近日,软科学部从哈尔滨工业大学、山西大学等高校官网获悉,近日,由教育部科学技术委员会评选的2020年度“中国高校十大科技进步”评选结果揭晓。据不完全统计,截至目前,至少有哈尔滨工业大学、山西大学、上海交通大学、武汉大学、中国科学技术大学、中南大学等6所高校入选。
哈尔滨工业大学

来自哈工大官网的消息称,哈工大主导的“新一代航天器轻量化多尺度抗烧蚀防热复合材料技术”入选2020年“中国高校十大科技进步”。
新一代飞船是为了未来载人登月和深空空探测而研制的新一代多功能天地往返飞船。新一代航天器要求具备第二宇宙速度的返回能力,同时携带更大的有效载荷,这对返回舱的防热结构的轻量化、隔热性、尺寸形状和长期服役能力提出了更为严格的要求。是未来载人登月和返回面临的关键科学问题和技术瓶颈之一。
航天院复合材料与结构研究所和北京卫星厂有限公司研究团队经过十余年的共同创新研究,提出了整体连续纤维增强改性酚醛树脂多尺度有机-无机复合设计新方法,发明了近室温下先驱体陶瓷原位聚合和微纳多孔结构自生成工艺,解决了高热流密度、高焓、长再入时间条件下轻质防热材料多组分结构协同抗氧化烧蚀技术难题。获得了热防护材料在宽温度范围极端环境下的烧蚀边界条件和应用极限,实现了直径近5m的超大尺寸三维异形连续编织物整体成型热防护外底、侧壁和头罩的复制制造。建立了新型轻质多尺度防热复合材料的理论体系和生产工艺规范。
2020年5月8日,搭载长征5B运载火箭的新一代载人飞船试验船安全返回,试验取得圆满成功。新型轻质多尺度抗烧蚀隔热复合结构表现出优异的气动外形稳定性、抗氧化烧蚀和隔热性能。与传统防热材料相比,防热系统整体重量减轻30%以上,并能承受实际再入过程中近3000℃的高温和长时间烧蚀。新一代航天器防热材料是我国自主设计研发的新型材料,整体技术达到国际先进水平,将为未来载人登月和深空空探测提供重要技术支撑。
山西大学
山西大学官网显示,山西大学激光光谱研究所贾锁堂教授的科研成果《基于里德堡原子的微波电场精密测量》入选2020年“中国高校十大科技进展”。
入选科研成果由贾锁堂教授、肖连团教授、张、荆明勇博士、教授、马杰教授和副教授共同完成。团队在国际上首次实现了里德堡原子微波超外差接收机,大大提高了微波电场强度的探测灵敏度,提出了基于可控原子系统的微波超外差测量新原理和技术,从根本上避免了经典微波测量方法中自由电子随机热噪声的影响。通过对原子量子态的光学无损测量,可以获得微波的强度、频率、相位等信息,可以达到原子投影噪声的极端灵敏度。由于原子性质稳定,原子测量系统只需通过一次校准过程就可以将微波测量溯源到国际标准单位制,这使得它在测量精度上比经典测量系统具有明显的优势。
这一科研成果引起了国内外相关领域研究人员的极大兴趣,也获得了媒体的广泛关注。2020年12月30日,入选“2020年中国光学领域十大社会影响力事件”。该技术的突破将有助于推动微波电场精密测量的发展,在国防安全、微波通信、量子测量、电子信息等领域具有重要的应用价值。
上海交通大学
来自上海交通大学官网的消息,上海交通大学毛俊发院士领衔的“射频集成电路EDA关键技术与工具”研究项目入选2020年“中国高校十大科技进步”。
射频集成电路是指工作在射频频段的集成电路,是无线通信、雷达探测、智能传感等重要领域的基础。然而,电子设计自动化技术和工具的匮乏是制约我国射频技术和产业自主发展的痛点。
毛俊发院士带领的联合团队针对射频集成电路EDA关键科学技术问题和国家重要战略需求,突破了电磁场及耦合多物理场高效分析与设计的理论和方法,开发了国内首个射频集成电路EDA系列商用软件工具。其功能涵盖射频电路电磁和多物理特性的建模与仿真、自动化综合设计、多性能多功能协同设计等。其主要性能指标领先于国际主流软件,已应用于华为、SMIC、中电集团等近200家企业。,而且在国内很多车型都有配备。2019年11月起,在知识产权和工具链上形成完整布局,仿真设计业务上云。相关成果已发表在IEEE Proceedings上。
这项工作走上了射频集成电路EDA技术和工具的自主可控创新突破,引领了学科的发展和行业的进步。相关成果注册了48项计算机软件著作权,获得11项重要奖项。培育中国首家射频电子EDA商用工具提供商芯和半导体科技有限公司,获得2019年“中国集成电路设计成就奖”。

