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同濟17項成果集中亮相第二十四屆中國國際工業(yè)博覽會,斬獲CIIF大獎
能從源頭快速監(jiān)測污染物形成和變化的實時監(jiān)測儀、可安全有效地殺傷腫瘤干細胞的創(chuàng)新抗癌藥、為鋰電池做全生命周期“體檢”的關鍵技術、可以實現(xiàn)樁找車的新能源汽車“充電寶”、面向建筑外立面安全巡檢的“雙光雙聲”爬壁機器人……
9月24日,以“新質領航 數(shù)字賦能”為主題的第二十四屆中國國際工業(yè)博覽會(以下簡稱“工博會”)在國家會展中心(上海)開幕。同濟大學17項科技創(chuàng)新成果集中亮相于工博會高校展區(qū),它們分別來自環(huán)境、汽車、醫(yī)學、電子與信息、土木、機械等各學科,各具創(chuàng)新亮點,更有項目榮獲第二十四屆中國國際工業(yè)博覽會大獎(CIIF大獎),為唯一獲獎的上海高校項目,引來不少參觀者駐足。
在副校長石振明陪同下,上海市教委副主任葉霖霖來到同濟大學展臺參觀,聽取成果介紹,向獲CIIF大獎的段寧院士表示祝賀。上海市高??萍及l(fā)展中心主任陸震也參觀了同濟大學參展項目成果。
大學科研落地國計民生,成果轉化惠及多個領域,快來工博會同濟大學展區(qū)看看這些厲害的成果吧。
復雜高濃度溶液原價態(tài)原形態(tài)原相態(tài)實時監(jiān)測儀
尖端儀器是制約我國工業(yè)行業(yè)高質量發(fā)展的“卡脖子”問題。環(huán)境科學與工程學院段寧院士團隊原創(chuàng)光譜學新理論、元器件組件及數(shù)字化技術,實現(xiàn)污染防治高端儀器“從0到1”突破,是目前國內(nèi)外唯一能夠秒級完成化學物種原價態(tài)、原形態(tài)、原相態(tài)高濃度測定、有效調控微觀化學過程的儀器。儀器在有色冶金及化工染料等行業(yè)廣泛應用,削減50-80%污染物,年新增銷售額12億元,有望改變當前物聯(lián)網(wǎng)、機器人、人工智能等技術無法干預微觀化學過程的局面。
該項目榮獲第二十四屆中國國際工業(yè)博覽會大獎(僅10項),為唯一獲獎的上海高校項目。
隧道及地下工程所處地下環(huán)境存在高度不確定性,導致工程安全風險感控面臨巨大挑戰(zhàn),當前在工程建養(yǎng)全過程中存在測量參數(shù)不協(xié)同、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定、預警響應不及時等關鍵問題。土木工程學院黃宏偉教授領銜的地下基礎設施安全風險科技部創(chuàng)新團隊基于IEEE 802國際標準,發(fā)明了無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)行業(yè)中全面、智能的混合無線傳感網(wǎng)絡體系,突破了靜態(tài)網(wǎng)狀網(wǎng)絡、觸發(fā)網(wǎng)狀網(wǎng)絡和動態(tài)網(wǎng)狀網(wǎng)絡的行業(yè)領先技術。團隊研發(fā)的產(chǎn)品已在20個國家的超過2200個商業(yè)項目提供服務45000套以上,獲取50億條科學數(shù)據(jù),覆蓋我國30余個省市一級行政區(qū)以及6大洲30多個國家及地區(qū)的重大復雜地下工程安全風險感控。
人車云融合智能專用車
自動駕駛單車智能在AI推動下不斷增強,但全面商用化仍受限,尤其是特種專用車領域。汽車學院吳光強教授帶領團隊,聯(lián)合復運科技自主研發(fā)場景驅動專用車自動駕駛作業(yè)系統(tǒng)(ADOS系統(tǒng)),構建基于動態(tài)場景語義地圖的“人-車-云”融合智能系統(tǒng),以及面向專用車自動駕駛決策規(guī)劃的開放框架,實現(xiàn)車云融合協(xié)同智能作業(yè),有效提升了自動駕駛專用車的作業(yè)效率。目前裝備ADOS系統(tǒng)的智能高壓洗地車已在上海市普陀區(qū)的環(huán)衛(wèi)工作中成功應用。
以汽車學院戴海峰教授團隊和校友袁永軍為創(chuàng)始人的炙云科技產(chǎn)學研合作,成功開發(fā)了基于電化學交流阻抗譜(EIS)的電池無損檢測軟硬一體智能化系統(tǒng),這一技術在全球范圍內(nèi)尚屬首次商業(yè)化應用,在電池狀態(tài)評估、云端大數(shù)據(jù)平臺以及快速阻抗譜技術等方面實現(xiàn)了創(chuàng)新,代表了電池檢測技術的重大突破,榮獲2023年日內(nèi)瓦發(fā)明獎金獎。其電化學交流阻抗測試設備EIS Cube和分析軟件EIS Mega等系列產(chǎn)品,為電池從生產(chǎn)到退役的全流程提供了高效的檢測手段。
