附在物体表面 ，不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体，这个抓手又是如何发挥功效的呢？当物体尺寸小到微观尺度（100微米左右或者更小），物体受到的表面力，特别是与抓手的粘附作用强，会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中，抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取，不依赖抓手的粘附力，所以当粘附力给物体释放带来挑战时，就可以在抓手表面镀上一层特殊材料，或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附，从而实现物体释放。这样，即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球，也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车，可以用它在微观世界里搭建‘建筑’，制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说，“这个抓手在微观视角下还有一个优势，就是一个抓手就是数以万计的微观吊车，可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用，宋吉舟教授表示，在柔性电子制备中，最重要的一步就是微观元器件的快速组装，即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件，但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略，完全不依赖粘附，为柔性电子的制备提供了一种新思路，有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。

西安科技大学自2007年开始就对电子封装材料制备技术开始研究，目前已经开发出AlN/Al、SiC/Al系列电子封装材料制备技术。涉及原位合成、无压浸渗、热压烧结等多种制备方法。本项成果为一种原位合成AlN/Al电子封装材料技术，目前此项技术已获批国家发明专利1项。

自蔓延高温合成（SHS）也称为燃烧合成，是利用化学反应自身放热来制备材料的新技术，具有能耗低、工艺及设备简单，产品纯度高等特点。SHS广泛应用于制备陶瓷、金属间化合物、金属陶瓷、梯度材料和复合材料等材料。并且SHS技术与传统技术结合形成SHS制粉、SHS烧结、SHS加压致密化、SHS冶金、SHS焊接和SHS涂层等新方向。其应用范围涉及工业及军用等诸多领域。本项目主要涉及以下四个方面：1.SHS制备陶瓷复合钢管方面：利用高放热的铝热反应体系，在离心力或重力作用下使熔融反应产物中比重不同的相分离，使比重小的陶瓷相凝固在钢管表面形成陶瓷衬层。SHS陶瓷复合钢管具有耐磨、耐蚀、抗热冲击和抗机械冲击等综合性能，可广泛应用于化工、电力、石油、炼铝和冶金等行业，输送电厂煤粉、灰渣、腐蚀介质、铝液、矿山矿粉、尾矿和回填料，以及高酸性、高碱性、高硬度或高温物质的输送。2. SHS制粉方面：采用SHS技术制备硅化物和硼化物粉末，通过控制原料状态、以及合成后的冷却过程，获得均一物相高纯度的所需硅化物和硼化物粉。应用于耐高温的防氧化涂层，例如姿控发动机防护涂层，可明显提高发动机的性能。3.SHS制备钛镍多孔合金：多孔钛镍合金强度高、密度低、耐腐蚀性强，弹性模量与人骨弹性模量接近，生物相容性好，生物界面结合牢固，能被组织固定，是理想的生物医学植入材料，在临床各科和医疗器械等方面具有广泛的应用前景。采用注射成形或注凝成形可以成形复杂的骨骼形状，脱脂预烧后，再预热点火燃烧合成多孔钛镍多孔合金，其孔隙度高、孔隙大小及分布均匀、连通性好。4.SHS处理放射性核废料方面：放射性废料制约核能的和平开发利用。采用SHS直接固化放射性废物的固化效率高、工艺及设备简单，且可有效避免核废物二次污染，易实现规模生产，具有明显优势。该成果已通过部级鉴定，整体技术达国际先进水平，并荣获教育部科技进步二等奖。

聚氨酯指大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基的高分子化合物。它由二（或多）异氰酸酯与二（或多）元醇通过逐步聚合反应生成。聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、配方调整余地大，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料以及弹性体。 近年来，我们追踪BASF、Bayer、Rhodia、Henkel、ucb及AIR等公司的技术进展；而且，对国内的技术、生产现状也非常了解。 几年来，我们在水性树脂合成方面进行了广泛的研究：（1）建立了缩聚反应分子量控制的理论方法；（2）水性聚氨酯皮革涂饰剂合成；（3）单组分木器漆用水性丙烯酸-聚氨酯分子级杂化体的合成；（4）单组分木器漆用水性聚氨酯树脂、水性聚氨酯油的合成；（5）双单组分木器漆用水性聚氨酯树脂（羟基组分）的合成；（6）工业烤漆用水性聚酯及醇酸树脂合成；另外对水可分散多异氰酸酯的合成也进行了初步探索。

