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在第十七屆挑戰(zhàn)杯“黑科技”專項賽中,我校獲獎數(shù)居全國第一!

* 來源: * 作者: admin * 發(fā)表時間: 2022-08-09 10:26:36 * 瀏覽: 139

為貫徹落實總書記關(guān)于科技創(chuàng)新的系列重要指示精神,第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽增設(shè)了“黑科技”專項賽。

該專項賽圍繞“卡脖子”問題,針對前沿領(lǐng)域,充分開發(fā)腦洞,研究探索更多的具有高精尖色彩、對現(xiàn)有科技成果具有一定顛覆性、超越性的實物或者技術(shù),以及充滿奇思妙想、腦洞大開的,能夠巧妙地、創(chuàng)造性地解決“小”問題的,具有一定創(chuàng)意性、趣味性的實物或者技術(shù)。


在校團委統(tǒng)一組織指導下,我校參賽作品經(jīng)過層層評審,共有23件作品獲得國家級獎項,最高等次獲獎數(shù)和獲獎總數(shù)均居全國第一,其中


4件作品被評定為“星系”級作品

(獲獎數(shù)全國并列第一)

3件作品被評定為“恒星”級作品

(獲獎數(shù)全國并列第二)

5件作品被評定為“行星”級作品

(獲獎數(shù)全國第二)

11件作品被評定為“衛(wèi)星”級作品

(獲獎數(shù)全國第一)

下面跟團團一起了解一下

這些作品究竟蘊含了

哪些“黑科技”吧!

“ 星系 ” 級作品


消化道腫瘤高精準定位及探測設(shè)備

報送單位:附屬協(xié)和醫(yī)院、國家脈沖強磁場科學中心(籌)、武漢光電國家研究中心

指導老師:蔡開琳、夏正才、歐陽君  

團隊成員:曹英豪、鄧勝和、古俊楠、蔡文泰、毛富巍、薛一凡、劉長陸、張廣豫、李振洲

項目介紹:在微創(chuàng)化診療蓬勃發(fā)展的醫(yī)療新時代背景下,消化道腫瘤的檢出趨于更早、更小,同時對于病灶的精確定位、精準切除的要求也變得越高。協(xié)和醫(yī)院胃腸外科曹英豪博士作為項目負責人深入臨床一線,發(fā)現(xiàn)臨床問題,通過聯(lián)合光電學院、強磁場中心組建醫(yī)工交叉團隊,深入研討并進行科技攻關(guān),根據(jù)傳統(tǒng)術(shù)中定位方案的缺陷進行針對性突破,研發(fā)出了一套便捷、高精度的磁探測定位設(shè)備。設(shè)備基于前期動物實驗、腸道標本實驗的有效性、安全性認證,在多家醫(yī)院進行了初步臨床試用并取得良好的探測定位效果;未來臨床中本設(shè)備將助力精準結(jié)直腸癌根治術(shù),減少直腸癌造口患者,降低各種術(shù)后并發(fā)癥。項目獲得了專業(yè)領(lǐng)域陳孝平院士的認可及推薦;獲得蘇州高新區(qū)領(lǐng)軍人才資助,預(yù)融資(200萬)成立公司開展運營。


電動汽車電力電子智能變速箱

報送單位:電氣與電子工程學院

指導老師:蔣棟

團隊成員:李安、胡烽、帥逸軒、丁建夫、陳迎曉、石松、楊佶昌、馬亞飛、劉健瑞

項目介紹:為解決電動汽車在高速區(qū)動力性能差、效率低等缺陷,團隊首次提出了電力電子智能變速箱的概念,在現(xiàn)有電驅(qū)的基本驅(qū)動功能和保護功能基礎(chǔ)上,通過增加一個智能變速箱環(huán)節(jié),實現(xiàn)高速區(qū)工作區(qū)間一倍的拓展并有效提升三電系統(tǒng)的可靠性和故障后容錯能力。


故障自恢復(fù)式無人機“心臟”

報送單位:電氣與電子工程學院

指導老師:劉自程

團隊成員:孫翔文、汪志遠、李哲鍇、孫千宸、黃霽藍、張家華、王鵬業(yè)

項目介紹:伴隨著無人機的普及和廣泛運用,其“心臟”——動力系統(tǒng)故障引發(fā)的安全問題也越發(fā)不容忽視。本項目團隊從容錯能力、功率密度以及電磁性能三方面入手,開發(fā)了基于機電模型的容錯運行和電磁干擾抑制算法。實現(xiàn)了無人機“心臟”在多種故障工況下的持續(xù)穩(wěn)定運行,可靠性大幅提升,顯著擴展了功率級無人機的應(yīng)用場景。