武汉大学
来自武汉大学官网的消息,武汉大学院士领衔的“天空遥感数据高精度智能处理关键技术”入选2020年“中国高校十大科技进步”。这也是李德仁院士团队的成果第二次入选该项目。
李德仁院士领导了这个团队15年。围绕我国高分辨率遥感系统“好用”和“用好”的目标,2020年,高分辨率对地观测系统将告一段落,依托天空地球多尺度高分辨率遥感对地观测系统取得重要进展。研究成果解决了卫星遥感全球高精度定位、空地球遥感高精度定位定姿两大技术难题,以及遥感信息实时智能服务关键科学问题。已应用于高分系列卫星等40余个卫星处理系统,首次在轨实现了国产卫星时间敏感目标的实时定位、辐射修正、几何修正等处理。在新冠肺炎疫情防控中,利用夜光遥感技术评估南水北调复工复产的变化规律,取得了显著的效果。
高分辨率对地观测是利用高分辨率遥感手段从天空空获取有效信息,满足经济建设、国防建设和人民生活的需要,代表了科学前沿和信息产业的新方向,体现了国家的核心竞争力。为发展自主的高分对地观测系统,2006年,我国将高分专项列入国家中长期科技发展规划。
美国关税委员会(United States Tariff Commission)
中国科学技术大学官网显示,由中国科学技术大学牵头的“黑磷复合材料界面重构实现高倍率高容量储锂”入选2020年“中国高校十大科技进步”。
随着多领域技术的进步,对具有快速充电能力的高能量密度电池的需求日益迫切,但很难同时具备高能量密度和快速充电能力。能量通过锂离子与电极材料的化学反应进出电池,电极材料对锂离子的导电能力是决定充电率的关键。
该图显示了黑磷和石墨边界的结合结构。
黑磷是白磷的同素异形体,其特殊的层状结构赋予其强离子导电性和高理论容量。它是一种有潜力满足快速充电要求的电极材料。但黑磷容易从层状结构边缘产生结构损伤,实测性能远低于理论预期。我校纪恒星教授及其合作者提出了一种全新的“复合材料界面重构”设计策略来提高锂离子的扩散速率。研究团队利用高能球磨撕裂黑磷和石墨的层状结构,暴露在层状结构边界的磷和碳原子结合,使黑磷和石墨纳米片以磷-碳共价键连接。
这种结合诱导黑磷和石墨并排平行排列,打开了离子进入黑磷的通道。此外,固体电解质界面膜通过聚合物涂层进行优化,使锂离子能够快速进入复合材料。在致密密度为1.49 g/cm3的条件下,在13 A/g的电流密度下可获得近500 mAh/g的储锂容量,储锂容量可稳定循环2000次。如果能够实现这种材料的量产,找到匹配的正极材料和其他辅助材料,优化电芯结构、热管理和锂析出保护,有望获得能量密度350 Wh/kg、快速充电能力的锂离子电池。
在第一项技术的基础上,团队将继续探索基础研究水平和规模制备技术。
该研究成果于2020年10月9日发表在《科学》杂志上,该工作被新华社、中国科学院、中国青年报、经济日报、解放日报、Yangguang.com等国内媒体和《独立报》、《CEN》、《Eurekalert》、《ChemEurpe》、《Phys.Org》等国际主流媒体报道固体界面共价键合的结构设计策略为基于现有电化学体系提高电极的倍率性能,解决电池能量密度和功率密度相互制约的问题提供了一种全新的思路。

中南大学
来自中南大学官网的消息,由中南大学钟珏院士主持的“空-天载体设备铝合金环件高性能制造方法及应用”入选2020年“中国高校十大科技进步”。
钟珏院士团队与中国运载火箭技术研究院、西南铝业等合作。攻克了世界最大长征九号重型运载火箭10米级整体坦克过渡环和武器枪管节制造的重大技术难题,大幅提升了空天运载火箭结构整体性能水平。研究成果可用于多型号空运载火箭,应用于多空天。
图为世界最大重型运载火箭10m级整体油箱过渡环研制成功。
新闻来源:各大学官网。