腫瘤干細胞對常規(guī)放化療等治療手段耐藥,是腦膠質瘤、胰腺癌等惡性腫瘤復發(fā)難治的重要原因,目前尚無有效治療手段。醫(yī)學院施裕豐教授經(jīng)多年研究,發(fā)現(xiàn)腫瘤干細胞依賴線粒體功能存活,并找到氧化磷酸化通路上的特異性靶點?;谠摪悬c研發(fā)的藥物可安全、有效殺傷腫瘤干細胞,結合放化療等治療手段,有望對腦膠質瘤、胰腺癌等起到標本兼治的效果,大幅延長惡性腫瘤患者生存期,相關藥物將于2025年進入臨床階段。
面向日化和化工行業(yè)的柔性智能化充裝裝備,由機械與能源工程學院徐立云教授團隊針對行業(yè)快速換型的共性需求研發(fā)而成。采用自主核心技術的高靈敏數(shù)字泵、高速定位技術和行程增量插補算法,實現(xiàn)不同規(guī)格容器的精準定位和高精度充裝。該裝備產(chǎn)能為1500-3000支/小時,具有訂單管理、在線監(jiān)控和報表統(tǒng)計等功能,通過一鍵切換,實現(xiàn)不同包裝型號的批量柔性生產(chǎn),確保生產(chǎn)線的快速穩(wěn)定運行。
基于同濟大學汽車學院科研創(chuàng)新成果的同馭汽車專注于“新一代線控底盤核心技術”的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品布局涵蓋線控制動、線控轉向、線控懸架和底盤域控制器。擁有IATF 16949質量體系認證、CMMI軟件能力成熟度模型集成L3級認證、ISO 26262功能安全認證、ISO21434網(wǎng)絡安全認證等國際知名認證。同馭汽車總部和研發(fā)中心設立在上海,已建成年產(chǎn)能 150萬套的智能制造工廠,為近百家知名企業(yè)配套兩百余款車型。
移動布控特殊作業(yè)監(jiān)測儀由電子與信息工程學院劉成菊教授主導的同濟人工智能(蘇州)研究院自主研發(fā),是一款可對多種氣體(可燃氣體、氧氣、硫化氫和一氧化碳)實時監(jiān)測,并可將氣體和視頻數(shù)據(jù)實時上傳的高性能便攜設備。移動布控特殊作業(yè)監(jiān)測儀利用物聯(lián)網(wǎng)通信、氣體實時監(jiān)測和視頻傳輸技術,打破傳統(tǒng)安全監(jiān)管限制,全程閉環(huán)管理高危作業(yè),減少窒息中毒風險,為化工企業(yè)和工貿(mào)企業(yè)帶來先進、可靠的安全解決方案,為高危作業(yè)環(huán)境提供更可靠的保障。
針對目前太陽能在建筑領域應用中存在的設備效率低、安裝位置受限、供能模式單一等問題,以機械與能源工程學院安巍教授為核心的研究團隊克服了高精度陽光跟蹤、多鏡元低成本同步控制等技術難題,開發(fā)出建筑整合型太陽能自適應追光聚能器原型機。該機能夠主動跟蹤陽光并精準收集光能,具有獨特的陽光自適應能力,還具有結構緊湊、重量輕、易維護、可多能輸出等特點,容易與建筑物高度融合,能夠有效降低建筑能耗。
傳統(tǒng)低空飛行器的續(xù)航和載重能力不足成為制約低空經(jīng)濟進一步規(guī)模化的主要瓶頸之一。汽車學院宋珂副教授團隊突破超薄金屬基雙極板非對稱徑向流程工藝、全生命周期數(shù)字孿生柔性電堆裝配及高精度熱傳質解耦調控等關鍵技術,研發(fā)出大功重比、寬溫域、高可靠模塊化氫燃料電池,實現(xiàn)大載重長距離低空物流運輸、極端環(huán)境長航時數(shù)字化巡檢和大面積農(nóng)林牧漁養(yǎng)護等多場景應用,有效解決了低空飛行器載重和續(xù)航能力不足的痛點問題。
同禾科技專業(yè)從事土木工程領域智能化施工,先后研發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權的硬件設備四十余項和多套物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)管理平臺。機器視覺智能測量系統(tǒng)作為創(chuàng)新技術產(chǎn)品的代表,已在橋梁、隧道、邊坡、水庫大壩等基礎設施的健康監(jiān)測項目上獲得應用,均取得了良好的應用效果。該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)技術及智能災變識別算法,將圖像數(shù)據(jù)轉化為變形數(shù)據(jù),實現(xiàn)對各類土木工程結構物的超高精度非接觸式實時測量,能夠為工程結構健康狀態(tài)診斷、隱患探測、預測預警等提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù),保障基礎設施安全運行。