安“燃”無恙——一種新型安全電池

報送單位:材料科學與工程學院

指導老師:沈越、黃云輝

團隊成員:李思達、廖夢怡、鄭焱、葉沐霖、周良毅、孟錦濤、康崢

項目介紹:在電化學儲能領(lǐng)域,運用獨創(chuàng)的相分離和相分配技術(shù),打造出世界首創(chuàng)的對流增強型自分層電池,實現(xiàn)了儲能電池高性能低成本并且絕不會燃燒爆炸,成本為傳統(tǒng)鋰離子電池的三分之一,在10秒之內(nèi)便可極速完成電池制備。


“ 恒星 ” 級作品


降低人體負重行走代謝消耗的穿戴式機器人


報送單位:機械科學與工程學院

指導老師:梁杰俊一、熊蔡華

團隊成員:汪濤、孫晨露、王坤鈺

項目介紹:長時間背負大質(zhì)量的負載會對人體生理結(jié)構(gòu)和功能造成不可逆的傷害,并導致人體產(chǎn)生極大的能量消耗和肌肉疲勞。針對這一問題,本項目揭示行走過程中負載運動與人體能耗的內(nèi)在聯(lián)系,提出最小負載慣性力原理。設(shè)計了一種可適應(yīng)不同行走速度與不同負重者的主被動混合式穿戴式機器人,以降低人體負重行走時的代謝消耗,減小人體肩部壓力和負重所帶來的危害,實現(xiàn)用工程科學方法增強人體運動能力的目標。


超級鋰聲

報送單位:材料科學與工程學院

指導老師:沈越、黃云輝、衛(wèi)平、蔣文海

團隊成員:楊艷、陳楷、田苗苗、鐘蕓、張怡、林星

項目介紹:針對電池研發(fā)、生產(chǎn)兩個應(yīng)用場景,形成三項全球領(lǐng)先的核心技術(shù),研發(fā)出產(chǎn)線超聲電池檢測系統(tǒng)和實驗室超聲電池掃描系統(tǒng),解決了電池由于缺少內(nèi)部狀態(tài)無損檢測手段而造成的痛點。產(chǎn)線超聲電池檢測系統(tǒng)為全球首創(chuàng),可實現(xiàn)電池生產(chǎn)后段,注液、除氣等全過程的無損全檢,彌補了產(chǎn)業(yè)空缺,已應(yīng)用于華為、鎏明科技等企業(yè)。實驗室超聲電池掃描系統(tǒng)在技術(shù)和成本上全面領(lǐng)先,已在特斯拉等知名企業(yè)和各高校實驗室得到應(yīng)用,并得到特斯拉電池技術(shù)首席科學家、三元鋰電之父Jeff Dahn教授的高度贊揚。


英睿紅外——新時代短波紅外成像芯片開拓者

報送單位:武漢光電國家研究中心

指導老師:唐江、高亮、劉冬生

團隊成員:劉宇軒、陳龍、李豪、梁心怡、張琳祥、陳鐸、聶正、鄭佳佳

項目介紹:團隊致力打破現(xiàn)有傳統(tǒng)紅外成像芯片技術(shù)被壟斷和產(chǎn)品遭禁運的“卡脖子”現(xiàn)狀,從材料層面展開顛覆性創(chuàng)新,結(jié)合器件設(shè)計與電路研發(fā),開發(fā)出一款基于硫化鉛膠體量子點材料的新一代短波紅外成像芯片,實現(xiàn)全鏈條的技術(shù)自主化!相比傳統(tǒng)紅外芯片,硫化鉛芯片能夠?qū)崿F(xiàn)與CMOS的全低溫一體化異質(zhì)集成,達到更寬的光譜成像范圍與更大的像素陣列。更重要的是,不到傳統(tǒng)芯片“百分之一”的成本優(yōu)勢,徹底撕掉短波紅外成像“奢侈品”標簽,將短波紅外成像應(yīng)用拓展至消費級領(lǐng)域成為可能,更廣泛地應(yīng)用于手機視覺融合、自動駕駛、工業(yè)機器視覺等應(yīng)用場景,實現(xiàn)中國“芯”突破!



