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2022年科技成果推介第27期(华南理工大学)

发布时间:2022-06-07 14:24

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成果131:聚集诱导发光(AIE)绿色荧光磁性指纹粉末/喷雾及 智能指纹对比分析仪

技术领域:新材料(新技术)

项目简介:

传统荧光材料与磁性(多为黑色)指纹粉末结合后通常会导致荧 光猝灭,而利用 AIE 材料聚集态下荧光亮度的高特性,与黑色磁 粉复合后不但信号不受背景干扰,还能实现在日光和紫外光下的 双重显色,获得高分辨的指纹多级结构信息。为了适应南方潮湿 天气,本团队进一步开发了指纹喷现液,可在更复杂环境和背底 下进行微弱指纹识别。该技术已在公安机关试用推广,成功协助 侦破多起恶性案件。

同时,利用本团队自主开发的智能指纹对比分析仪,能够快速读 取通过 AIE 双模输出的指纹信息,并与相关数据库人员进行对比, 进而展示现役人员的准确信息。该技术还可结合目前的云端技术 与监控图像识别系统,快速确认疑似人员的移动路径,实现采集- 识别-监控-追捕无缝对接。

产业化背景及预期介绍:

指纹提取是犯罪现场痕迹识别的重要手段,但由于现场的复杂性,指纹提取成功率往往较低,设备携带难、指纹发现难、结果提取 比对难是勘查过程中不可回避的难题。由 AIE 高研院自主研发的 AIE绿色荧光磁性指纹粉末及指纹取证分析仪组成的现场勘查箱, 充分利用 AIE 磁性指纹粉在成像领域的高分辨率和抗干扰特性, 并与云端 AI 技术结合,便于携带、提高指纹刷显率、实现现场快 速比对。为了增加指纹等痕迹采集在潮湿等特殊条件下的采集完 整度,AIE 高研院研发了荧光双模喷现喷雾,提高了不规则衬底 的指纹效率。该技术与同类产品相比,更加灵敏、快捷、高效。

成果132:聚集诱导发光(AIE)荧光微球批量稳定性制备及应用

技术领域:新材料(新技术)

项目简介:

聚集诱导发光(AIE)材料具有高聚集态发光效率,采用刚性主链 的高分子结构可以实现对其分子振转结构的有效限制,大幅提高 制备微球的固态发光效率。而且,AIE 分子较大的斯托克斯位移 可激发光源和信号采集窗口的高效分离,导致其荧光信号输出的 灵敏度显著提高。

该技术采用高效 AIE 分子作为信号基元,通过单体选择和工艺优 化原位聚合 AIE 荧光微球,其微球粒径可以实现 50nm-1000nm 及 微米级的有效控制(粒径 CV 值小于 5%),并可根据需要对微球 表面进行定量修饰(功能基团羧基、氨基、羟基、链霉亲和素、 生物大分子等)。借助偶联技术,可进一步与多种抗体、抗原蛋 白相连,拓展其在免疫分析中的应用。

该技术制备的荧光微球在光色、效率和稳定性等方面远超同类型 产品,并实现了发光波长的全覆盖(蓝色、绿色、红色等)。AIE 荧光微球功能修饰调谐性明显,在侧向层析技术、细胞成像、微 流控技术和荧光酶联免疫吸附等方面有明显的优势。

产业化背景及预期介绍:

2019 年国内微球等载体系统的市场空间约为 17 亿元,然而国内 IVD 领域使用的微球仍以进口产品为主(质量含量 1%水溶液,通 常 5ml 单价大于 4000 元),国产品牌占整体市场不到 10%。这是 因为目前国内微球生产企业多数规模较小,产品质量参差不齐, 品牌影响力与国际品牌相比存在一定差距。该技术制备出的 AIE 荧光微球具有高量子产率、大 Stokes 位移、有良好尺寸均一性、 稳定性好等优点。目前已成功制备出表面修饰羧基的 200nm/300 nm/400 nm 绿色荧光微球,其量子产量高达 83%,斯托克斯位移为 126 nm, 多分散性指数为 0.019,不同批次的粒径 CV 小于 5%,各 项性能参数均优于默克等公司产品。该产品目前还在小试和市场 推广阶段,预期产生的经济效益不低于现有市场上已成熟的产品。

该技术结合免疫层析技术,可制备新冠抗原型试纸条(阴性率100%) 和毒品靶向识别试纸条(检测限小于国家标准 1 个数量级并灵敏 度高于 HPLC 结果)。

成果133:荧光粉转换型 COB 斗胆灯/筒灯

技术领域:新材料(新技术)

项目简介:

该产品为一种聚集诱导发光(AIE)荧光粉转换型 LED 光源,包括 COB 支架和封装胶层,其中 COB 支架包括 GaN 芯片背光源层和电 路连接构件,封装胶层包括 AIE 荧光粉材料与封装胶(该产品使 用硅胶)。该产品的技术优势为:(1)使用的 AIE 荧光粉材料是 一种无稀土、无金属的环境友好型有机材料,符合可持续发展要 求;(2)由于常规无机荧光粉部分材料专利垄断,稀土金属资源 稀缺,量产制备 AIE 荧光粉材料的综合成本低于无机荧光粉;(3) 该封装 LED 光源器件制备方法操作简便、工序简单;(4)基于 AIE 荧光粉材料封装的板上芯片封装光源器件(COB)具有高转换 效率(191 lm/W)、高显色性能(单粉达 Ra=70.7)、优异光电 学性能(色坐标可调等)等特点;(5)与现有传统 LED 封装用无 机荧光粉体系相比,AIE 荧光粉与封装胶分散性更好,沉降现象改善。

产业化背景及预期介绍:

AIE 荧光粉因其半峰宽长,激发光谱连续、光色较温和等特点,适用于室内照明应用场景。目前制备的 COB 光源片(核心技术)价格在 2~3 元,而一盏单头 LED 格栅灯价格在 300~400 元间,照 此推算,产品利润空间巨大。此外,AIE 荧光粉绕开常规荧光粉 专利枷锁,形成独有的专利保护体系,对提升本国自主知识产权 具有广泛和深远的意义。

成果134:高性能产业用共聚尼龙切片产业化技术

技术领域:新材料(新技术)

项目简介:

从聚合物分子结构设计出发,以已内酰胺开环预聚合为基础,通 过选择共缩聚单体、链端改性,固相增粘等手段,优化配方和工 艺,实现具有功能适用范围特定要求的 Co-PA6/X 系列聚合物原材 料的合成配方设计及产业化生产,满足产业用纺织材料领域对低 熔点共聚尼龙,高性能单丝行业对高透明、高韧性、耐低温共聚 尼龙,工程塑料行业对透明、耐候、高性能共聚尼龙材料,功能 膜行业对透明、阻氧共聚尼龙专用料的不同要求,实现传统尼龙 产业链的专有化、工程化和高性能化拓展。

产业化背景及预期介绍:

该技术属于高分子材料的新型加工和应用技术领域,适用于尼龙 产业用纺织材料、高性能单丝、工程塑料及功能膜级材料,具有 高透明、高韧性、低熔点、耐磨等特点,能满足高性能单丝、民 用复丝、透明膜材和透明工程塑料等产品的要求,得到下游企业 大量应用和好评。

该技术有效地促进产业新产品开发思路的创新,以新产品产业化 扩展传统高分子材料的应用领域,对标世界一流产品,打破进口37 限制、进口产品垄断,突破技术壁垒,实现自有知识产权产业链 产品研发和产业化生产。产业化生产以来,已实现新增销售超9000 万元,具有良好的社会和经济效益。

成果135:动态表面海洋防污材料

技术领域:新材料(新技术)

项目简介:

动态表面海洋防污材料由华南理工大学海洋工程材料团队研发, 主要用于海军装备、船舶、海洋能源装备等的生物污损防治。该 材料具有独特的主链降解性,在海水中形成不断变化的动态表面, 避免污损生物的附着。涂层在静态条件下仍可不断稳定抛光,实 现对环境友好防污剂的控制释放,可静态、长效防污。此外,该 材料在海水中可降解为无毒小分子,避免海洋微塑料的产生,对 海洋环境友好。该成果打破了欧美日在该领域的长期技术垄断。, 已应用于军/民用船舶(数百艘)、南海岛礁用波浪发电平台、水 下探测器等海洋工程装备,并在核电站试用,防污效果优异。

产业化背景及预期介绍:

海洋生物污损是海洋工业、开发中无法回避的问题,涉及经济、 能源、环境、国防等国家重大需求,与“海洋强国”、“一带一 路”、“军民融合”等国家重大战略相关,各类海洋工程装备都 离不开高性能防污技术的支撑。过去我国海洋防污技术的发展以 跟踪模仿国外主流技术为主,在防污树脂这一核心原材料方面缺 乏自主知识产权。目前,国内海洋防污材料市场规模已达 100 亿元,其中约 95%的市场份额被外企垄断。动态表面海洋防污材料 技术的突破,成功打破了国外的技术封锁。此外,该材料成本相 对较低,具备价格优势,预计产业化后年产值可达 50 亿元以上, 具有巨大的市场前景。

院校简介:

华南理工大学地处广州,是直属教育部的全国重点大学,正式组建于1952 年全国高等院校调整时期,为新中国“四大工学院”之一;1960年成为全国重点大学;1981年经国务院批准为首批博士和硕士学位授予单位;1993年在全国 高校首开部省共建;1995年进入“211工程”行列;2001年进入“985 工程”行列;2017年进入“双一流”建设 A 类高校行列,2020 年进入上海软 科“世界大学学术排名”前200强。

如今,华南理工大学已经发展为一所以工见长,理工医结合,管、经、文、 法等多学科协调发展的综合性研究型大学。轻工技术与工程、建筑学、食品科学 与工程、化学工程与技术、环境科学与工程、材料科学与工程、机械工程、管理科学与工程等学科整体水平进入全国前10%;10个学科领域进入ESI全球排名前1%,其中,工程学、材料科学、化学、农业科学4个学科领域跻身全球排名前 1‰,达到国际顶尖水平。

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