工業(yè)機器人專用傳感器安裝在機器人手指、手爪、關節(jié)等部位,檢測壓力、形變、振動、溫度、濕度等多種外部參數(shù),廣泛用于指力研究、觸覺反饋、負重測量、力矩控制等。針對機器人的特定應用場合,產(chǎn)品在結構設計、電路設計、信號解耦及標定、通訊交互系統(tǒng)等方面進行了定制化技術研究與工藝開發(fā),極大提升了機器人在加工、搬運、定位、裝配、測試等工業(yè)應用上的智能化程度。
隨著工程建筑大量進入設計使用壽命周期,如何快速準確地評估工程建筑狀態(tài)成為后基建時代的剛性需求。土木工程學院孔慶釗教授團隊瞄準工程建筑安全無損檢測與數(shù)智化運維,融合多頻光譜-聲譜感知特性和智能算法,研發(fā)了面向建筑外立面安全巡檢的“雙光雙聲”爬壁機器人,實現(xiàn)了建筑外立面裂縫亞毫米級準確識別和外立面空鼓高準確率檢出。此外,團隊還研發(fā)了面向建筑構件內(nèi)部不可見損傷的微弱超聲信號NDT檢測系統(tǒng)。
機械與能源工程學院助理教授朱晗團隊研發(fā)的城市智慧充儲一體化系統(tǒng)(“智充港”)將儲能電池與無人車底盤結合,基于自研的電池(熱)管理、自動駕駛、綜合柔性用能調度技術,解決傳統(tǒng)充電樁模式在各類停車場景中面臨的限制,實現(xiàn)從“車找樁”向“樁找車”轉變的同時,發(fā)揮儲能屬性的優(yōu)勢,利用“峰谷套利”“虛擬電廠”等模式降低智充港運營成本,實現(xiàn)有序充放電,從需求側助力我國新型電力系統(tǒng)的構建和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
人形機器人正受到廣泛關注。為了實現(xiàn)人形機器人的高動態(tài)運行,一體化關節(jié)是最重要的核心驅動零部件,且占人形機器人約50%的硬件成本。目前,行業(yè)內(nèi)存在大扭矩輸出和大電流高溫超限的矛盾,高減速比和力距傳遞透明度低的對立等挑戰(zhàn)。電子與信息工程學院助理教授何天然團隊開發(fā)了多場景全系列高扭矩密度一體化關節(jié),實現(xiàn)長時間低溫穩(wěn)定運行,力矩傳遞透明度高,力控柔順化運行,以及輕量化緊湊化設計。項目團隊已經(jīng)為多家頭部人形機器人企業(yè)提供定制化關節(jié)。
纖傳科技專注于飛秒激光直寫光纖光柵傳感器(fsFBG)及成套解決方案,與汽車學院魏學哲教授團隊共建聯(lián)合實驗室。團隊立足中德政產(chǎn)學研聯(lián)動建設,與多家海內(nèi)外機構單位通力合作。核心研究方向為新能源電池在線多參量量測及狀態(tài)評價,通過在單體電芯到整包等全部層級,以植入或貼表形式布置fsFBG,深入采集電池包內(nèi)的溫度、應變及氣體成分等數(shù)據(jù),結合全球唯一掌上化、微型化的fsFBG解調儀,構建電池神經(jīng)系統(tǒng)(BNS)。
醫(yī)學院徐國彤教授團隊致力于重要致盲眼病的創(chuàng)新治療方法研發(fā)。聚焦于利用人誘導多能干細胞(iPSC)衍生的視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細胞移植治療視網(wǎng)膜變性,項目采用具有自主知識產(chǎn)權的高效誘導分化方法,將傳統(tǒng)需要數(shù)月的分化周期縮短到25天,顯著降低了成本和提高了質量控制,并在動物模型研究中顯示出明顯優(yōu)于國際上臨床研究報告的療效,為視網(wǎng)膜變性患者帶來希望。
同濟大學堅持“與祖國同行,以科教濟世”,將論文寫在祖國大地上,以一年一度的工博會為有利契機,主動挖掘學??萍紕?chuàng)新成果,通過學??蒲泄芾聿?、科技園、技術轉移中心的成果轉化全鏈條服務體系,既為成果項目提供辦公場地的“物理平臺”,也作為職務科技成果全賦權的“承載平臺”,通過持續(xù)孵化支持,助推學校一批科研創(chuàng)新成果盡早落地轉化應用,服務新質生產(chǎn)力發(fā)展。
暢通落地之路,加快推動科研成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉化,服務國家戰(zhàn)略和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展,同濟人,一直步履不停!