“ 行星 ” 級作品


大尺寸SiC陶瓷零件一體化增材制造方法

報送單位:材料科學與工程學院

指導老師:吳甲民、張李超、閆春澤

團隊成員:吳亞茹、王森林、楊源祺、王操、李萌、何逸寧、王志剛、趙一航

項目介紹:碳化硅陶瓷基復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于國家重大戰(zhàn)略裝備和航空航天等核心支柱產(chǎn)業(yè),但大尺寸零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳統(tǒng)機加工難以制造。面對大型復(fù)雜碳化硅陶瓷零件整體制造難題,本團隊在材料、軟件、工藝方面做出突破,提出增材制造專用碳化硅陶瓷復(fù)合粉材的溶液包覆制備新方法;開發(fā)出面向海量數(shù)據(jù)、復(fù)雜模型的增材制造數(shù)據(jù)處理與工藝規(guī)劃軟件;提出增材制造+反應(yīng)熔滲新工藝,最終實現(xiàn)了1.7m直徑的復(fù)雜空間遙感衛(wèi)星反射鏡坯等零件的整體制造。本項目成果推動了大尺寸SiC陶瓷零件制造技術(shù)的發(fā)展,是打破發(fā)達國家在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)ξ覈夹g(shù)封鎖的重大突破!


面向廣色域、低成本的“綠色”顯示面板

報送單位:武漢光電國家研究中心

指導老師:唐江、高亮、羅家俊

團隊成員:李京徽、楊龍波、杜培培、付劉沖、鄭皓彥

項目介紹:發(fā)光顯示行業(yè)是一個萬億級別的大市場,從液晶顯示(LCD)到OLED顯示,顯示圖像色彩質(zhì)量日益提高。團隊在顯示技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),開發(fā)出世界首創(chuàng)的鈣鈦礦顯示面板技術(shù),不僅原材料價格僅約為OLED發(fā)光材料的百分之一,而且CIE坐標滿足8K顯示標準Rec.2020;有望進一步提升現(xiàn)有顯示屏的色域范圍,實現(xiàn)超高清色彩圖像的視覺呈現(xiàn)。


四旋翼融合式飛行汽車

報送單位:航空航天學院

指導老師:田豐年

團隊成員:吳卓然、劉穎、冉碩、張廷瑞、李子棟

項目介紹:為解決地面交通擁堵的情況,團隊立足于高效出行便捷生活,致力于設(shè)計創(chuàng)新前沿的交通工具,提出了飛行汽車的概念。團隊提出飛行汽車機翼旋翼融合式收放系統(tǒng),既解決了現(xiàn)有飛行汽車概念占地面積大的問題,又解決了將固定翼多旋翼和汽車狀態(tài)的設(shè)計融合的問題,具有良好的可實施性。


深紫外LED,用“芯”守護健康中國

報送單位:武漢光電國家研究中心

指導老師:戴江南

團隊成員:鄭志華、趙永明

項目介紹:團隊主要研發(fā)和制造深紫外LED核心組件,并提供相關(guān)的應(yīng)用產(chǎn)品解決方案。目前團隊已完成AlGaN基深紫外LED從材料外延生長到芯片設(shè)計制備到封裝產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā),輸出國家專利十余項,是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國“芯”,主要面向國民健康產(chǎn)業(yè),可廣泛應(yīng)用于水、空氣凈化、保密通訊、病毒滅活等諸多民用、軍用及醫(yī)療領(lǐng)域。目前以汞燈為代表的第一代紫外光源存在體積大、功耗高、環(huán)境不友好等缺點,且隨著《水俁公約》的簽訂與實施,自2020年起,中國等128個簽約國將禁止含汞熒光燈產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用。因此,以第三代半導體材料AlGaN基為主的深紫外LED憑借長壽命、高光效、健康環(huán)保將逐步替代汞燈。預(yù)計未來五年,國內(nèi)深紫外LED殺菌消毒應(yīng)用市場規(guī)模將達千億級。


基于Hz級電磁波的井下遠距離無線通信裝置

報送單位:電氣與電子工程學院

指導老師:陳慶、李紅斌、徐爭光

團隊成員:劉昶、余沐陽、周凱、汪澤、田若言、黃加羽、李彥、倪謝霆

項目介紹:“慧眼識電”團隊在信道分析、調(diào)制方法、發(fā)射效率三方面創(chuàng)新,實現(xiàn)工程化井下通信,并分別針對鉆井、完井、生產(chǎn)三大領(lǐng)域推出3系列井下無線產(chǎn)品,實現(xiàn)降本增效。