成果描述：利用水解酶催化的高效、高选择性以及反应条件温和等优点，在酶促合成药物、天然产物以及新型高分子药物方面进行了重要的发展，所获得的实验结果对生物催化的应用和理论研究均有重要意义。主要包括脂肪酶高选择性催化合成一系列可聚合莽草酸乙烯酯衍生物，具有药理活性的、水溶性得到提高的酮洛芬糖脂衍生物，一系列烷基取代的苯并咪唑衍生物以及酮洛芬的聚酯前药等。反应选择性好，产率高，同时所得到的高分子前药具有较好的缓释效果，部分化合物还表现出热敏性，为其进一步的应用提供更多的基础。市场前景分析：还处于实验室研制阶段。与同类成果相比的优势分析：反应活性及选择性的控制 大规模反应条件的控制 国际先进

成果描述：聚合级高纯DAR单体，即二氨基间苯二酚类物质，是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等合成的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物，是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料，因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。但此类聚合物技术难度大，尤其是高纯度的单体原料DAR的合成技术难度较大，直接影响了功能材料的产业化。DAR是有机酚胺，具有极强的还原性，容易被氧化变质，因此对于合成反应、分离纯化、以及储存和运输均提出了非常高的要求。 聚合级高纯DAR的合成，主要是从TCB（连三氯苯-1,2,3）出发，经过硝化、水解、加氢还原、重结晶过程得到高纯度DAR。该技术成果经过长期的开发研究，主要是运用循环套用法减少了硝化步骤的废液排放量，改变水解与加氢步骤中的传统合成体系，提高了第二步中间产物和产品的收率与纯度，并实现了加氢催化剂的循环使用，降低了最终产物的合成成本。同时还开发出一种新型的光催化剂，催化氧化水解步骤产生的废水，得到一个绿色环保的合成工艺。市场前景分析：聚合级高纯DAR单体，是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物，是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料，因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。 在聚苯并唑类聚合物材料中最引人关注的是聚对苯基苯并噁唑功能聚合物材料，简称PBO聚合物。PBO功能聚合物具有非常高的强度，达到5.2GPa，模量高达180GPa，是化学纤维中最高的；其耐热温度高达600℃；具有非常好的阻燃能力，极限氧指数高达68，在火焰中不燃烧、不收缩；耐热性和耐燃性高于其他一切有机纤维。PBO被誉为二十一世纪新型功能材料。 目前DAR单体原料，国内无产业化装置，国内PBO实验装置、放大装置以及正在建设的产业化装置，均主要从国外进口少批量的原料，满足实验所需。DAR外购的价格大约1450~1600元/kg。由于DAR单体原料本身的性质，不适合大批量购买和存储，因此在国内建设DAR单体原料的生产装置，是PBZ类功能聚合物产业化的必然要求。与同类成果相比的优势分析：以1000吨/年高纯单体原料DAR盐项目进行粗略估算，总投资约为7000万元（不包括土建费用），产品的吨综合成本为142万元。按照DAR盐的平均市价160万元/吨计算，年企业利税可达到1亿元。国际先进。

氟替卡松是一种帮助预防出现哮喘症状和发作的药物。氟替卡松的商标名为Flovent R ，中 文商品名辅舒良，辅舒酮。是销售排名世界前五位的药物，国外专利已到期。 本课题组已完成氟替卡松原料药合成，工艺路线先进，有成本和环保优势，利润空间大。 目前在进行制剂研究，计划进行临床试验和CFDA批文申请。

氟嘧菌酯是农药杀菌剂，广泛用于治疗水稻，小麦，马铃薯，蔬菜，咖啡等作物的枯叶 病。氟嘧菌酯的商标名为，中文商品名，国外专利即将到期。 本课题组已完成氟嘧菌酯原料药合成，工艺路线先进，有成本和环保优势，利润空间大。 目前在进行制剂研究，计划进行国家批文申请。

碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,可简称DMC)是一种十分有用的低毒有机化工原料，分子式中带有-CO、-CH3、-OCH3和-COOCH3基团，可进行羰基化、甲基化、甲氧基化和羧基化反应，在化学合成中能很好地替代光气、硫酸二甲酯和甲基卤作羰基化剂和甲基化剂，从DMC出发可合成聚碳酸酯、异氰酸酯、氨基甲酸酯、丙二酸酯、丙二尿烷等许多重要